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Justificación del fortalecimiento en equipamiento (Extensión máxima 2 página)
(Señalar los argumentos que explican la necesidad del equipamiento solicitado, el tipo de equipamiento solicitado, su vinculación con las líneas de investigación que desarrolla y/o desarrollará el Centro en los próximos años y los resultados esperados a generar gracias a la adquisición del equipamiento.
El Centro Regional CICITEM está conformado por investigadores pertenecientes a la Universidad de Antofagasta y a la Universidad Católica del Norte, cuya investigación se desarrolla en dos áreas temáticas principales, Biominería e Ingeniería de Procesos. El objetivo de la presente postulación es fortalecer y complementar las capacidades de equipamiento con las que cuenta el CICITEM actualmente, para apoyar la generación de sus resultados. La magnitud de recursos disponibles siendo insuficientes para la adquisición de equipamiento mayor, generó una decisión unánime de los investigadores por considerar sólo equipamiento menor necesario para fortalecer líneas de investigación vigentes. Cabe señalar que existen necesidades importantes en equipamiento mayor que esperan ser resueltas próximamente.
El detalle de los equipos solicitados se presenta a continuación:
Lixiviación de concentrados minerales
" Equipo generador de Ozono (Ozonizador)
" Agitadores (modelo D-15)
" Balanza de 12 kg. ± 0,1 g (modelo SB 12001)
" Balanza de 220 g ± 0,1 mg (modelo AB 265 S/FACT)
Equipo generador de Ozono (Ozonizador): La recuperación de valores metálicos a partir de minerales, residuos mineros o industrial por vía hidrometalúrgica involucra la oxidación y disolución de especies de interés. Tanto los metales como los sulfuros metálicos requieren de una oxidación durante su disolución. La oxidación, se puede realizar por, presencia de ion férrico (mecanismos químico, electroquímico, bacterial), pentóxido de hidrógeno, gas cloro, permanganato, etc. En los últimos años se ha explorado la utilización de nuevos agentes oxidantes de características que permiten procesos sostenibles, es decir de alta eficiencia técnica y bajo a nulo impacto ambiental. El ozono presenta múltiples ventajas para ser utilizado como reactivo de lixiviación destacándose su alto poder oxidante (2.0 V) que lo hace termodinámicamente capaz de oxidar todos los metales. El producto de degradación del ozono es oxígeno gaseoso que puede ser recirculado a otro proceso de menor exigencia oxidante o liberado al ambiente sin consecuencias nocivas. El ozono puede ser usado en bajas concentraciones acuosa ( 10-4 M) a baja presión <10KPa permitiendo mantener un bajo inventario de ozono en las instalaciones de lixiviación. Además, el ozono es producido in situ dependiendo las necesidades del consumo. El equipo de procesos en su línea de lixiviación de concentrados minerales considera de alto impacto el contar con una equipo generador de ozono que se complementa con las investigaciones desarrolladas en esta línea, por ejemplo para el tratamiento hidrometalúrgico de barros anódicos basado en la lixiviación por medio de ozono, que permita la recuperación/eliminación de arsénico, selenio, telurio, cobre, oro y plata, otro ejemplo es la lixiviación de metal blanco haciendo uso de los beneficios del ozono.
Agitadores y balanzas: Estos equipos corresponden a equipamiento básico, indispensable para el funcionamiento del laboratorio. En la actualidad solo se cuenta con el reómetro RS1 (comprado a través del CICITEM) y material de vidrio (fungible), cuando se requieren balanzas y/o agitadores es necesario solicitarlo a otros laboratorios. Estos equipos tienen como objetivo la preparación de muestras para los análisis posteriores.
Procesos mineros de separación (Cristalización, equilibrios de fase, lixiviación bacteriana y procesos electroquímicos)
" Agitador de tamices sónico con capacidad de 6 tamices.
" Generador eléctrico petrolero automático más accesorios
" Baño refrigerado con circulación.
" Bomba peristáltica.
" Sensor oxígeno disuelto.
" Equipos eléctricos (Fuente de poder regulable, minibombas, etc.)
" Bomba de Vacío.
