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Examinando Tesis Magíster por Materia "Ciencias de la Ingeniería y de la Tierra"
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Publicación Actualización del marco geológico y de la geología de los porfidos cupriferos del Distrito Chuquicamata, norte de Chile(2013) Rivera-Cabello, Sergio; Pereira-Arredondo, Mario Eduardo; Universidad Católica del NorteEste trabajo, el primero en su tipo para el Distrito Chuquicamata, entrega valiosa información para mejorar el conocimiento científico de los yacimientos tipo pórfidos de cobre al contextualizar su emplazamiento en la evolución geológica. El aporte más evidente de este esfuerzo es extender las fronteras de la investigación y mejorar los modelos que permitan descubrir nuevos yacimientosPublicación Alteración, mineralización y geocronología del depósito Au-Ag atlas, Franja de Gorbea, Región de Antofagasta : propuesta de un modelo de exploración para depósitos epitermales de Au-Ag del Mioceno inferior del norte de Chile(2018) Osorio-López, Patricio Andrés; Kojima, Shoji; Universidad Católica del NorteEl presente estudio reconoció como las unidades litológicas más importantes a las brechas freatomagmáticas, las cuales representan la roca de caja ideal para alojar mineralización aurífera. Estas unidades pueden alojar mineralización masiva, es decir, de alto tonelaje y baja ley; aunque también se ha logrado encontrar mineralización alojada en estructuras, pero de menor importancia. Además, se reconocieron una serie de tipos de alteración, de los cuales el vuggy silica (Qz-alunita) y la alteración amarilla (Qz-jarosita-alunitanatroalunita-baritina) son las de mayor importancia, ya que controlan la presencia del Au y, en menor forma, de la Ag. El estudio de espectrometría aplicado, ha permitido diferenciar las alunitas K y Na a partir del uso de longitudes de onda (Medidas en nm usando Terraspec). En general, las longitudes de onda hasta 1.480 nm indican composiciones K, entre 1480 y 1485 nm una mezcla de K y Na; y, a partir, de los 1.485 nm se consideran de composición Na, siendo estas últimas las más importantes, ya que indican una T° de formación mayor, y, por ende, están relacionadas directamente con la precipitación del Au en el sistema. La edad para Atlas es 20.6 Ma ( 40Ar39Ar en alunita) y para la Franja de Gorbea 21-15 Ma. Ambas son correlacionables con la edad de mineralización del Distrito La Coipa (Au-Ag) en la Tercera Región.Publicación Aprovechamiento de residuos termodegradables de la industria minera de la región de Antofagasta, Chile : Vialidad Técnica(2012) Ortiz-Arellano, Ricardo Armando; Alarcón-Pulido, Nelson; Universidad Católica del NorteLa situación energética en la Región de Antofagasta es compleja, porque toda la generación de energía depende de la que entregan las centrales termoeléctricas, cuyo insumo principal es el diesel-fuel Oil y el carbón. Las centrales termoeléctricas que funcionaban en base a gas natural entre los años 2001 a 2005, sufrieron un proceso de reconversión a diesel-fuel Oil, dada la crisis de abastecimiento que apareció en los últimos años. De acuerdo a la literatura especializada, la cual se centró en publicaciones especializadas y otras fuentes de información debidamente validadas, tales como estudios técnicos e informes sectoriales; existen tecnologías probadas de reciclaje de neumáticos y aceites usados, tales como la pirólisis y copirólisis capaces de contribuir a recuperar energía a partir de residuos industriales (pirólisis y copirólisis). Este trabajo permitió sentar las bases mediante la búsqueda sistemática de información orientada a establecer la viabilidad técnica, para la aplicación e implementación de tecnologías de aprovechamiento energético de los residuos industriales termodegradables. Una de las actividades centrales de este estudio, fue la elaboración de una encuesta técnica y la elaboración de cartografías ambientales temáticas. El propósito central de la encuesta técnica fue la obtención de información de primera fuente, relacionada con las cantidades, sistemas de almacenamiento, manejo ambiental, destino y alternativas de