Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Business consulting - Summa Gold(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-29) Lara Chanduví, Francesca Rominna; Ramírez Paredes, Rómulo Renato; Rodríguez Trujillo, Nehemías Daniel; Valera Saavedra, Allison Mariel; Vílchez Román, Carlos ManuelEl presente documento constituye una consultoría para la empresa Summa Gold Corporation S.A.C., empresa minera que tiene un modelo de gestión moderna que explota, desarrolla, procesa y comercializa el recurso del oro, y trabaja continuamente en ser reconocida por buenas prácticas empresariales a nivel mundial, generando desarrollo sostenible a través de la extracción responsable. En el business consulting se realizó un análisis acerca de la problemática que se enfrenta actualmente Summa Gold, con respecto al porcentaje de recuperación de oro por debajo del plan de producción. A la fecha, la mina tiene un plan de producción con un objetivo de recuperación de oro del 74.2% de material fresco, sin embargo, de acuerdo la información proporcionada, la recuperación histórica promedio es del 69.8%, es decir 4.4% por debajo del objetivo establecido. Luego de conocer las causas del problema y analizar las oportunidades de mejora, se procedió a ejecutar un plan de implementación con alternativas de solución que permitan a Summa Gold tener una mejor recuperación de oro y así incrementar la rentabilidad de la empresa. Por lo expuesto anteriormente, se presentan como propuestas de solución la implementación de un plan de actividades de tres fases, los cuales están planificados en un periodo de 12 meses. Por último, el delta de extracción incremental alcanzado genera una rentabilidad mayor al 12% como promedio anual, generando un incremento en el flujo de caja de más de 5.5MM de dólares.Ítem Texto completo enlazado Business consulting Rio2: Recuperación de oro mediante resina proyecto Fenix Gold(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-27) Aval Delgado, Laura Milagros; Rengifo Rodríguez, Rodolfo José Ruperto; Hidalgo Ramos, Sindy Milagros; Rodas Melgar, Walter Edson; López Orchard, Sergio AndrésRio2 Limited denominada Rio2 es una compañía minera junior canadiense que está enfocada en el desarrollo y operación minera para la extracción de metales no ferrosos. Actualmente se encuentra gestionando el inicio de construcción y operación de su proyecto Fenix Gold, la misma que cuenta con diversas pruebas metalúrgicas y estudios mineralógicos desde el año 2010 que lo llevaron a las buenas prácticas responsables, seguridad y cuidado del medio ambiente, generando así una cultura de desarrollo sostenible. El objetivo de este business consulting es identificar cual es el problema principal respecto a la eficiencia de recuperación de oro en el proceso. Para identificar este problema se llevaron a cabo reuniones diversas con los ejecutivos de la alta dirección de Rio2, se utilizó el método de la ponderación para la selección del problema principal. Posterior a ello, y una vez identificado el problema se procedió al análisis de las principales causas y mediante las entrevistas aplicadas al director de operaciones, además de los análisis interno y externo de la entidad se identificó que la causa principal para la recuperación de oro es la eficiencia de adsorción del carbón activado producto de contar con un agua muy dura y por la pérdida de oro en el carbón fino que se genera. De acuerdo a la metodología de análisis de cuentas múltiples se seleccionó la alternativa de solución, la cual consiste en cambiar el carbón activado por una resina que ayudará a la recuperación del oro, permitiendo a Rio2 incrementar sus ingresos. Al ser la resina una tecnología nueva, se procederá a implementar en el quinto año de operación del proyecto, y se requerirá una inversión total de USD 10’185,235.17; el cual será recuperado en un periodo de 2.57 años, la misma que generará una ganancia de USD 14’822,123.04 adicionales al uso del carbón activado y obteniéndose un indicador beneficio/costo de 2.46.Ítem Texto completo enlazado Síntesis de nanoestructuras de oro y el modelado computacional de sus propiedades ópticas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-10-06) Sifuentes Becerra, Jorge Ricardo; Hernández García, YulánLas nanopartículas de oro (AuNP) poseen propiedades ópticas que las convierten en buenas candidatas para una gran variedad de aplicaciones en campos tales como la fotónica y la biomedicina. Estas propiedades dependen de las dimensiones y la geometría de la nanopartícula, por lo que es imprescindible controlar y optimizar las condiciones de síntesis para su posterior uso. Además, se puede obtener información de dichas propiedades mediante métodos numéricos para modelar la distribución del campo eléctrico y el espectro de extinción (absorción y dispersión) de la nanopartícula. Esto es muy importante para la espectroscopía Raman amplificada