Tema 1 Introducción

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MICROSCOPIA DE MICROSCOPIA DE MINERALES OPACOS MINERALES OPACOS Prof. Ing. Janet Quiñones L. Prof. Ing. Janet Quiñones L.

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  • MICROSCOPIA DE MINERALES OPACOS

    Prof. Ing. Janet Quiones L.

  • Microscopa de OpacosEs necesario recordar conceptos:Mineraloga : Determinacin de las especies minerales en relacin a su composicin qumica y estructura cristalina.Cristalografia : estudia el cristal como una entidad bajo su forma geomtrica, cristalofsica y critaloqumica.Mineralogia descriptiva.

  • Es el estudio de los minerales opacos que constituyen los minerales econmicos, usando el microscopio polarizante de luz reflejada, el cual es tambin conocido con el nombre de microscopio mineragrfico de luz reflejada.

    MICROSCOPIA DE MINERALES OPACOS

  • Aunque el estudio microscpico de los minerales opacos es muy conocido en muchos textos con el nombre de MINERAGRAFIA es necesario saber que a travs de su desarrollo ha tenido diferentes nombres.

  • Al principio a este mtodo se le denomino Mineralografa y Calcografa respectivamente Orcel : Les Mtodes d examen Microscopique des Minerals Metalliques. Scheneiderhohn-Ramdorh- Erzmikroskopie. Whithead: Mineragrafa y fue usado por Davy, Farnham y Van der Veen.Short:Microscopic Study of the Ore Minerals. Currcula antigua : Mineragrafa(tiene mayor aceptacin)Curricula actual: Microscopa de Minerales Opacos

  • Scheneiderhoen (1952) resume las etapas de desarrollo de este mtodo: A partir de 1910 :calcografa se difunde en forma cada vez ms amplia. Desde 1920 en adelante se desarrolla sistemticamente el mtodo y Desde 1930 se investigan sus fundamentos pticos, lo que permite la construccin de microscopios adecuados. A partir de esta ltima fecha aparecen varios procedimientos determinativos basados en datos cuantitativos, que reemplazan a los primitivos diagnsticos cualitativos.

  • La determinacin de las propiedades pticas de minerales opacos en seccin pulida es la manera ms exacta para ensear al estudiante la identificacin exacta de un mineral paco.

    Para los Gelogos dedicados a la microscopa es una ayuda muy importante para determinar el valor econmico de un depsito.

  • El anlisis microscpico de minerales contribuye con una gran informacin y conocimiento cientfico a muchos campos de estudio. Estos campos incluyen a la mineraloga, geologa econmica, en el estudio de rocas gneas, sedimentarias y metamrficas que contienen minerales pacos, geologa para exploracin minera, petrolera, metalurgia, as como en estudios de medio ambiente.

  • Diferencia entre Microscopia de Opacos y Mineraloga Optica

    La Microscopa de minerales Opacos es un mtodo que sirve para el anlisis de minerales opacos utiliza un microscopio polarizante de reflexin o luz reflejada o incidente a diferencia de la mineraloga ptica es aplicada a los fenmenos pticos de rocas preparadas en secciones delgadas que son estudiadas con un microscopio de luz transmitida.

  • La mayora de estudiantes que inician el estudio de minerales opacos en luz reflejada ya estn familiarizados con el estudio de minerales en muestras de mano, minerales transparentes o formadores de roca estudiados con microscopio polarizante de luz transmitida.

    Esto es una ventaja, ya que la teora ptica enseada para luz transmitida es usualmente ms especializada para ser fcilmente extendida a las condiciones de luz reflejada.

  • Un microscopio polarizante de luz reflejada, el cual nos permitir analizar Propiedades pticas tales como : color, reflectividad, pleocroismo de reflexin, reflexiones internas,anisotropa. Propiedades fsicas como dureza relativa, forma, clivaje, fractura, macla, etc.Finalmente mediante tablas para identificacin de minerales opacos nos permitir determinar el mineralQUE SE NECESITA PARA LA IDENTIFICACIN DE LOS MINERALES OPACOS

  • Un microscopio ptico trabaja con rango de tamaos de partculas de 250u a 5u, para minerales de menor tamao es necesario el uso del microscopio electrnico.Estudiamos los minerales opacos con un objetivo o fin utilitario o econmico, porque queremos ms detalles para complementar nuestros estudios de exploracin, mejor explotacin y mejor tratamiento metalrgico.

  • Puede ser complementado con otros estudios: Anlisis qumicos(evaluacin sobre la base de elementos), Espectrografa de rayos X, Fluorescencia, Microscopa electrnica, Absorcin atmica, Difraccin de rayos X, Uso de platina universal, Medida de tamaos del grano, Geotermometria(uso de inclusiones fluidas y fission tracks), etc.TECNICAS COMPLEMENTARIAS

  • MICROSCOPIO ELECTRONICO DE BARRIDO

  • MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO Es una tcnica que nos permite la visualizacin y el anlisis de las caractersticas microestructurales de muestras slidas, debido, principalmente, a su elevada resolucin (alrededor de 2nm) y a su gran profundidad de campo, lo que permite una visualizacin tridimensional.

  • Resulta una tcnica de inters en campos tales como Geologa, Medicina, Biologa, Ciencias de Materiales, Metalurgia, Arqueologa, etc.

  • DIFRACTOMETRO DE RAYOS X

  • Estudios MineragrficosPara los estudios mineragrficos debemos de tener en cuenta los procesos de concentracin de minerales. Los minerales se encuentran distribuidos en la corteza terrestre, los cuales pueden ser concentrados por:Mtodo magntico.Mtodo gravimtrico.Hidrometalurgia(Mtodo de flotacin)

  • Clasificacin a mano. Los minerales a ser clasificados deben tener caracteres pticos suficientemente distintivos para ser separados. Este mtodo es practicado con piedras preciosas o semipreciosas, con contaminantes u otros minerales cuyo peso especfico es tal que no dejan hacer una fcil separacin por otra tcnica. Algunos de los minerales separados a mano son los de antimonio, berilio, bismuto, niobio y tntalo.

  • Separacin magnticaSe toma ventaja de las propiedades magnticas mostradas por algunos minerales como magnetita, cromita, pirrotita, etc. mientras que las otras partculas en la mena permanecen fuertes. Es practicada mediante el uso de separadores magnticos equipados con imanes elctricos o permanentes. El uso ms comn de la separacin magntica es en el beneficio de menas de hierro.

  • Concentracin Gravimtrica

    Puede ser definida como aquel proceso donde partculas con tamaos, formas y pesos especficos diferentes son separados por la fuerza de gravedad o centrfuga. Cuando es aplicable, la concentracin gravitatoria provee un medio simple de alta capacidad de bajo costo de concentrar menas. Funciona bien en los siguientes casos :

  • Para menas ricas.Para menas mostrando un tamao grueso.Para menas donde la flotacin y separacin magntica no son efectivas.Para grandes volmenes y/o material de poco valor.Para depsitos de placeres.Para pre concentracin.Para procesar en reas remotas.Por razones econmicas .Los mtodos de concentracin gravimtrico son aplicados a los sulfuros de los principales minerales cuando estn en tamaos gruesos, y a muchos minerales de placeres incluyendo oro nativo.

  • Las partculas finas de ciertos minerales tales como grafito, talco y azufre flotan en agua debido a que resisten al mojado. Muchos otros minerales no lo hacen y requieren una cobertura repelente al agua para su flotacin. Las partculas minerales son cubiertas agitando la mezcla de mena, agua y qumicos. