Academic literature on the topic 'Minas de hierro'

El impacto ambiental generado por las aguas residuales de la explotación de carbón es significativo por la carga contaminante que estas por lo general poseen, representada en grandes concentraciones de sólidos suspendidos, metales (principalmente hierro) y otros elementos traza, además del bajo pH que suelen tener. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la eficiencia de un sistema de tratamiento biológico a partir de microalgas de la división Chlorophyta para remover la carga contaminante de las aguas residuales de una mina de la empresa Coal North Energy S.A.S. Al final del tratamiento se obtuvieron porcentajes de remoción del 66,67% para hierro total, 46,67% para cloruros y 95,1% para DQO (Demanda Química de Oxígeno).

En la historiografía económica sobre la industrializatión vizcaína del último cuarto del siglo XIX, ha dominado hasta fechas muy recientes la creencia en la exportación en gran escala del mineral de hierro local como su causa e instrumento fundamental. Los grandes beneficios obtenidos en esta. actividad por empresarios y propietarios autóctonos, bien por la exploración directa de las minas o por su arrendamiento a explotadores y empresas extranjeras, bien por la participación en el capital y en los beneficios de éstas, habrían jugado un papel determinante en el desarrollo de las modernas siderurgia y marina mercante locales sobre todo, convertiras así en los pilares del proceso industrializador junto a la minería del hierro.

Más allá de la simple existencia, se sabía muy poco de la explotación medieval de los yacimientos férricos del Moncayo. El presente estudio demuestra que se remonta, de forma probada, al siglo XIII, aunque es muy posible que sus raíces se retrotraigan, como mínimo, al siglo anterior. Reproduciendo con notable fidelidad los grandes flujos de avance y retroceso de la minería europea e integrando las novedades tecnológicas en el ámbito de la forja que iban sucediéndose, la producción de hierro del Moncayo alcanza cotas interesantes a fines de la Edad Media. Estos resultados, aunque modestos en comparación con los de las grandes áreas férricas del Cantábrico, debieron tener un efecto visible en la economía regional.

En este trabajo se evaluó el proceso de biolixiviación de Zn a partir del mineral esfalerita, mediante el uso de microorganismos acidófilos nativos, aislados de diferentes socavones en la zona alta del Distrito Aurífero Minero de Marmato (Caldas). En general, todas las minas estudiadas mostraron un alto grado de intemperismo, evidenciado por la formación de espeleotemas que se generan a partir de techos y paredes, constituidos principalmente por óxidos, oxihidróxidos y sulfatos de hierro, en un ambiente muy húmedo, con alta percolación de agua. De acuerdo con los resultados obtenidos, todas las cepas de microorganismos acidófilos oxidantes de hierro, aisladas de las diferentes minas, evidenciaron capacidad para oxidar activamente los sulfuros provenientes de la zona, sin embargo, se observan diferencias significativas entre ellas para la capacidad de lixiviar Zn, proporcionando de esta forma una metodología útil para seleccionar las cepas más aptas que pueden ser empleadas en procesos a mayor escala. En general, los cultivos inoculados con las muestras provenientes de la mina San Antonio, mostraron una mayor eficiencia en la lixiviación de Zn, alcanzando concentraciones cercanas a 35.000 ppm a las 100 horas en cultivos con 5% p/v de mineral concentrado de esfalerita y pirita. Se observó además una disminución creciente en la velocidad de disolución de Zn con el aumento en el porcentaje de pulpa, hasta un límite máximo de 10% p/v.

Este trabajo presenta el diseño y control de un generador hidráulico para producir energía en la mina subterránea El UVO de la empresa Paz del Rio S.A., aprovechando los caudales de agua que se generan en la explotación de mineral del hierro. El generador está constituido por una rueda Pelton que recibe el agua a través de una servo-válvula, y está conectada a un generador de corriente directa. Se desarrolló un controlador discreto por métodos algebraicos para el control de la servo-válvula con el objetivo de lograr un flujo constante de agua a la rueda Pelton, permitiendo una generación de voltaje constante.

Un fragmento de lingote de plata descubierto recientemente en el yacimiento fenicio de La Rebanadilla (Málaga) ha sido investigado mediante isotopos de plomo y análisis elemental.El lingote recuperado en los niveles inferiores del yacimiento, se fecha potencialmente entre fines del siglo XI y el IX a.C., situándose en cronología similar a algunos depósitos de hacksilver del área del levante mediterráneo.La edad de la corteza calculada a partir de los isotopos de plomo y la composición señalan que el lingote fue obtenido de minerales de Edad Hercínica con concentraciones altas de bismuto.Esta signatura es compatible con la de la Faja Pirítica del suroeste de la península ibérica, en particular con la de las antiguas minas de la zona de Riotinto.Se propone que la plata de este lingote fue obtenida de las jarositas argentíferas de Riotinto, donde sufrió solo un primer refinado mediante copelación, conservando un alto contenido en plomo antes de ser comercializado hacia La Rebanadilla, que pudo ser un lugar potencial para su transporte hacia los territorios fenicios en el Mediterráneo oriental. Las implicaciones del transporte de plata sin refinar son discutidas en relación al comercio de la plata por los fenicios durante la Edad del Hierro en el Mediterráneo y la dificultad de identificar la plata ibérica en el registro arqueológico.

Los microorganismos acidófilos son predominantes en los ecosistemas de aguas ácidas de minas, encontrándose en abundancia la especie Acidithiobacillus ferrooxidans. El objetivo del estudio fue producir electricidad en Celdas de Combustible Microbianas (CCM) a partir del tiosulfato en el ánodo e ion férrico en el cátodo utilizando a la bacteria At. ferrooxidans LB151, la cual fue caracterizada morfológicamente y molecularmente. Las técnicas electroquímicas utilizadas fueron la cronoamperometría y la voltametría cíclica. La voltametría cíclica muestra picos de corriente de oxidación y reducción de los compuestos indicando que hay una interacción de la bacteria con la superficie del electrodo. La cronoamperometría mostró que la bacteria era capaz de producir electricidad al utilizar el tiosulfato con hierro. El voltaje generado por la CCM fue mayor que en la Celda de Combustible Control (CCC), produciendo una densidad de potencia promedio de 24,23 mW/m2 en 4 horas mientras que la celda control produjo una densidad de potencia promedio de 3,41 mW/m2 en el mismo tiempo. El total de energía generada por las bacterias fue 197,3 mW.H/m2 y los Coulombs recuperados (Cp) fueron 4,6x10-4 C. Estos resultados indican que At. ferrooxidans LAB 151 es capaz de producir electricidad a partir de iones tiosulfato y férrico como sustrato en Celdas de Combustible Microbianas.

En las últimas décadas, Brasil se ha establecido como el mayor productor mundial decommodities (soja, azúcar, maíz, carne, café) y minerales (hierro, oro, plata, aluminio, entre otros). Para esta gran producción, el capital se ha beneficiado de la movilidad laboral en los diferentes niveles-local, regional, nacional e internacional. Históricamente, existen profundas diferencias económicas y sociales entre las regiones. Así, desde hace décadas, vemos los imágenes de miles de migrantes de los estados del noreste y el norte de Minas Gerais, para trabajar en las plantaciones de caña de azúcar, café, naranja, así como la construcción en el centro sur, en la silvicultura, minerales y productos relacionados con la ganadería en el norte y centro del país. En este escenario, los objetivos de este artículo se destinan: A) el análisis de las formas de mediación entre el trabajo y el capital, teniendo en cuenta dos realidades: la existencia del trabajo forzoso, según la interpretación de los datos cuantitativos recogidos por el Ministerio de Trabajo y CPT; el trabajo asalariado en las plantaciones de caña de azúcar del estado de Sao Paulo. B) Análisis de la agencia del Estado en cuanto a la producción de normas jurídicas acerca de una normativa EL Compromisso Nacional sobre el trabajo en la caña de azúcar. Nuestro intento es que estos apuntes traigan contribuciones para las intervenciones del Ministerio Público del Trabajo en el sentido de ejecutar las normativas laborales eliminando las prácticas del trabajo forzoso y las formas degradantes existentes en el campo brasileño.