aprovechamiento de los neumáticos fuera de carretera en desuso y de los aceites lubricantes usados en la industria de la gran minería, en Antofagasta. De acuerdo a los antecedentes detallados en el presente estudio, es posible inferir que la pirólisis y copirólisis, resultan ser las alternativas de procesos más idóneas para la recuperación energética a partir de neumáticos usados y de aceites lubricantes residuales.Publicación Bioacumulación de metales pesados (Cu, Pb y Zn), en organismos filtradores de la bahía San Jorge , Antofagasta, Chile(2013) Chang-Clarot, Karen Alejandra; Alarcón-Pulido, Nelson; Universidad Católica del NorteEn los casi 70 kilómetros de costa que posee la bahía de San Jorge, en la región de Antofagasta, podemos encontrar algunos tunicados filtradores como Pyura Preaputialis (Piure) y Perumytilus Pupuratus (Chorito maico), especies que se encuentran confinadas específicamente en la Bahía San Jorge, en que una de las características principales de estas especies es la bioacumulación de metales pesados, debido a que están expuestos constantemente a los descargos mineros e industriales, zona particularmente dedicada a la actividad minera. Por esta razón, es que en esta revisión bibliográfica se presentarán estudios y teorías de diversos científicos y autores enfocados a la bioacumulación de metales pesados, especialmente Cu-Pb y Zn, en organismos tunicados filtradores localizados en la región. El motivo de estudio se debe a que en la zona que habitamos hay una gran cantidad de actividad industrial y minera, las que pueden llegar a contaminar grave y significativamente las costas de la región. Esta es la motivación principal para realizar esta revisión bibliográfica. Finalmente, es posible decir que la distribución de Cu, Pb y Zn dentro de la bahía San Jorge – en Antofagasta - sugiere que las actividades antrópicas desarrolladas en la zona costera tienen claramente un impacto sobre el contenido de metales en los sedimen tos marinos. Así mismo se concluye que los puertos de embarque de mineral revisten un riesgo para las comunidades de organismos bentónicos. Sin embargo, es importante señalar que bajo un punto de vista ecotoxicológico, hasta ahora se desconoce realmente si la bioacumulación de estos metales en las comunidades de Pyura preaputialis y Perumitylus purpuratus han tenido efectos cuantificables en la población de estos organismos, como por ejemplo, en la abundancia y distribución dentro de la Bahía de San Jorge.Publicación Biooxidación de un concentrado de oro refractario utilizando cultivos microbianos nativos del altiplano chileno(2019) Herrera-Anacona, Eric Yerko; Remonsellez-Fuentes, Francisco; Fuentes-Cáceres, Gerardo; Universidad Católica del NorteEn este trabajo se estudiaron las condiciones operacionales óptimas para el tratamiento de un concentrado de oro con alto contenido de arsenopirita, con el microorganismo Acidithiobacillus ferrivorans ACH y con ello poder disolver la matriz de sulfuros refractarios, que impiden la disolución del oro mediante el método de cianuración directa, además se estudió la resistencia que posee el microorganismo a altas concentraciones de arsénico y cómo se puede mitigar la liberación de este hacia el medio lixiviante.Publicación Caracterización geológica y cronología de los eventos de intrusión / brechización y alteración / mineralización del yacimiento Río Blanco, Región de Valparaíso, Chile(2015) Hermosilla-Bravo, Juan Miguel; Campos-Sepúlveda, Eduardo Antonio; Universidad Católica del NortePublicación Clasificación de mineral de sobretamaño en procesos mineros utilizando descriptores de textura sobre imágenes digitales(2018) Pupo-Urrutia, Adrián Camilo; Bekios-Calfa, Juan Demóstenes; Universidad Católica del NorteEn la actualidad la industria del cobre se encuentra mejorando los procesos que involucran gran consumo energético, como lo es el chancado y la molienda en donde el tamaño de la roca es un factor importante en esta área. Si bien es cierto, se han ido diseñando nuevas alternativas para la detección del tamaño de las rocas basado en imágenes, siguen existiendo pequeños detalles para complementar dichos avances. En relación