Ambiado Zorrilla, Diego Francisco2025-04-302025-04-302024https://repositorio.usm.cl/handle/123456789/74717Las operaciones asociadas a las distintas etapas que posee el proceso de obtención de cobre (extracción de materia prima, transporte, producción y tratamiento de residuos) puede generar impactos ambientales considerables en suelos, agua, flora y fauna, afectando en mayor medida a la zona norte del país debido a la ubicación geográfica que presenta este tipo de industria. Uno de los focos de contaminación más importantes en cuerpos de agua consiste en la formación de drenaje ácido, la cual se potencia aún más cuando existen residuos de rocas tratadas (tanques de relave) con compuestos sulfurados. La solución de drenaje ácido de mina (DAM) contiene bajo pH y metales pesados que pueden incrustarse en los ecosistemas, además, tiende a seguir acidificándose conforme pasa el tiempo. Existen diversas tecnologías de tratamientos de aguas para lograr eliminar el DAM en cuerpos acuosos, tanto activas como pasivas. Una de las tecnologías pasivas es la sedimentación, la cual es un proceso de separación natural que ocurre por diferencia de densidades entre las distintas fases. Este trabajo busca evaluar la sedimentación de partículas de hierro y aluminio en drenaje ácido a partir de la elaboración de 10 experimentos donde se varía el pH, la concentración y la presencia de hierro y aluminio, con el fin de analizar el tipo de sedimentación presente, describir el proceso mediante un ajuste de modelo no lineal y obtener las velocidades a las que ocurre la separación. El proceso de sedimentación es capturado en cámara para ser posteriormente analizado mediante técnicas de procesamiento de imágenes en MATLAB, realizándose un proceso de binarización que permite observar el mecanismo predominante. De los resultados obtenidos pudo analizarse la velocidad de sedimentación en 8 experimentos, debido a que en ciertas condiciones los compuestos tienden a estar mayoritariamente disueltos que como partículas sedimentables. Es posible observar que las magnitudes mayores de velocidad existen a valores más altos de pH, lo cual se justifica teóricamente ya que, en este punto los compuestos tienden a reaccionar volviéndose precipitados insolubles. Al momento en el que aumenta la concentración es posible que el mecanismo de sedimentación cambie de floculante a interferido, el cual presenta una velocidad de sedimentación menor, pero, un comportamiento uniforme en todo el medio. Se evidencia que el proceso de sedimentación con mayor velocidad corresponde al que presenta una concentración sólo de hierro a mayor pH, pero se vuelve necesario revisar más en detalle el comportamiento de las variables involucradas.The operations associated with the different stages of the copper extraction process (extraction of raw materials, transport, production, and waste treatment) can generate significant environmental impacts in the soil, water, flora, and fauna, affecting the northern region of the country to a greater extent due to the geographical location of this type of industry. One of the most significant sources of pollution in bodies of water is the formation of acid drainage, which is further intensified when there are residues of treated rocks (tailings tanks) with sulfide compounds. The acid mine drainage (AMD) solution contains low pH and heavy metals that can become embedded in ecosystems, and it tends to become more acidic over time. There are various water treatment technologies to eliminate AMD in aquatic bodies, both active and passive. One of the passive technologies is sedimentation, which is a natural separation phenomenon that occurs due to the difference in densities between the compounds in a phase. The work seeks to evaluate the sedimentation of iron and aluminum particles in acid drainage through the development of 10 experiments where the pH, concentration, and the presence of iron and aluminum are varied, in order to analyze the type of sedimentation present, describe the process through a nonlinear model fitting, and obtain the velocities at which separation occurs. The sedimentation process is captured on camera to be later analyzed using image processing techniques in MATLAB, performing a binarization process that allows for the observation of the predominant mechanism. From the results obtained, the sedimentation rate could be analyzed in 8 experiments, due to the fact that under certain conditions, the compounds tend to be more dissolved than as sedimentable particles. It is possible to observe that the greater magnitudes of speed exist at higher pH values, which is theoretically justified because, at this point, the compounds tend to react becoming insoluble complexes in water that precipitate to a greater extent. At the moment, when the concentration increases, it is possible that the sedimentation mechanism changes from flocculant to hindered, which presents a lower sedimentation rate, but a uniform behavior throughout the medium. It is evident that the sedimentation process with the highest speed corresponds to the one with an iron concentration only at higher pH, but it becomes necessary to examine the behavior of the involved variables in more detail90 páginasesImpacto ambientalDrenaje en minasIndustria minera3560902039481