Se considera un equipo para la separación de partículas ultra finas por método de tamizado en seco, de partículas entre 5 micrones y 5,66mm. El objetivo es caracterizar muestras sólidas en estudios de cristalización, de lixiviación, de síntesis de nuevos productos: Minerales, químicos, farmacéuticos, fertilizantes, metales en polvo y cemento. Estas pruebas además de apoyar la investigación, son útiles para apoyar las Pymes que requieren este tipo de caracterización. Con respecto al generador eléctrico, en Antofagasta existen constantes cortes de electricidad los que afectan el buen desempeño de los equipos y detienen los procesos de equilibrio, por lo que se hace indispensable contar con protección.
El Baño-termóstato de alta resolución (± 0.01ºC) se requiere para un control exacto de temperatura y es necesario en los estudios de equilibrio de fases (líquido-líquido y sólido-liquido) y termodinámico de compuestos de interés regional, tales como sales de cobre, litio y boro. En la literatura existe una carencia de información para este tipo de compuestos, su obtención puede contribuir a desarrollar nuevas alternativas de producción. La Bomba, el sensor y los equipos eléctricos permitirán construir sistema de laboratorio para separación de metales de minerales por electro-deposición y equipos de ensayo de corrosión.
Bombas peristálticas y sensores de oxígeno disuelto se utilizarán en la construcción de un aparato para medir la corrosión mediante el consumo de oxígeno disuelto. La ventaja de este aparato sobre métodos convencionales basados en métodos electroquímicos es que no existe ninguna restricción en cuanto a la calidad del electrolito, estado de la superficie del espécimen del metal, ni su forma geométrica.
Módulo de potencia y celda electrolítica. Aunque se dispone de un potenciostato para efectuara ensayos electroquímicos normales, éste no posee la potencia necesaria para experiencias de electrolisis controlada. Con accesorios del potenciostato consistentes de un módulo de potencia y una celda electrolítica, será posible efectuar ensayos controlados de electrólisis específicamente procesos de electro separación que se utilizan en la minería del cobre. La investigación aplicada en esta área se justifica en términos de los problemas operacionales que normalmente afectan a los procesos de electro obtención (impurezas en placas de cobre, efecto de la calidad de electrolito, etc)
Biominería: Contador de Centelleo: El contador de centelleo es un equipo que permite determinar la radiación emitida por diversos radioisótopos. Generalmente se utiliza para determinar la incorporación del isótopo marcado en microorganismos o en productos de la actividad microbiana. Se utiliza también, por ejemplo, en los estudios de hidráulica de las pilas de lixiviación. La adquisición de este equipo traerá enormes beneficios, dada su versatilidad. Las aplicaciones que se proponen implementar en forma inmediata son: determinación de la reducción de arsénico in situ mediante la participación de microorganismos. La utilización del contador de centelleo en conjunto con técnicas moleculares permitirá determinar las especies microbianas más activas y, por ende, determinar cuáles de ellas podrían ser utilizadas en proyectos biotecnológicos.
Fondef: en este proyecto está considerado el uso de sondas radioactivas para cuya determinación y normalización es imprescindible el uso de un contador de centelleo. En este caso el isótopo reconocido corresponde al Fósforo. Además se pretende utilizar la técnica de Macroarray en la cual la normalización es fundamental y sólo se puede llevar a cabo con el uso de un contador de centelleo. Para el desarrollo del proyecto Fondef se cuenta con el apoyo en paralelo de otro proyecto, financiado por la Agencia Internacional de Energía Atómica que respalda el uso de técnicas radioactivas en aplicaciones mineras. Actualmente la región no cuenta con un contador de centelleo. A eso se suma que las muestras deben ser tratadas con la precaución de todo compuesto radioactivo, es decir, cumplir con las exigencias para el manejo de radioisótopos. Es por esto que para que los resultados sean precisos, los experimentos se deben realizar directamente en el laboratorio, ya que el envío a otros laboratorios implica riesgo y problemáticas en el transporte. Por todos estos motivos la adquisición de este equipo permitirá no sólo el desarrollo y continuidad de importantes proyectos del laboratorio, sino que además, será un impulso en la región para la utilización de técnicas radioactivas.
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