O ambiente escolar se constitui em um espaço propício para o desenvolvimento de atividades de prevenção e promoção da saúde, e pelo prisma do agrupamento social, podem ser francamente desenvolvidas ações de incentivo à alimentação saudável, conhecimento de paradigmas antropológicos e ainda há a possibilidade de suplementação de micronutrientes para prevenir desordens fisiológicas, provocadas por carências nutricionais. No presente estudo objetivou-se compreender a percepção das Enfermeiras das Equipes de Saúde da Família vinculadas ao Programa Saúde na Escola, acerca da importância da suplementação de micronutrientes na dieta dos Centros Municipais de Educação Infantil que participam do Programa NutriSUS, como forma de prevenir e combater as anemias carenciais, dentre elas a anemia ferropriva, no Município de Montes Claros, Minas Gerais. Para tal empreitada, usou-se de pesquisa descritiva, exploratória, com abordagem qualitativa e da técnica de Grupo Focal, uma vez que a mesma, por meio de sessões grupais facilita a expressão de características requeridas no objeto de estudo. Os dados obtidos foram observados a partir da Análise de Conteúdo. Evidenciam-se fragilidades nos processos de planejamento e execução do Programa, que podem ter interferido diretamente no desfecho do mesmo na prevenção das anemias. Ouviram-se relatos de dificuldades no processo de capacitação de profissionais da educação para implementação do NutriSUS e da pouca aceitação da suplementação pela criança, por questões inerentes ao hábitos alimentares e padrões socioeconômico-culturais presentes. Palavras-Chave: Antropologia. Deficiências Nutricionais. Saúde na Escola. Anemia Ferropriva. NUTRITION EDUCATION AND MICRONUTRIENTS SUPPLEMENTATION: an analysis of the School Health Program and NUTRISUS Program about the anemia deficiencies combat ABSTRACT The school environment constitutes in a space to the development of activities of prevention and promotion of health and through the prism of social grouping can be downright developed actions to encourage healthy eating, knowledge of anthropological paradigms, and there is still the possibility of supplementation of micronutrient to prevent physiological disorders caused by nutritional needs. This present study aimed to understand the perception of the team of nurses of the Family Health linked to the School Health Program, about the importance of micronutrient supplementation in the diet of Child Education of Municipal Centers participating in the NutriSUS Program as a form of preventing and combat the anemia deficiencies, among them the iron deficiency anemia, in the county of Montes Claros, Minas Gerais. For the contract, it was used a descriptive and exploratory research with qualitative approach and of Focus Group technique, since that the one, through group sessions facilitates the expression of characteristics required in the object of study. Data were obtained and observed from Content Analysis. It can be seen weaknesses in the process of planning and performance of the program, which may have interfered directly in the outcome of the prevention of anemia. It was heard reports of difficulties in the training process of education professionals for the implementation of the NutriSUS and of the little acceptance of supplementation for the child, for inherent questions in eating habits and socioeconomic and cultural patterns of those kids. Keywords: Anthropology. Nutritional deficiencies. Health at school. Iron deficiency anemia. EDUCACIÓN ALIMENTAR Y SUPLEMENTACIÓN DE MICRONUTRIENTES: un análisis del Programa de Salud en la Escuela y Programa NUTRISUS acerca del combate a las anemias por deficiencia RESUMEN El entorno escolar se constituye en un espacio propicio para el desarrollo de actividades de prevención y promoción de la salud, y por el prisma del agrupamiento social, pueden ser desarrolladas acciones para fomentar la alimentación sana, el conocimiento de los paradigmas antropológicos y todavía existe la posibilidad de que la suplementación de micronutrientes está ahí para prevenir trastornos fisiológicos causados por deficiencias nutricionales. El presente estudio tuvo como objetivo comprender la percepción de las enfermeras del Equipo de Salud de la familia vinculados al programa Salud en la Escuela, sobre la importancia de los suplementos de micronutrientes en la dieta de los Centros Municipales de Educación infantil que participan del Programa de NutriSUS, con el fin de prevenir y combatir la anemia nutricional, entre ellas la anemia por deficiencia de hierro, en el municipio de Montes Claros, Minas Gerais. Para esta empresa, fue utilizada una investigación descriptiva y exploratoria con enfoque cualitativo y de la técnica de Grupo Focal, ya que el mismo, a través de las sesiones de grupo facilita la expresión de las características requeridas en el objeto del estudio. Los datos obtenidos fueron observados desde el Análisis del Contenido. Es evidente la fragilidad en los procesos de planeamiento y ejecución del Programa, que puede haber interferido directamente en el resultado de lo dicho en la prevención de la anemia. Se oyeron relatos de dificultades en el proceso de formación de los profesionales de la Educación para implementación del NutriSUS y de la poca aceptación de los suplementos para los niños, para asuntos relacionados con los hábitos alimentarios y patrones socioeconómicos y culturales presentes. Palabras clave: Antropología. Deficiencias nutricionales. Salud en la Escuela. Anemia por deficiencia de hierro.

Magíster en Ciencias, Mención Geología. Geóloga
Los depósitos denominados de tipo magnetita-apatito o iron oxide-apatite (IOA) son una importante fuente de Fe, P y REE a nivel mundial. Sin embargo, el origen de estos depósitos sigue siendo tema de debate, en donde predominan tres teorías: una hipótesis magmática que involucra inmiscibilidad de líquidos, un origen hidrotermal por reemplazo de la roca hospedante y una teoría magmático-hidrotermal por flotación de pares magnetita-burbuja. Con el fin de dilucidar el origen de estos depósitos, el presente trabajo se centra en el estudio del yacimiento El Romeral, principal depósito tipo IOA de la IV Región, ubicado en la Franja Ferrífera de la Cordillera de la Costa. Este depósito se emplaza en andesitas de la Formación La Liga, limitado al oeste por la Diorita Romeral. La mineralización está conformada por cuerpos subverticales de magnetita maciza con intercrecimiento de actinolita, relacionados con el sistema de Falla Romeral. A través de estudios petrográficos, combinado con microscopio electrónico de barrido, análisis de microsonda electrónica y micro-Raman en inclusiones minerales se han definido y estudiado los distintos eventos de mineralización. Se define (i) un primer evento con magnetita (I), rica en inclusiones minerales, la cual presenta altos contenidos de V (~2500-2800 ppm) y Ti (~80-3000 ppm). A mayores profundidades se observan inclusiones de alta temperatura (e.g. Ti-pargasita, ilmenita y clinocloro) que van gradando a inclusiones de menor temperatura en zonas someras (e.g. α-cuarzo). Por otro lado, se define un (ii) segundo evento caracterizado por magnetita prístina, sin inclusiones (II), con altas concentraciones de V (~2300-2700 ppm) y menor contenido de Ti (~50-400 ppm). Esta misma variación termal se evidencia con la química de minerales accesorios. La presencia de cristales de actinolita con bajos #Fe, asociados a la magnetita II, sugiere una cristalización a altas temperaturas (hasta 840°C), al igual que la presencia de F-apatito, los cuales se detectaron a mayores profundidades. En contraste, a menores profundidades predominan los apatitos ricos en OH, con mayor contenido de Cl. Asimismo, mayores razones de Co:Ni (>1) se midieron en sulfuros de eventos primarios, asociados a la mineralización de magnetita II, a diferencia de menores razones Co:Ni (<0.5) asociadas a sulfuros tardíos. En vista de los resultados anteriores y de la estrecha relación temporal entre la actinolita relacionada con la mineralización (~128 Ma, 40Ar/39Ar) y la Diorita Romeral (~129 Ma, U-Pb en circones) se establece un primer evento de origen magmático, posiblemente relacionado con la cristalización de este cuerpo intrusivo, que va gradando a un sistema hidrotermal en superficie, influenciado por la acción de la Falla Romeral.
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto FONDECYT - 1140780 y Núcleo Milenio Trazadores de Metales NC130065