en superficie (SERS), ya que en esta técnica las AuNP actúan como antenas, que amplifican la intensidad del campo eléctrico a las frecuencias de resonancia plasmónica, el cual además se concentra en zonas específicas de la superficie. En el presente trabajo se optimizarán las condiciones de síntesis de tres AuNP con morfologías diferentes: cajas (NB), cubos (NC) y prismas triangulares (NT), para lo cual, se utilizarán tres métodos de síntesis basados en la reducción de ácido cloroáurico. El primero de ellos se emplea para sintetizar AuNB a partir del reemplazo galvánico de nanocubos de plata (AgNC) preparados mediante el método del poliol. En el segundo se utilizará CTAB como estabilizante y se variará la concentración de los reactivos para la obtención de diversas morfologías como cubos o triángulos. El último método se utilizará para conseguir AuNT, únicamente con tiosulfato como reductor y estabilizante. Seguidamente, se caracterizarán las NP obtenidas mediante espectroscopía UV–Vis–NIR y microscopía electrónica. Posteriormente, se empleará el modelado computacional por el método de diferencia finita en el dominio del tiempo (FDTD) para explicar las propiedades ópticas de las nanopartículas sintetizadas. Para esto se tomarán en cuenta variables como la geometría, las dimensiones, la identidad del metal y el medio que las rodea. Finalmente, se compararán las potenciales ventajas y desventajas de cada nanopartícula en función al método de síntesis y a sus propiedades ópticas analizadas por el método de FDTD.Ítem Texto completo enlazado Validación de un método colorimétrico basado en nanopartículas de oro para la determinación de plomo (Pb+2) en muestras de agua para uso y consumo humano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-04) Villanueva Villaueva, Miguel Omar; Coello de la Puente, Yves PaulEl plomo (Pb+2) es un contaminante ambiental de alto riesgo para la salud. La OMS establece un valor límite máximo permisible de plomo en el agua potable de 48.3 nM. En contraposición, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) describe efectos nocivos en el desarrollo neurológico a niveles de 10.1 nM de plomo en agua para el consumo humano. En la industria de los laboratorios analíticos, la cuantificación de Pb+2 en agua para uso y consumo humano está dominada por métodos basados en AAS, ICP/MS y ICP/OES. Estas metodologías carecen de sensibilidad para los niveles de concentración descritos por la EFSA. La metodología propuesta se basa en un sensor químico a partir de nanopartículas de oro de 14 nm de diámetro funcionalizadas con ácido maleico, capaz de detectar y reconocer al Pb+2 en solución de manera específica y selectiva, mediante la alteración del plasmón de resonancia de superficie localizado de las nanopartículas de oro como señal analítica detectable mediante espectrofotometría UV-Vis. La calidad del agua puede ser controlada a través de la medición de contaminantes ambientales por métodos que deben pasar previamente por una validación metodológica para brindar confiabilidad en los resultados analíticos. Entonces, debe validarse el método evaluando el desempeño de la metodología y estimando la incertidumbre del resultado. La validación demuestra que el método es lineal en un rango de concentraciones de 2.30 a 100 nM de Pb+2 con un coeficiente de determinación (r2) de 0.9948. La estimación de los límites de detección y cuantificación son 0.70 nM y 2.30 nM respectivamente. El método es veraz, al obtener 101.0% de recuperación para niveles de Pb+2 de 10 nM. Los interferentes estudiados en este trabajo no son fuente de error para los límites máximos permisibles (LMP) para la matriz de agua de uso y consumo humano descritos por el Ministerio de Salud del Perú.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo y optimización de un sensor químico portátil basado en la transferencia de energía entre nanopartículas de oro y rodamina B como agente fluorescente para la determinación de cianuro (CN-) en soluciones acuosas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-04) Veliz Portal, Lorena Amelia; Coello de la Puente, Yves PaulEl anión cianuro es un compuesto inorgánico que se origina de forma natural o antropogénica, y tiene la facilidad de transportarse largas distancias al estar presente, en pequeñas proporciones, dentro de las partículas de polvo que pueden desplazarse por el aire con facilidad. Este ion es altamente utilizado en la industria metalúrgica y en la extracción de oro y plata cuyos efluentes son luego desechados en las fuentes de agua más cercanas. En nuestro país existen innumerables mineras informales dedicadas a la extracción de oro utilizando cianuro. Estas empresas ponen en riesgo a las poblaciones y al medioambiente aledaño ya que no cuentan con medidas de seguridad y planes de contingencia, ni obedecen las regulaciones del estado. Hasta el día de hoy se han desarrollado