Browsing by Author "Barrera Andrade, Vicente Ignacio"
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Thesis Estudio computacional de la hidrofobicidad inducida por campos eléctricos en minerales(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-08) Barrera Andrade, Vicente Ignacio; San Martín Robbiano, Francisca; Departamento de Ingeniería Mecánica; Cooper Villagrán, ChristopherEl presente trabajo evalúa computacionalmente el efecto de campos eléctricos externos sobre la hidrofobicidad de la pirita, calcopirita y enargita. Mediante el Método de Elementos de Borde (BEM) implementado en el software PyGBe sobre mallas esféricas, se caracterizó la carga mineral en función del pH (4, 6, 8 y 10) y se evaluó la respuesta interfacial bajo distintos potenciales externos (−10 mV, 0 V, +10 mV y un caso extendido de ±500 mV), asumiendo la equivalencia entre potencial superficial y potencial Zeta en un medio libre de sal. Mediante ParaView se cuantificó el porcentaje de área superficial con gradiente electrostático virtualmente nulo (umbral del 1%). Los resultados confirmaron que en estado basal la carga nativa induce una respuesta hidrofílica. Bajo polarización, el modelo reprodujo adecuadamente las tendencias experimentales de la literatura: la pirita alcanzó su máxima área hidrofóbica a pH 6 y −10 mV, validando su cercanía al Punto de Carga Cero; la calcopirita registró su máximo bajo régimen anódico (+10 mV) en medio ácido/neutro; y la enargita presentó su mayor área a pH 10 y +10 mV. Asimismo, la polarización anódica (+10 mV) verificó la firma oxidativa interfacial de los minerales. El análisis comparativo identificó que la condición de pH 10 y +10 mV genera la mayor divergencia interfacial, prediciendo la depresión hidrofóbica de la calcopirita frente a la promoción relativa de la enargita, lo que sienta las bases para su separación selectiva. Por otro lado, el régimen severo (500 mV) provocó saturación electrostática, enmascarando las propiedades nativas y destruyendo la selectividad. Se valida así el modelado BEM como herramienta predictiva para procesos de electroflotación.
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