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
Dirigido principalmente a la ubicación y delimitación de las principales zonas con alta concentración de hematita, para lo cual se realizan observaciones de campo, así como mediciones de la susceptibilidad magnética en cada punto de muestreo; igualmente se toman 42 muestras de mineral en superficie para análisis químicos y estudios mineragráficos. La mineralización de hierro está compuesta principalmente de magnetita masiva y en pequeños cuerpos de brecha, localizadas zonas de hematita y en menor proporción limonita y goethita. Este depósito es del tipo Skarn, yacimiento de reemplazo metasomático de contacto en las calizas de la Formación Ferrobamba, las cuales son intruidas por stocks de composición dioritico-cuarzodiorítico del Macizo Sintectónico de Abancay considerado como la fuente de la mineralización y que a su vez dió lugar a extensas zonas de metamorfismo de contacto en la región. Según la ubicación de los afloramientos de mineral de hierro, se delimitan tres áreas importantes denominadas: Área Central o Huinchos de 1.5 km x 0.4 km, la cual contiene una zona con mayor concentración de hematita. Área Sur o Huancabamba de 0.6 km x 0.5 km, aproximadamente a 1 km al Este del pueblo de Huancabamba, donde se ha localizado dos zonas con hematita y Área Norte de 1.4 km x 0.4 km de ancho, ubicada a 200 m al norte del Área Central, donde se ha ubicado una zona con mayor concentración de hematita.
Tesis

Busca minimizar la polución ambiental y exposición ocupacional mediante el sistema de mitigación de polvo de hierro en la planta chancadora del área beneficio San Nicolás de la empresa minera Shougang Hierro Perú S.A.A. Esta investigación es de tipo aplicada, es decir busca demostrar la relación causal entre las variables de estudio (sistema de mitigación de polvo de mineral de hierro y polución ambiental), utilizándose el diseño pre-experimental con una sola evaluación (evaluación post test); para lo cual, se trabajó con una población de 15 trabajadores que laboran en la planta chancadora del área beneficio San Nicolás de la Empresa Minera Shougang Hierro Perú S.A.A., quedando conformada la muestra por el mismo número de trabajadores; a quienes se les aplicó un cuestionario para medir el nivel de disminución de la polución ambiental en la planta chancadora del área beneficio San Nicolás de la citada empresa minera. Asimismo, el método utilizado fue el cuantitativo y en cuanto al método de procesamiento de datos se ha empleado la estadística descriptiva e inferencial. Los resultados de la investigación reflejan que el promedio del nivel de influencia del sistema de mitigación de polvo de mineral de hierro es significativo, a un nivel de confianza del 95% y significancia del 5%; es decir, que el sistema de mitigación de polvo de mineral de hierro es eficiente para la reducción del límite máximo permisible de calidad ambiental (500 µg/m3) y la exposición ocupacional a partículas de polvo respirable (2.2 mg/m3) y de polvo inhalable (13 mg/m3) en la planta de chancado del área beneficio San Nicolás de la Empresa Minera Shougang Hierro Perú S.A.A.
Tesis

