Thesis: Análisis del comportamiento de relaves mineros a través de medios porosos
| datacite.subject.fos | Engineering and technology::Environmental engineering::Mining and mineral processing | |
| dc.contributor.department | Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales | |
| dc.contributor.guia | Palma Moya, Sergio Andres | |
| dc.coverage.spatial | Campus Casa Central Valparaíso | |
| dc.creator | Tejo Muñoz, Diego Nicolás | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-09T14:22:47Z | |
| dc.date.available | 2025-12-09T14:22:47Z | |
| dc.date.issued | 2025-11-26 | |
| dc.description.abstract | La gestión segura de los relaves mineros constituye uno de los principales desafíos de la industria minera de la actualidad. Los sistemas de contención, como tranques y depósitos, presentan riesgos inherentes de rotura que pueden generar derrames con consecuencias ambientales catastróficas, siendo la infiltración en el subsuelo uno de los más críticos. Debido a su naturaleza, los relaves mineros no se comportan como fluidos newtonianos, sino que presentan características reológicas complejas que dificultan predecir su movilidad mediante modelos tradicionales de filtración en medios porosos. Este aspecto hace necesario el desarrollo de modelos que integren tanto las propiedades del fluido como la geometría del medio de transporte. En este contexto, la presente investigación propone un modelo adimensional para la caracterización del flujo de relaves mineros a través de medios porosos, construido a partir de simulaciones computacionales realizadas en el software COMSOL Multiphysics. Se consideró el modelo reológico de Herschel-Bulkley, con parámetros definidos a partir de investigaciones previas, los cuales fueron variados en conjunto con la geometría de simulación con el fin de determinar su influencia sobre la presión y la velocidad interna del medio poroso. En paralelo, se realizaron experimentos de infiltración por gravedad en medios porosos, utilizando suspensiones de maicena como fluido no newtoniano de referencia, con el objetivo de generar datos experimentales que permitieran contrastar y validar la aplicabilidad del modelo propuesto en sistemas más complejos. Los resultados confirmaron que el modelo propuesto describe de forma coherente la interacción entre las propiedades reológicas de los relaves y la geometría del medio poroso, permitiendo extender su aplicabilidad tanto a configuraciones bidimensional como tridimensional. En conjunto, el modelo entrega una herramienta robusta para el estudio y la predicción del comportamiento de estos fluidos complejos en medios porosos, contribuyendo a reducir la dependencia de parámetros estrictamente empíricos y facilitando el diseño, evaluación y optimización de procesos asociados a infiltración, transporte y contención de relaves y otras suspensiones complejas. | es |
| dc.description.abstract | The safe management of mine tailings is one of the main challenges currently facing the mining industry. Containment systems, such as dams, carry inherent risks of failure that can lead to spills with catastrophic environmental consequences, with subsurface infiltration being one of the most critical. Due to their nature, mine tailings do not behave as Newtonian fluids; instead, they exhibit complex rheological characteristics that make it difficult to predict their mobility using traditional porous media filtration models. This requiere the development of models that integrate both the fluid properties and the geometry of the transport medium. In this context, the present research proposes a dimensionless model for characterizing the flow of mine tailings through porous media, developed from computational simulations performed using COMSOL Multiphysics software. The Herschel-Bulkley rheological model was considered, with parameters defined based on previous studies. These parameters were varied along with the simulation geometry to determine their influence on pressure and internal velocity within the porous medium. In parallel, gravity-driven infiltration experiments were conducted in porous media using cornstarch suspensions as a reference non-Newtonian fluid, with the aim of generating experimental data to compare and validate the applicability of the proposed model in more complex systems. The results confirmed that the proposed model consistently describes the interaction between the rheological properties of tailings and the geometry of the porous medium, allowing its applicability to be extended to both two-dimensional and three-dimensional configurations. Overall, the model provides a robust tool for studying and predicting the behavior of these complex fluids in porous media, helping to reduce reliance on strictly empirical parameters and facilitating the design, evaluation, and optimization of processes related to infiltration, transport, and containment of tailings and other complex suspensions. | en_US |
| dc.description.degree | Magíster en Ciencias de la Ingeniería Metalúrgica | |
| dc.driver | info:eu-repo/semantics/masterThesis | |
| dc.format.extent | 95 páginas | |
| dc.identifier.doi | 10.71959/2kkp-4a17 | |
| dc.identifier.uri | https://cris.usm.cl/handle/123456789/4216 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.71959/2kkp-4a17 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Técnica Federico Santa María | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Relaves mineros | |
| dc.subject | Flujo en medios porosos | |
| dc.subject | Fluidos no newtonianos | |
| dc.subject.ods | 12 Producción y consumo responsables | |
| dc.title | Análisis del comportamiento de relaves mineros a través de medios porosos | |
| dspace.entity.type | Tesis |
Política de Privacidad 
