Resumen:
Esta tesis trata el problema de modelar matemáticamente el proceso de lixiviación en pilas
de minerales de cobre. Se construye un modelo conceptual utilizando la teoría macroscópica de
flujo multifásico y transporte multicomponente en medios porosos (isotermal y sin deformación
mecánica). Específicamente, se considera el flujo de dos fases fluidas, una líquida y otra gaseosa,
junto con el transporte de las siguientes componentes: ácido sulfúrico en la fase líquida, y cobre
en las fases líquida y sólida. De este modo se extienden trabajos previos que consideran condiciones de flujo saturado y no saturado. Se asume que los problemas de flujo y de transporte
están desacoplados. La solución del modelo matemático de flujo a dos fases es aproximada a
través de un esquema numérico que combina el método de elementos finitos mixtos y el método
de volúmenes finitos, mientras que la solución del modelo matemático de transporte es aproximada a través de un esquema de volúmenes finitos combinado con un esquema de elementos finitos.
Para ambos esquemas numéricos propuestos, se efectúa el correspondiente análisis de
convergencia. Finalmente, para los dos problemas considerados, se reportan diversos experimentos computacionales con parámetros, cuyos valores numéricos provienen de la industria chilena
del cobre.