Magíster en Minería
Cuantificar la incertidumbre geológica en un depósito mineral permite tomar decisiones informadas en etapas mineras posteriores, lo que además permite incorporar la variabilidad real del fenómeno natural que se busca determinar. El presente trabajo aborda el problema de la cuantificación multivariable de leyes y tipos de roca existentes en un yacimiento ferrífero, donde las variables de interés corresponden a las leyes de cinco elementos (fierro, sílice, manganeso, fósforo, aluminio), la pérdida de fuego, la fracción granulométrica del material superior a 6.3 [mm] y los tipos de rocas. La información proviene de una malla de sondajes pseudo-regular con dimensiones de 50x50 [m] a 100x100 [m]. La cuantificación de los recursos se realiza mediante un modelo multigaussiano para la determinación de leyes, pérdida de fuego y granulometría, y un modelo plurigaussiano para la determinación de tipos de roca. La metodología de trabajo considera una primera etapa donde se generan distintos escenarios geológicos mediante simulación plurigaussiana de los tipos de roca, para luego efectuar la cosimulación de leyes en los dominios simulados, mediante simulación multigaussiana. En este último punto se utilizan dos modelos de cosimulación, uno que considera las variables originales y otro que se plantea con variables transformadas. Esta metodología es distintiva por tres razones. La primera es la definición de unidades geológicas propias a cada variable de interés, la segunda es la interpretación de correlación cruzada entre todas las variables a simular, incluso cuando se definen en unidades geológicas que no se encuentran en contacto, y la tercera corresponde a la generación de un modelo de cosimulación capaz de reproducir la relación estequiométrica existente entre las variables de interés. La primera característica permite generar un conjunto de unidades geológicas que, en determinados casos, podrán ser iguales, disjuntas o traslapadas, dando paso a contactos diferentes a través de la misma frontera, según cual sea la variable considerada. La segunda particularidad permite capturar información geológica, incluso cuando las variables se definen en unidades diferentes, permitiendo que el modelo de incertidumbre capture información adicional. La simulación de los tipos de roca permitió generar veinte escenarios que reproducen la continuidad espacial, contactos, proporciones locales y la información de los sondajes condicionantes, en realizaciones que presentaron baja variabilidad, produciendo así una pequeña incertidumbre en dicho atributo. La cosimulación de leyes se efectuó de forma análoga en los dos modelos planteados, obteniendo veinte realizaciones del yacimiento de interés. Estas realizaciones permitieron determinar la distribución de las leyes medias y correlaciones de cada una de las variables. A través de los resultados obtenidos, es posible apreciar la relación directa que existe entre la generación de leyes simuladas y los tipos de roca a las cuales se asocian. Finalmente, se concluye que la cosimulación de las variables de interés responde de forma adecuada en términos estadísticos, de continuidad y de reproducción de las distribuciones, generando múltiples escenarios posibles de la realidad del yacimiento estudiado. La metodología propuesta se presenta como alternativa en la determinación de tipos de rocas y leyes en un yacimiento polimetálico, incorporando la información de las variables continuas y también su relación con las variables categóricas.

Geóloga
El prospecto Alcaparra D de propiedad de la Compañía Minera del Pacífico S.A (CMP Minería) corresponde a un depósito tipo IOCG dominado por magnetita con una zona de alteración supérgena en la parte superior del prospecto. El objetivo principal de este estudio es determinar el modelo geológico para el yacimiento Alcaparra D mediante mapeo de sondajes y estudios mineralógicos. Además, se entregan nuevos antecedentes para establecer la posible fuente de la mineralización sulfurada utilizando isótopos de azufre. Este yacimiento se encuentra en la Franja Ferrífera del Norte de Chile, en la Cordillera de la Costa de la Región de Atacama, a 15 kilómetros al sur-oeste de Vallenar. El yacimiento se encuentra en el distrito minero El Algarrobo, en donde se han identificado al menos dos yacimientos importantes del tipo hierro-apatito: El Algarrobo y Ojos de Agua. La mineralización se emplaza en rocas volcánicas de la Formación Punta del Cobre y el control estructural está dado por fallas que pertenecen a la Zona de la Falla de Atacama. La mena principal de cobre es calcopirita y se encuentra en andesitas asociada a magnetita y en brechas hidrotermales con matriz de especularita. Los estudios petro-calcográficos indican que el depósito se formó a partir de cuatro eventos de mineralización y alteración: El primero se asocia a un evento de posible carácter magmático con asociación de magnetita-actinolita. Es seguido por un segundo evento magmático-hidrotermal de sulfuros con magnetita junto a una alteración potásica. El tercer evento corresponde a un pulso hidrotermal que genera localmente brechas de especularita y una alteración hidrotermal caracterizado por sericita, clorita, calcita y sílice. El cuarto evento presenta una alteración supérgena asociada a aguas meteóricas oxidadas que producen una oxidación de la magnetita (martitización) y de sulfuros. Los resultados del análisis de isótopos de azufre de fases sulfuradas arrojan un rango acotado de valores de δ34S, los cuales son consistentes con una fuente magmática del azufre (-4.0 ≤ δ34S ≤ 2.2 ). Los estudios realizados indican que Alcaparra D corresponde a un depósito IOCG del tipo calcopirita-magnetita en el cual es posible identificar una conexión espacial con depósitos tipo hierro-apatito en profundidad.
Este proyecto ha sido financiado por proyecto FONDECYT 1140780

