La investigación aportará al proyecto Fondecyt de Iniciación que se está llevando a cabo en el LIAM.
“Estudio de mecanismos de transformación y cinética de los sulfuros de arsénico (As2S5), hierro (FeS2-FeS) y cobre (Cu2S-Cu9S5) bajo atmósferas de oxígeno y/o nitrógeno a altas temperaturas en condiciones no-isotérmicas” es el título del proyecto de tesis doctoral de Kristhobal Castro, Ingeniero Civil Metalúrgico de la Universidad de Concepción (UdeC), quien se incorporó recientemente al Laboratorio de Investigación Aplicada en Metalurgia Extractiva (LIAM).
Esta investigación se enmarca en el cumplimiento de uno de los objetivos del proyecto Fondecyt de Iniciación N°11180432 “Kinetic study and transformation mechanism of copper (Cu2S and Cu9S5), iron (FeS2 and FeS) and arsenic (As2S3 and As2S5) at high temperatures and oxygen-nitrogen mixtures)”, el cual tiene varios hitos de producción científica.
La vinculación fue realizada gracias a la gestión desarrollada con la Universidad de Concepción, específicamente a través del programa de Doctorado de Ingeniería Metalúrgica perteneciente al Departamento de Ingeniería Metalúrgica (DIMET) y se realiza bajo la tutoría del Dr. Oscar Jerez, del Departamento de Geología Económica Aplicada (GEA) de la misma casa de estudios.
El trabajo experimental se está desarrollando en un horno Termogravimétrico (Equipo STA 449 F3 Júpíter®) con datos de Diferencial de temperatura (TG/DTA) acoplado a un sistema de alimentación de tren de gases; oxígeno, nitrógeno y helio. Además, para conocer los compuestos formados, fases presentes u otra información relevante está utilizando métodos de análisis de sólidos tales como difracción de fluorescencia de rayos-X (XRF), difracción de rayos-X (DRX), microscopía electrónica de barrido con analizador de energías (SEM-EDS) y evaluación cuantitativa de minerales por microscopio electrónico de barrido (QEMSCAN).
La investigación tiene como objetivo obtener los mecanismos de transformación de los compuestos sulfurados de arsénico, hierro y cobre como también los parámetros cinéticos que representen tales transformaciones en sistemas no-isotérmicos, es decir, variando la temperatura en función del tiempo. Ya se ha llevado a cabo las pruebas preliminares con sulfatos de cobre y hierro para corroborar y validar el equipamiento. Posteriormente, se han ejecutado experimentos para As2S5 en ambiente neutro y oxidante (diferentes mezclas de oxígeno).
Kristhobal presentó su tema de tesis doctoral el pasado 9 de septiembre, bajo una comisión examinadora compuesta por el Dr. Eduardo Balladares (profesor guía), Dr. Alvaro Aracena (profesor co-guía), Dr. Oscar Jerez (profesor tutor) y Dr. Igor Wilkomirsky (profesor evaluador externo). Su propuesta fue aprobada de forma unánime y la realización del trabajo se proyecta hasta diciembre de 2020.
Actualmente, el ingeniero está realizando un Estado del Arte vinculado con los seis sulfuros para transformaciones termoquímicas mediante el análisis de una cantidad sobre los 185 artículos como base de estudio. En paralelo, se está redactando un artículo basado en los resultados experimentales ya obtenidos que explican los mecanismos de transformación de As2S5 en una atmósfera neutra con la consecutiva obtención de modelo y parámetros cinéticos.
Este trabajo ha sido complementado con otras dos investigaciones que se han estado realizando en paralelo en el LIAM. La primera finalizó en el primer semestre de este año con el trabajo de título “Análisis de la velocidad de volatilización de pentasúlfuro de diarsénico (As2S5) en atmósferas neutras y oxidadas a temperaturas elevadas”, a cargo de los ingenieros Andrea Briceño y Elias Sepúlveda. Esta investigación tuvo como finalidad obtener los mecanismos de reacción de As2S5 en atmósferas oxígeno-nitrógeno en sistemas isotérmicos, es decir, a temperaturas constantes. Durante este segundo semestre, el Ingeniero Civil en Metalurgia Extractiva, Álvaro Alcayaga está desarrollando un proyecto de investigación relacionado a complementar el trabajo anterior utilizando otras mezclas oxidantes.
Mayores detalles de este y otros proyectos de investigación lo pueden realizar mediante contacto directo con el director del LIAM, Dr. Alvaro Aracena (+56322372652; alvaro.aracena@laboratorioliam.com) o por medio de la página web, Instagram o Facebook.
