Vitrificación superficial de relaves por fundición puntual como técnica de sellado y recubrimiento de depósitos mineros

Vitrificación superficial de relaves por fundición puntual como técnica de sellado y recubrimiento de depósitos mineros

Vitrificación superficial

Relaves mineros

Laser de CO2

Estabilización química

620

Ingeniería

Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2019

El presente estudio analiza el proceso de vitrificación superficial de relaves por fundición puntual, como método innovador y eficaz de sellado y encapsulamiento de depósitos mineros capaz de evitar procesos de erosión y lixiviación por infiltración de agua. Tres muestras de relaves mineros de la comuna de Andacollo-Chile, provenientes de mineras de Cu, se trataron térmicamente mediante el escaneo superficial con láser de CO2 (VL) a 1200°C, valor por sobre el punto de fusión Tf ≈1160°C (determinado mediante un análisis TGA/DSC). El producto vítreo obtenido se caracterizó física, química y mecánicamente; y se comparó con otro obtenido por vitrificación convencional empleando mufla (VM). Para VL, los análisis XRD mostraron un amorfismo superior al 90%, asegurando una estructura compacta e interconectada y una baja cristalinidad compuesta por cuarzo y magnetita. Los análisis SEM-EDS destacaron superficies con incrustaciones mineralógicas de Cu-Fe y microburbujas vítreas que encapsulan gases tóxicos evitando su emisión. El material resultante presentó una elevada microdureza (Hv) (7,19 GPa) y una baja resistencia a la tracción (0,1 MPa). Por el contrario, para las probetas VM se obtuvo solo un ~34% de amorfismo, una mayor variedad de minerales como cristobalita, diópsido ferroso, corindón y hematita; destacando una superficie vítrea de alta dureza mecánica (7,48 GPa). Los análisis de lixiviación a las probetas con VL demostraron la inmovilización de los metales pesados: Cu, Zn, Pb, As, Cr, Ni, Cd y Hg; confirmando la obtención de un material durable y resistente a la erosión por lluvias ácidas. Adicionalmente los ensayos de infiltración determinaron alta impermeabilidad al flujo de agua (k<1x10-7 cm/s). Los resultados muestran la eficacia de la vitrificación superficial puntual con láser, sobre un relave, permitiendo la obtención de una capa vítrea delgada, inerte, resistente e impermeable, que le otorga estabilidad química al relave, evitando que ocurran procesos de dispersión por viento y lixiviación por infiltración acuosa

Arauzo Ayre, Claudia Maria

2022-10-07T20:11:34Z

2022-10-07T20:11:34Z

2019

Sáez Navarrete, César

Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería

acceso abierto

x, 85 páginas

application/pdf

es

tesis de maestría

10.7764/tesisUC/ING/65012

https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/65012

https://repositorio.uc.cl/handle/11534/65012