Memoria para optar al título de Químico
En esta Memoria se estudió la síntesis y caracterización de silicatos de calcio nano-estructurados modificados con Mg y Fe para su uso como adsorbente para la remoción de iones fosfatos y arseniatos respectivamente, en el tratamiento de aguas ácidas de mina. La modificación con Mg se realizó reemplazando durante la síntesis de los silicatos, átomos de Ca por Mg empleando Mg(OH)2. A su vez, la modificación con Fe se realizó empleando alternativamente FeCl3 o Fe(OH)3 preparado in situ. La síntesis de los silicatos modificados resultó ser sencilla y reproducible, obteniendo rendimientos promedios cercanos al 80-90%. No obstante, se observó un límite de reemplazo de los átomos de Ca por Mg alrededor del 30% molar, y de 13% molar para la modificación con Fe. Ambos adsorbentes fueron caracterizados mediante análisis SEM, difracción de rayos X, porosimetría BET y determinación de distribución de tamaño de partícula. Estos revelaron que los adsorbentes poseen una estructura amorfa y una superficie porosa, con áreas superficiales variables entre 60 y 150 m2/g y una distribución de tamaño de partículas del orden de 350 nm. Análisis químico confirmaron el % de reemplazo de los átomos de calcio por Mg y Fe en la estructura de los silicatos. La adsorción de iones fosfato mediante los silicatos de calcio nanoestructurado modificado con Mg y de arseniatos con los silicatos de calcio nano-estructurado modificado Fe resultó ser eficiente y muy rápida en todo el rango ácido estudiado. Se midieron capacidades de carga variable entre 60- 125 mg PO4 3-/g de silicato y de 2,5-14 mg de arseniato/g de silicato. El mecanismo de adsorción se basa en la presencia en el silicato de átomos de Ca, Mg y Fe que actúan como sitios de enlace para la formación de fosfatos y arseniatos insolubles y estables. La aplicación de un modelo cinético de pseudo-segundo-orden se ajustó a los resultados experimentales obtenidos durante la adsorción de ambos aniones al emplear ambos adsorbentes silicatados modificados. Es claro que estos adsorbentes presentan un gran potencial de uso en el tratamiento de aguas ácidas contaminadas con especies iónicas
In this work is studied the synthesis and characterization of nano-structured calcium silicates modified with Mg and Fe in order to use them as sorbents for removing phosphate and arsenates respectively, as treatment of acid mine waters. The modification with Mg was conducted by replacing during the silicate synthesis, Ca atoms by Mg using Mg(OH)2. In turn, the modification with Fe was carried out employing alternatively FeCl3 or Fe(OH)3 prepared in situ. The synthesis of modified silicates is simple and reproducible being obtained yields close to 80-90%. However, the modification presented some limits: 30% molar for the replace of Ca by Mg atoms and 13% molar for the modification with Fe due a loss of the nano-structure of the sorbents over these values. Both sort of sorbents were characterized using SEM analysis, Xray difraction, BET porosimetry and measurements of distribution of particle size. The analysis revealed that the sorbents present an amorphous structure with a porous surface, having surface areas variable between 60 and 150 m2/g and a particle size distribution around 350 nm. Chemical analysis confirmed the replacing of Mg and Fe atoms by calcium on the silicate structure. The adsorption of phosphate ions by means of nano-structured calcium silicates modified with Mg and that of arsenates by nano-structured calcium silicates modified with Fe were highly efficient and fast in all the studied pH range. It were measured the following sorption loading capacities: 60-125 mg PO4 3-/g silicate and 2.5-14 mg de As/g silicate. The adsorption mechanism is based on the presence in the silicate of Ca, Mg and Fe that act as bonding sited for the formation of very insoluble and stable phosphate and arsenate salts. A pseudo-second-order-kinetic model was applied to explain the experimental results obtained during the sorption process, being observed a very good agreement between the experimental values and those calculated by the model. Finally, it is possible to state that these sorbents present a huge potential for using them in the treatment of acid waters polluted with ionic species
Fondecyt