a lo anterior esta propuesta de tesis plantea el estudio de algoritmos para la detección de rocas que se encuentren con sobretamaño dentro del proceso de producción.Publicación Clasificación demográfica por medio del análisis de atributos faciales sobre imágenes en entornos sin restricciones(2015) Aguilar-Torres, Eduardo Andrés; Meneses-Villegas, Claudio Juvenal; Vega-Zepeda, Vianca Rosa; Universidad Católica del NorteLa clasificación demográfica, y en particular el reconocimiento de género, es un tema muy estudiado por investigadores debido a su importancia en diversas aplicaciones, tales como, marketing dirigido, sistemas de seguridad, entre otras. El trabajo de tesis realizado contempla la construcción y evaluación de tres procedimientos para llevar a cabo la clasificación, explorando modelos basados en apariencia y basados en característica, además de aprovechar la información contenida en las distintas clases asociadas a cada instancia del conjunto de entrenamiento. Para el primer procedimiento se realiza la clasificación de género usando vectores de frecuencia basados en descriptores locales SIFT o SURF. En este procedimiento se utilizó para el entrenamiento y la validación la estrategia cross-validation sobre la base de datos Multi-PIE. Para el segundo, basado en el anterior, se incorpora el descriptor local ORB, y cambia la estrategia de entrenamiento y validación a Leave One Person Out (LOPO). Finalmente, el tercero incorpora la base de datos GROUPS, y utiliza un enfoque de múltiples clases en el entrenamiento del clasificador. Los resultados obtenidos evidencian que los modelos basados en características propuestos poseen suficiente información discriminante y tienen un rendimiento similar a los modelos basado en apariencia. Además mantienen un rendimiento uniforme en la clasificación de género sobre imágenes con variaciones de pose. En conclusión, no se obtienen mejoras significativas en cuanto a la tasa de acierto evidenciada en la literatura, sin embargo se provee de un procedimiento base que podría mejorar la clasificación al incorporar una fase de filtrado previo a la construcción de los vectores de características.Publicación Control neuronal-difuso de navegación reactiva continúa incluyendo la evasión de obstáculos presentes y emergentes(2013) Correa-Santis, Felipe Andrés; Gallardo-Arancibia, José Alberto; Universidad Católica del NorteEl proyecto de tesis presentado para la obtención del grado de Magister en Ingeniería Informática, es una investigación desarrollada en el ámbito de la robótica y más específicamente en robótica móvil. Está investigación parte desde los antecedentes históricos de la evolución de la idea y desarrollos primitivos, pasando por la evolución que tienen los robots actuales y cómo la ciencia y la tecnología han evolucionado y transformando los paradigmas que enfrenta el hombre en el largo camino de crear artilugios autónomos que imiten o reproduzcan sus mismas capacidades. En este sentido, uno de los aspectos más influyentes es el poder dotar a los robots de la capacidad de tomar decisiones, lo que está fuertemente ligado a la inteligencia humana. Es por ello, que la investigación de la inteligencia artificial en este trabajo, tiene una importancia más relevante, así como la teoría de Lógica Difusa, que permite modelar variables lingüísticas, o en otras palabras que el robot pueda procesar conceptos que no tienen una precisión matemática formal. Lo anterior con el objetivo de aplicar estos conocimientos en una experiencia práctica, en la cual se pretende mejorar la performance de una plataforma robótica definida.Publicación Desarrollo de instrumento prototipo basado en un modelo de redes neuronales para predicción de nivel de lodos y contenido de sólidos en espesadores industriales(2012) Leiva-Pérez, Mauricio Antonio; Pon-Soto, Carlos Roberto; Acuña-Pérez, Claudio; Universidad Católica del NorteSe presentan los resultados de la aplicación de redes neuronales en un instrumento prototipo para espesadores en plantas concentradoras de minerales. El instrumento permite la predicción del nivel de lodos y concentración de sólidos, reduciendo las detenciones