numerosos métodos analíticos para la determinación de cianuro; sin embargo, la mayoría de ellos requieren largos tiempos de preparación de muestras y un análisis o instrumentación costosa. Frente a ello han surgido nuevas posibilidades para la detección del anión cianuro, entre ellos los ensayos colorimétricos y de fluorescencia basados en nanomateriales. Estos permiten una cuantificación con bajos límites de detección de manera rápida, precisa y con un tratamiento de muestra sencillo. En este trabajo se desarrolló y optimizó un nanosensor de nanopartículas de oro, caracterizadas por medio de las espectroscopía de UV-Vis y microscopía de fuerza atómica, basado en la transferencia de energía empleando un fluoróforo de bajo costo, la rodamina B, para la detección de cianuro. El sensor fue monitoreado por fluorescencia y demostró ser sensible y selectivo a cianuro obteniéndose un límite de detección de 2 μM. A su vez, el sensor se implementó en una plataforma portátil sin que esto comprometa la sensibilidad de su respuesta incluso en presencia de muestras de matrices complejas.Ítem Texto completo enlazado Maximización de valor a través de la optimización del diseño de fases y plan de producción de una mina a tajo abierto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-05-08) Niño Céspedes, Clider; Villanueva Bullón, Manuel GuillermoEl presente trabajo de tesis corresponde a un estudio de rediseño de fases y optimización del plan de producción de una mina de oro a tajo abierto ubicada al norte del Perú. Es importante mencionar que la información publicada en esta tesis respecto al depósito y los resultados obtenidos de este estudio no corresponden necesariamente a la realidad. Previamente a la explicación del caso de estudio, se describe información técnica de la mina respecto a temas relacionados a la geología y geotecnia, factores operativos, estructura de costos y una explicación teórica acerca del proceso de planificación minera a seguir a lo largo de la tesis. Posteriormente, para el propósito principal de la tesis, se realizaron una serie de etapas estructuradas de la siguiente manera: • Análisis de la información de entrada • Solución del caso en estudio • Análisis comparativo de resultados • Conclusiones y recomendaciones Estas etapas permitieron realizar la evaluación del caso inicial de los diseños de mina y el plan de producción para identificar posibles mejoras con el fin de maximizar el valor del proyecto en términos operativos y económicos. Luego de este análisis se planteó un nuevo caso de estudio que logre estos objetivos y que además satisfaga los requerimientos de corto plazo de la mina. Dicho caso fue ejecutado siguiendo una nueva metodología en planificación minera orientada a incrementar el valor de un yacimiento y optimizar los procesos de planificación minera tradicionales. Es importante recalcar que el principal objetivo del estudio fue darle operatividad al plan de producción inicial sin mermar el valor del proyecto. Finalmente, a través de un análisis comparativo de resultados entre el caso inicial y el nuevo caso de estudio se comprueba que se obtuvieron los resultados esperados en términos operatividad y valor del nuevo plan de producción y diseño de mina elaborado.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de un sensor químico a base de nanopartículas de oro para la determinación de Hg2+ en muestras de agua utilizando dispersión Rayleigh de resonancia(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-06-21) Vásquez Villafana, Glibver José; Coello de la Puente, Yves PaulLa detección de diferentes iones de metales pesados en las diversas fuentes de agua que existen ha sido de gran interés para diversos investigadores y autoridades públicas por el riesgo que estos suponen para la salud de los seres vivos. Debido a la elevada toxicidad que la sola presencia de uno de ellos supone, se han establecido estándares nacionales e internacionales de la cantidad máxima que los recursos hídricos deberían contener en su composición. De toda la gama de metales pesados existentes, el Hg2+ es uno de los más contaminantes y, de acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), la cantidad máxima permisible en el agua potable es 10 nM. Pese a que existen técnicas y protocolos establecidos para detectar la presencia de Hg2+ en agua, se ha visto la necesidad de encontrar métodos alternativos para su detección de una manera más rápida, barata y potencialmente portátil. Todo ello ha dado lugar al uso de sensores químicos de nanopartículas, los cuales han mostrado tener una muy buena aplicabilidad para tal fin [1,2]. En este trabajo se ha optimizado un sensor colorimétrico de Hg2+ basado en la agregación de nanopartículas de oro (AuNPs) inducida por lisina, previamente reportado en la literatura, y se le ha adaptado a un esquema de detección basado en dispersión Rayleigh de resonancia (DRR). En primer