Publicación a texto completo no autorizada por el autor
El sistema de acarreo, está compuesto por la dualidad Transporte - Carguío, es decir camión versus pala electromecánica ò cargador frontal principalmente. Conociéndose el comportamiento de los equipos que forman parte del sistema (Pala, Camión) en diferentes tipos de eventos nos ha permitido obtener una adecuada asignación de recursos al menor costo. Los eventos que formaron parte del presente estudio se vuelve tedioso y complicado debido a su aleatoriedad de ocurrencia; producidos en las diferentes combinaciones que se pueden dar como por ejemplo: cargar y transportar mineral puro en la ruta 1 cuyo destino es la planta chancadora ò cargar mineral baja ley a la planta chancadora ò a las canchas de mineral de baja ley haciendo uso de la ruta 4 ò tener que cargar y transportar desmonte hacia los botaderos de desmonte haciendo uso de la ruta 15 y así las diferentes combinaciones que se puedan dar por cada tipo de camión y pala, explicándose justamente que producido la voladura de un banco de mineral generalmente habrá mineral puro, baja ley y desmonte. Conocer el comportamiento de los equipos en estos eventos forma parte del presente estudio y con la ayuda del Software de Simulación “Arena” se ha podido realizar asignaciones óptimas por tipo de camión y por cada ruta al menor costo. Adicionalmente era necesario medir el desempeño del operador de camión, del punto anterior obtenido los estándares de producción por cada ruta ya era posible medir la eficiencia y productividad haciendo una comparación simple con lo ya producido, encontrándose operadores bastante eficientes en menor cantidad y operadores deficientes en gran porcentaje.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Minas
Este trabajo tiene como objetivo estudiar experimentalmente, a escala de laboratorio, la remoción de sulfato, desde aguas que contienen concentraciones muy altas, por medio de procesos de adsorción de alta eficiencia. Para lo anterior se sintetizan sustancias oxi-hidroxiladas de hierro, a partir de cloruro férrico () con dos agentes alcalinizantes tales como hidróxido de sodio () y cal viva (). Estudios preliminares fueron realizados para establecer y ajustar el mejor protocolo de síntesis de estructura de hierro. Un total de seis sustratos fueron sintetizados a partir de un diseño experimental factorial completo obtenido a partir de las dos variables: agente alcalinizante y valores de pH (5, 8 y 11.4). Dichos sustratos luego de su síntesis, filtrado y secado fueron utilizados para realizar estudios cinéticos de adsorción de sulfato. Los experimentos cinéticos fueron implementados introduciendo el sustrato a temperatura ambiente (apróx. 23°C ± 2°C) en un volumen de 1,000 mL de solución acuosa a pH 5, y concentración del anión sulfato igual 635 mg/L, manteniendo una densidad de pulpa igual a 50 g/L. El muestreo consistió en remover 10 mL de la solución en tiempos de 2.5, 5, 10, 30, 60 y 120 min. Finalmente, las muestras son analizadas por nefelometría utilizando cloruro de bario (II) para determinar la concentración de sulfato en solución. Las concentraciones óptimas para un correcto control de pH durante la síntesis del sustrato involucran trabajar con molaridades teóricas de hidróxido de sodio y cal igual a 10 y 2.97 M, respectivamente. Los mejores resultados cinéticos de adsorción fueron obtenidos con el sustrato sintetizado a pH 5 utilizando hidróxido de sodio y cal como agente neutralizante obteniendo capacidades máximas de adsorción igual a 12.5 y 12.8 mg /g, respectivamente. Los peores resultados cinéticos de adsorción fueron observados con el sustrato a pH 11.4, posiblemente debido a estructuras altamente desordenadas por la rápida hidrólisis de los iones férrico que luego pierden la capacidad de adsorber el anión sulfato. El modelo cinético generado sugiere un comportamiento de orden 2, con menores valores de constante L para aquellos sustratos de mejor rendimiento y la constante k no parece tener relación con los rendimientos de adsorción. Un análisis DIS de las isotermas BET obtenidas indica que el sustrato sintetizado a pH=5, tiene un porcentaje de superficie de alta energía de 272% con respecto al material obtenido a pH = 8, mientras que el porcentaje asociado a energía superficial baja decae a un 64%. Esto explica mejores rendimientos para el sustrato generado a menor pH. Resultados de difracción de rayos X e infrarrojo muestran características similares a la ferrihidrita, aunque puede tratarse de sustratos compuestos por más de un mineral oxi-hidróxido, dado que se reconoce también presencia de goethita, schwertmanita y feroxyhyte.

