Evaluación de relaves ricos en Fe tratados térmica y mecánicamente para su uso en morteros.
| dc.contributor.advisor | Gómez Espina, Roberto | es |
| dc.contributor.advisor | Gómez Puigpinos, René Esteban | es |
| dc.contributor.author | Carmona Opazo, Francisca Valentina | es |
| dc.date.accessioned | 2026-08-06T21:03:06Z | |
| dc.date.available | 2026-08-06T21:03:06Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil de Minas. | es |
| dc.description.abstract | El presente estudio aborda la necesidad de gestionar y darle valor a los Pasivos Ambientales Mineros (PAM), concentrado en el análisis de los relaves ricos en hierro generados por la industria minera chilena, cuya acumulación representa un desafío logístico, ambiental y económico. Bajo el término de economía circular y simbiosis industrial, esta investigación tuvo como propósito demostrar la factibilidad técnica de transformar estos residuos mediante procesos de activación, en un material puzolánico suplementario (MPS) para la sustitución parcial del clinker de cemento Portland. Esto ofrece una solución doble, mitigar el volumen de relaves y a la vez reducir la huella de carbono asociada a la producción de cemento con sus emisiones de CO2. La metodología experimental se basó en la activación mecánica y térmica de 3 relaves ricos en hierro provenientes de yacimientos de tipo pórfido cuprífero identificados como bambas, relave 1 y relave 2, buscando mejorar su reactividad. Dicha activación se ejecutó mediante un tratamiento térmico de calcinación a 1000°C para inducir desorden y desestructuración de las fases cristalinas del relave, y la activación mecánica mediante molienda, orientado a reducir el tamaño de partícula y aumentar su superficie específica. Se fabricaron mezclas de mortero con sustituciones de cemento al 10%, 15% y 20% para visualizar un rango óptimo de reemplazo que no comprometa las propiedades mecánicas del material. La caracterización de estos relaves incluyó el análisis por DRX y FRX para confirmar su composición. Los resultados confirmaron la viabilidad técnica de la utilización de relaves ricos en hierro provenientes de yacimientos de tipo pórfido cuprífero como reemplazo en morteros. La adición de relaves activados resultó en un incremento constante de densidad en las probetas evidenciando el efecto de relleno que contribuye a su matriz. En términos de desempeño mecánico, se observó una actividad puzolánica retardada, donde las resistencias iniciales correspondientes a 28 días de curado tendieron a ser menores a los resultados obtenidos por la muestra control. No obstante, en etapas de curado mayores como 56 o 84 días, la activación fue más efectiva, pues mezclas con 10% o 15% de reemplazo no solo igualaron, sino que superaron la resistencia a compresión del control. Esto valida la propuesta, estableciendo un rango de sustitución del 10% al 15% como el más prometedor ofreciendo una opción viable para la mitigación de pasivos ambientales y la optimización de recursos mineros. | es |
| dc.description.abstract | Study addresses the imperative need to manage and valorize Mining Environmental Liabilities (MEL), focusing specifically on the analysis of iron-rich tailings generated by the Chilean mining industry, the accumulation of which represents a significant logistical, environmental, and economic challenge. Operating under the framework of the circular economy and industrial symbiosis, this research aimed to demonstrate the technical feasibility of transforming these residues, through specific activation processes, into a Supplementary Pozzolanic Material (SPM) for the partial replacement of Portland cement clinker. This approach offers a dual solution: mitigating the volume of tailings and simultaneously reducing the carbon footprint associated with cement production and its CO2 emissions. The experimental methodology was based on the mechanical and thermal activation of three identified tailings sources (Bambas, Relave 1, and Relave 2), seeking to enhance their inherent reactivity. This activation was executed through a thermal treatment of calcination at 1000°C to induce the disorder and de-structuring of the tailings’ crystalline phases, and mechanical activation via milling, aimed at significantly reducing the particle size and increasing the specific surface area. Mortar mixtures were then fabricated with cement substitution levels of 10%, 15% and 20% to visualize an optimal replacement range that does not compromise the material’s mechanical properties. The characterization of these tailings included analysis by X-Ray Diffraction (XRD) and X-Ray Fluorescence (XRF) to confirm their chemical composition. The results confirmed the technical feasibility of using iron-rich tailings from porphyry copper deposits as a replacement in mortars. The addition of activated tailings resulted in a constant increase in specimen density, evidencing a filler effect within the matrix. Regarding mechanical performance, a delayed pozzolanic activity was observed; while initial strengths at 28 days of curing were lower than the control, at later stages (56 and 84 days), activation became more effective. Specifically, mixtures with 10% and 15% replacement levels matched or exceeded the compressive strength of the control. These findings validate the proposal, establishing a 10% to 15% substitution range as the most promising for mitigating environmental liabilities and optimizing mining resources. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Ingeniería Metalúrgica | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ingeniería | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Proyecto Fondef IDeA I+D 2023 N°ID23I10183. | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/14322 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Relaves | es |
| dc.subject | Simbiosis | es |
| dc.subject | Huella de carbono | es |
| dc.subject.ods | INDUSTRIA, innovación, infraestructura | es |
| dc.title | Evaluación de relaves ricos en Fe tratados térmica y mecánicamente para su uso en morteros. | es |
| dc.type | Thesis | en |