lugar, se llevó a cabo la síntesis de AuNPs de diferentes tamaños utilizando la metodología planteada por Turkevich y Frens de reducción de una sal de oro con citrato sódico, siguiendo el proceso de síntesis directa y otro de nucleación y crecimiento de nanopartículas. Se obtuvieron AuNPs de aproximadamente 14, 42 y 78 nm de diámetro con las cuales se procedió a realizar los estudios de detección de Hg2+ por espectrofotometría UV-Visible. Se llevó a cabo la optimización de varios parámetros experimentales incluyendo concentración de AuNPs, concentración del agente reductor de Hg2+ (citrato de sodio), concentración de lisina y tiempo de contacto entre reactivos. Una vez establecidas las condiciones óptimas aparentes en el ensayo de absorción para cada tamaño de AuNPs, se procedió a realizar las curvas de calibración tanto por absorción como por DRR. Se encontró que para la mayoría de casos era posible detectar concentraciones de hasta 10 nM de Hg2+ en agua a nivel de estándares de laboratorio. Mediante una comparación de los resultados obtenidos, se determinó que la mejor respuesta la brindaba el sensor de dispersión con AuNPs de 42 nm, siendo 10 nM de Hg2+ la concentración más baja que se ha conseguido detectar con una muy buena relación señal/ruido. Posteriormente, se realizó un estudio de interferencias utilizando diversos aniones y cationes que pudiesen encontrarse en una matriz de agua potable real, obteniéndose que estos iones no tenían una influencia apreciable en la variación de la señal del sensor. Finalmente, se evaluó con éxito la Aplicabilidad del sensor en una muestra real de agua potable contaminada con Hg2+.Ítem Texto completo enlazado Síntesis y caracterización de nanopartículas de oro con quitosana como agente reductor y estabilizador(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-12-07) Requejo Roque, Katherinne Isabel; Nakamatsu Kuniyoshi, JavierEl desarrollo de la nanotecnología ha permitido la elaboración de nanomateriales para su uso en diversas áreas como óptica, catálisis, electrónica y medicina. En la actualidad, el control del tamaño, forma, composición y estabilidad de las nanopartículas sigue siendo un desafío para ciertas aplicaciones por lo que continúan las investigaciones sobre la síntesis y caracterización de nanomateriales. Entre las nanopartículas metálicas, las de oro (nAu) son consideradas las más estables aunque los métodos de síntesis tradicionales involucran el uso de reactivos tóxicos para el medio ambiente o para su uso en medicina. En el presente trabajo se obtuvieron nAu por medio de un método de síntesis verde que utilizó el biopolímero quitosana como agente reductor y estabilizador. Estas nanopartículas de oro con quitosana fueron caracterizadas por técnicas microscópicas y espectroscópicas. En primer lugar, se sintetizaron nAu en solución acuosa por medio de la reducción de iones Au3+ con quitosana bajo calentamiento y agitación constante. Mediante la caracterización por espectroscopia UV-Vis, se evaluaron distintos parámetros como relación molar quitosana/Au3+, tiempo de reacción, temperatura, pH y concentración de ambos reactivos en la formación y estabilidad de las nAu. Las nAu iniciaron su formación dentro de los 20 minutos de reacción, siendo estables aquellas con relación molar quitosana/Au3+ desde 95/1 hasta 367/1 que fueron sintetizadas a pH 4,46, a 75°C y con concentraciones de quitosana y HAuCl4 de 0,27% (w/v) y 1,58 x 10-4 mol/L, respectivamente. Asimismo, para las nAu estables se observó una banda de plasmones de superficie a 522 nm. A partir de las técnicas de TEM, ELS y AFM, se concluyó que las nAu son esféricas, monodispersas, poseen tamaño entre 10 y 15 nm y su superficie tiene carga positiva. En segundo lugar, y a modo de comparación, se sintetizaron nAu con otros agentes reductores como los monómeros de quitosana (D-glucosamina y N-acetil-D-glucosamina), glucosa y citrato de sodio con las condiciones de reacción reportadas en la literatura para la obtención de nAu estables. Para las síntesis con los monómeros de quitosana y glucosa se observó la reducción de los iones Au3+ más no la estabilización de las nAu formadas pero para la síntesis con citrato de sodio se obtuvieron nAu estables a pH 6. Luego se logró obtener a pH 4,46 nAu con quitosana y citrato al mismo tiempo para compararlas con las nAu con quitosana. Por último, se llevó a cabo la reducción en fase heterogénea, para lo que se utilizaron perlas y películas de quitosana para la síntesis de nAu. Se observó una ligera diferencia en la velocidad de reacción a los distintos pH (4 y 8). Para las perlas de quitosana y las de quitosana entrecruzadas con epiclorhidrina la velocidad de reducción fue comparable con la de la reducción homogénea. En general, una mayor porosidad de la estructura favoreció la formación de nAu de manera más homogénea, siendo las películas las que tardaron más tiempo en formar nAu.