Tesis presentada para optar al grado de Magíster en Química área de Especialización en Químico Minero Metalúrgico y Memoria para optar al Título de Químico
En esta Tesis de Magíster se estudió la síntesis y caracterización de nuevos adsorbentes de bajo costo correspondientes a silicatos de calcio nano-estructurados modificados con hierro (FeNanoCSH) y aluminio (AlNanoCSH), en los cuales se reemplaza una fracción del calcio contenido por átomos de Fe y Al. Estos adsorbentes fueron aplicados en soluciones acuosas ácidas para remover algunos contaminantes inorgánicos propios de las aguas de mina. La síntesis del adsorbente modificado con Fe(III) se logró mediante la reacción química de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, una solución acuosa de silicato de sodio (Na2SiO3) y la fuente de hierro, FeCl3 o Fe(OH)3. La modificación con aluminio siguió un procedimiento similar empleando como fuente de Al(III), policloruro de aluminio (PAC) o aluminato de sodio (NaAlO2). Las síntesis fueron rápidas, eficientes y reproducibles. Sin embargo se observó un límite en el reemplazo de átomos de Ca, al aumentar el riesgo de pérdida de la nano-estructura del sólido. Los adsorbentes fueron caracterizados empleando diversas metodologías. Resultaron ser amorfos con tendencia a la aglomeración de partículas que incluyen micro, meso y macroporos, presentan un gran área superficial, conformando una estructura en la cual se disponen un gran número de sitios activos disponibles para la adsorción. Se evidenció mediante FTIR y DSC la presencia de moléculas de agua libres en su estructura y la presencia de enlaces OH- propios de los grupos silanoles y la presencia de los enlaces O-Si-O y Al-O. Los análisis químicos reflejaron contenidos de Ca entre un 22% y un 26%, una presencia de hierro variable entre 2,6% y 6,2% y contenidos de silicio variables entre 19% y 22%. Los adsorbentes presentaron una adecuada estabilidad química al contactarlos con soluciones acuosas ácidas. El adsorbente modificado con Fe, particularmente aquel preparado con FeCl3, presentó un excelente comportamiento para remover As(V), independiente de la acidez de la solución acuosa tratada, generándose silicatos de calcio y hierro muy insolubles y estables, al actuar el adsorbente como un buffer que mantiene la solución en medio fuertemente alcalino. Se observó también una excelente co-adsorción de los iones metálicos Cu(II), Zn(II) y Cd(II), en base a la formación de los hidróxidos respectivos con los OH- de los grupos polisilanoles e hidróxidos de los nano-silicatos, los cuales se formarían sobre la superficie de las partículas de los silicatos o bien como partículas discretas en la propia solución. El adsorbente modificado con Al presentó también una eficiente capacidad de remover iones sulfatos, mediante la formación de etringita, Ca6[Al(OH)6]2(SO4)3.26H2O, una sal doble básica muy insoluble, de alto peso molecular, que precipita en medio alcalino generando un sólido granular y muy estable. También se observó con estos adsorbentes modificados con Al(III) una excelente co-adsorción de los iones metálicos anteriormente señalados. El adsorbente modificado con PAC resultó ser mejor adsorbente que el preparado al modificarlo con NaAlO2. Se midieron capacidad de carga variable entre 80 y 140 mg SO4-2/g de silicato, las cuales permiten generar refinos que cumplen con la norma de descarga a cuerpos de aguas superficiales. Se realizaron pruebas de equilibrio y de cinética de adsorción para As(V) y iones SO42- empleando los adsorbentes modificados con Fe y Al, respectivamente. Los resultados experimentales de equilibrio de adsorción de As(V) y de iones sulfato con el adsorbente modificado con PAC ajustaron bien al modelo de la isoterma de Redlich-Peterson, obteniéndose una buena correlación entre los valores de capacidad de carga de los contaminantes “q” calculados por el modelo y los observados experimentalmente. Sin embargo, para los experimentos de equilibrio de adsorción de iones sulfatos con el adsorbente modificado con NaAlO2, fue el modelo de Langmuir el que mejor ajustó los datos experimentales. La cinética de adsorción de As(V) con los adsorbentes modificados con Fe(III) y la de iones sulfatos con el adsorbente modificado con policloruro de aluminio en todos los casos es muy rápida y siguen un modelo teórico de pseudo-segundo-orden, dependiente de los sitios disponibles para la adsorción
In this Thesis is studied the synthesis and characterization of new low-cost adsorbents consisting in nano-structured calcium silicates modified with Fe (FeNanoCSH) and Al (AlNanoCSH), in which a fraction of the calcium content are replaced by Fe or Al atoms. These adsorbents were applied in acid aqueous solutions in order to remove some inorganic contaminants normally found in mine waters. The synthesis of the Fe-modified adsorbent was conducted by means of the chemical reaction between calcium hydroxide (Ca(OH)2) , an aqueous solution of sodium silicate (Na2SiO3) and as Fe-source, FeCl3 o Fe(OH)3. The modification with Al(III) was carried out using a similar procedure but employing aluminium polychloride (PAC) or sodium aluminate (NaAlO2). The synthesis were fast, efficient and reproducibles, however, it was observed a maximum extent for replacing Ca atoms by Fe and Al, since over that limit, a risk of loss of the nano-structure of the solid can occur. The adsorbents were characterized using diverse methodologies. They are amorphous showing tendency to agglomeration of particles that include micro, meso and macroporous, having a high surface area, generating a structure full of available active adsorption sites. FTIR and DSC analysis confirmed the presence of free-water molecules in its structure as well as the existence of OH- groups associated to the polysilanol groups of the silicate. O-Si-O and Al-O bond signals were also observed. The chemical analysis indicated for the adsorbents, calcium contents between 22% and 26%, iron contents variable between 2,6 % and 6,2 % and silicon levels variable around 19 % and 22 %. The adsorbents showed a suitable chemical stability towards acid aqueous solutions. The Fe-modified adsorbent, especially that prepared using FeCl3, showed an excellent behavior for removing As(V), adsorption that was independent of the acidity of the aqueous solution, being produced very insoluble and stable calcium and iron arsenate precipitates, acting the adsorbent as buffer keeping a strong alkaline medium. It was also observed a great co-adsorption of the metallic ions Cu(II), Zn(II) and Cd(II), in a mechanism based on the formation of hydroxides with the OH- ions of polysilanols groups of the nanostructured silicates, which would be formed on the surface of the silicate particles or as discrete hydroxides species in the aqueos solution. The Al-modified adsorbent also showed and effucient capability to remove sulphate ions by means of the formation of etringite Ca6[Al(OH)6]2(SO4)3.26H2O, a double basic salt very insoluble of high molecular weight, that tends to precipitat in alkaline medium generating a granular and very stable solid. It was also observed with this type of adsorbent, a very high co-adsorption of the above indicated metallic ions. However, the adsorbent modified with PAC was better than that modified with NaAlO2. It were measured sulphate loading capacities around 80 and 140 mg SO4-2/g of silicate, what allows producing raffinates that accomplish with the environmental discharge norms to supperficial water bodies. Several tests of As(V) and SO42- adsorption equilibrium and kinetics were conducted using the silicated adsorbent modified with Fe and Al, respectively. The experimental results of As(V) and sulphates ions adsorption equilibrium were well explained by using the Redlich-Peterson isotherm model, be obtained a good correlation of the adsorption loading capacities “q” values experimentally observed and those calculated by the equilibrium model. However, the experimental results of the adsorption equilibrium of sulphate ions using the adsorbent modified with NaAlO2, were well fitted using the Langmuir isotherm model. The adsorption kinetics of As(V) with the adsorbent modified with Fe and the adsorption kinetics of the sulphate ions with the adsorbent modified with PAC were very fast in all cases, whose experimental results were explained through a theoretical pseudo-second-order-kinetic model, which is highly dependent of the available adsorption sites
Fondecyt
31/12/2019