del equipo por sobre carga de material o pérdida de calidad en el agua recuperada. Dada las características de la pulpa (distribución de tamaños, densidad, velocidades de sedimentación, química de la solución físico-química de partículas), la operación de los espesadores es compleja y presenta perfiles de concentración de sólido con formas variables. Esta condición limita técnicas convencionales de medición (sónico, presión, ópticos, radar) y no hace posible aplicar modelos determinísticos al perfil de sólidos, dada las altas no linealidades y variabilidad del sistema. Para resolver esta problemática, se implementó un hardware para la medición de perfiles de conductividad y un modelo predictivo basado en redes neuronales. El hardware y software, basado en el modelo de Maxwell para dispersiones, permite medir el perfil de sólidos independientemente de las condiciones de operación. Para el desarrollo del modelo predictivo se evaluaron redes con una capa oculta, variando el número de neuronas (4 estructuras) y comparando los algoritmos de Gradiente Conjugado y Levenberg-Marquardt, los que se evaluaron con 4 tipos de curvas de sedimentación (discreta, semi-discreta, semi-floculenta, altamente floculenta) incorporando error experimental normal. La capacidad de predicción de la estructura seleccionada (9 entradas, una capa oculta con 2 neuronas y 2 salidas), fue validada usando pulpas con relave de Chuquicamata, en un equipo piloto de 50 litros con una barra de 10 electrodos de 60 cm de largo, y hardware diseñado y construido para esta aplicación, comunicado a través de interfaz con la base de datos que almacena la información entregada por el hardware.Publicación Diseño e implementación de un sistema de control de nivel no lineal para ensayos de controladores basados en sistemas inteligentes(2020) Castro-Castro, Rubén Aquiles; Gallardo-Arancibia, José Alberto; Universidad Católica del NorteEn el escenario de globalización actual, la competencia en muchos sectores industriales impulsa la necesidad de disponer de técnicas fiables y flexibles que permitan la operación de un proceso con gran eficiencia. Para alcanzar este propósito se pueden considerar las clásicas técnicas de diseño de controladores o bien incorporar técnicas de control basadas en sistemas inteligentes como las redes neuronales artificiales, las que además permiten su aplicación en la identificación de sistemas. El dominio de las redes neuronales para su uso en identificación y control de sistemas, es una tarea que los profesionales del área de control pueden alcanzar de manera satisfactoria si se cuenta con una planta real sobre la cual poder realizar los ensayos y verificar su efectividad. En este trabajo presentamos el diseño e implementación de un proceso de control de nivel de líquido del tipo cónico, es decir un sistema no-lineal, el cual permitió ensayar el comportamiento de un sistema de control complejo con un controlador basado en redes neuronales y posteriormente uno tradicional del tipo PID, con lo cual se evaluó el comportamiento y efectividad de ambos controladores. Durante el desarrollo de este trabajo se abordan temas como la teoría de las redes neuronales artificiales (RNA), la identificación de sistemas y esquemas de control basados en el uso de las RNA.Publicación Diseño, caracterización y fabricación de una pinza robótica interconectable modular con robótica blanda(2019) Silva-Plata, Carolina; Gallardo-Arancibia, José Alberto; Universidad Católica del NorteLa robótica clásica ha generado grandes avances en la industria a partir de la definición de espacios y objetos estructurados. Sin embargo, un nuevo enfoque en el área de la tecnología ha tomado fuerza para proponer diseños flexibles, adaptables, suaves y seguros, que proveen aplicaciones donde la robótica clásica no ha logrado desenvolverse totalmente bien. La manipulación de objetos con formas, tamaños y texturas variadas ha planteado un desafío en la ingeniería. Por ello, desde hace muchos años atrás se intentó replicar el diseño de la mano humana pero su compleja estructura mecánica y sensorial dio lugar al planteamiento de soluciones alternativas. Entre estas se encuentran las pinzas universales; pinzas robóticas con dos, tres o cuatro dedos mecánicos con un sistema subactuado o hiperredunante; y actualmente pinzas robóticas con dedos blandos que por su deformabilidad y suave textura ofrecen una manipulación adaptable. La robótica blanda proporciona flexibilidad a la experimentación de nuevos diseños y morfologías de los cuerpos blandos para incrementar su rendimiento en diversas aplicaciones. En este proyecto se presenta el diseño, caracterización y fabricación de una pinza modular reconfigurable e interconectable con 3 distintos diseños de dedos blandos y un dedo híbrido pasivo para lograr el agarre de objetos irregulares.Publicación Disolución de la calcopirita en medios clorurados(2012) Ibáñez-Valenzuela, Tania Valentina; Velásquez-Yévenes, Lilian; Universidad Católica del NorteCon respecto al actual escenario que enfrenta la minería en el norte de Chile, es decir, leyes cada vez más bajas, escasez del recurso hídrico, agotamiento de minerales oxidados y sulfuros secundarios y la calcopirita como principal alimentación disponible a futuro para las plantas metalúrgicas; es necesario el desarrollo de alternativas tecnológicas para poder permitir el uso continuo de las plantas de LX-SX-EW enfrentando las lentas cinéticas alcanzadas por el principal sulfuro de cobre. Es por esto que nace la necesidad de estudiar los parámetros que influyen y los mecanismos asociados a la disolución del sulfuro de cobre más refractario para un mejor entendimiento y así poder evaluar procesos que puedan ser escalados a la industria. Debido a esto es que en el presente trabajo se realizaron pruebas de lixiviación en matraces agitados, reactores instrumentados y columnas con mineral, concentrado y calcopirita natural con el objetivo de evaluar el efecto de parámetros y aditivos en las velocidades de disolución de este sulfuro de cobre bajo condiciones moderadas, es decir a presión atmosférica y 50°C, en medios clorurados. A partir de los resultados obtenidos se puede decir que la disolución de la calcopirita en medios clorurados es dependiente del potencial de disolución, obteniéndose mejores velocidades en un rango entre 540-630 mV aproximadamente, sobre este valor la velocidad disminuye considerablemente. También se observó que es fuertemente dependiente del aumento en la temperatura entre los 35 - 75°C, con una energía de activación de 96,55 kJ/mol la cual es indicador de un control químico. Importante información al momento de evaluar económicamente el proceso.Publicación Dispersión geoquímica primaria y metalogénesis de depósitos tipo pórfido cruprífero y epitermal, distrito minero Agua de Dionisio, Argentina(2000) Gutiérrez, Adolfo Antonio; Guerra-Sepúlveda, Nelson C.; Campano-Bascuñán, Jorge Patricio; Kojima, Shoji; Universidad Católica del NortePublicación Early Jurassic arc related magmatism associated with porphyry copper mineralization at Zafranal, Southern Peru unraveled by zircon U-Pb ages(2019) Santos-Polo, Alan Humberto; Kojima, Shoji; Universidad Católica del NorteEl paper titulado “EARLY JURASSIC ARC RELATED MAGMATISM ASSOCIATED WITH PORPHYRY COPPER MINERALIZATION AT ZAFRANAL, SOUTHERN PERU UNRAVELED BY ZIRCON U-Pb AGES” a ser publicado en la revista ANDEAN GEOLOGY se presenta como trabajo de tesis para optar al Título de Magister en Geología Económica Mención exploración Minera por la Universidad Católica del Norte. Este trabajo entrega valiosa información para ampliar el conocimiento sobre evolución temporal y espacial del cinturón magmático de edad Jurásico inferior del sur del Perú. Así como, su asociación con la mineralización tipo pórfido de cobre en el pórfido Zafranal y vetas de cuarzo.Publicación El espino, un nuevo depósito del tipo Fe-Cu (Au) en Chile. Comuna de Illapel, región de Coquimbo(2003) Correa-Contreras, Arturo; Chong-Díaz, Guillermo Baltazar; Universidad Católica del NortePublicación Estimación y modelación de arrastres o/a en etapa de extracción planta SX(2011) Sagredo-Gómez, Felipe Andrés; Benavente-Poblete, Óscar Alberto; Universidad Católica del NorteEl presente trabajo tiene como objetivo estimar los arrastres O/A en la etapa de extracción bajo diferentes condiciones operacionales y modelarlos en función de variables físico-químicas. Uno de los principales problemas que presentan las operaciones de extracción por solventes (SX) son los arrastres de una fase en la otra, en especial, el arrastre del reactivo orgánico en la fase acuosa, estos arrastres impactan desfavorablemente en el desempeño y la calidad de las etapas adyacentes a la extracción por solventes (SX), como son la lixiviación y la electro-obtención respectivamente. Debido a esto es de interés investigar los factores y variables físico-químicos que promueven esta situación y en base a estas variables modelar los arrastres, con el propósito de mejorar el desempeño de SX. El presente trabajo evalúa los arrastres generados por ocho reactivos comerciales (aldoximas modificadas, aldoximas cetoximas y mezclas aldoxima/cetoxima) a concentraciones de 10, 15 y 20 %v/v de extractante disuelto en solvente Conosol 170 ES y Orfom SX 12 para las pruebas en celda piloto y reactor, respectivamente. Se aplica un diseño factorial modificando parámetros operacionales tales como temperatura, agitación y pH, lo que permite modelarlos en un modelo de medias. De los resultados obtenidos observa que la cetoxima presenta menor arrastre O/A siendo estos en promedio un 40% y 20% menor en comparación a las aldoximas con o sin modificador y las mezclas (aldoxima/cetoxima) respectivamente. El modelo de medias para los reactivos está dado por la ecuación Arrastre O/A = C - B * Temperatura - E * pH + F * Agitación; donde C, B, E y F son constantes específicas de cada reactivo. Los residuos cumplen con los supuestos del modelo, lo que implica que estadísticamente el modelo es válido. Estimación y modelación de los arrastres O/A en etapa de extracción en planta de SX.Publicación Estudio de la alteración y mineralización del yacimiento pórfido cuprífero Lomas Bayas, II región Chile(2001) Varela-García, Juan Carlos; Campano-Bascuñán, Jorge Patricio; Universidad Católica del NortePublicación Estudio de mineralización mixta óxido-súlfuro en menas auríferas del Yacimiento Verde Distrito Refugio,Franja de Maricunga III Región de Atacama,Chile : consideraciones geológico-metalúrgicas(2001) Cortés-Castro, Omar Enrique; Espinoza-Reyes, Sergio; Universidad Católica del NortePublicación Estudio de surfactantes C-F en lixiviación de minerales de cobre(2012) Herrera-Núñez, Nelson Sebastián; Fuentes-Cáceres, Gerardo; Universidad Católica del NorteEl presente trabajo de investigación tiene como objetivo analizar la utilización de agentes surfactantes fluorocarbonados en una etapa de lixiviación determinando su comportamiento físico-químico y su impacto en la extracción de cobre. La búsqueda de incrementar esta recuperación de cobre desde minerales tanto oxidados como sulfurados utilizando nuevos agentes que mejoren las propiedades de las soluciones es una temática que se ha investigado durante años. Lewandowski y Nassier por medio de aglomerantes artificiales han logrado incrementar las extracciones de cobre desde un mineral oxidado entre un 5 y 7%. Por otro lado Wadell ha logrado utilizando surfactantes fluorocarbonados mejorar las recuperaciones de cobre hasta un 10% en minerales oxidados. Este proyecto evalúa el impacto de surfactantes fluorocarbonados por medio de lixiviaciones columnares y pruebas ISO-pH a diferentes dosificaciones de 20 y 50 ppm. Este análisis incluye la utilización de una muestra mineral oxidada en presencia de Atacamita y Calcosiderita, una muestra sulfurada con Calcopirita y Calcosina, además de una muestra mixta que contiene ambos tipos de minerales. Las variables medidas corresponden a tensión superficial, viscosidad y consumo de ácido. De los resultados obtenidos se observa como en presencia de surfactantes C-F se logran mejoras en una etapa lixiviante siendo el surfactante L-15767 el que presenta un aumento de 10% y 7% en extracción desde minerales oxidados y mixtos de cobre respectivamente. Las mejores condiciones para trabajar con estos surfactantes son para minerales oxidados de cobre potenciales bajo 535 mV y pH 1,4 y para el mineral mixto de cobre a 520 mV y pH 1,4.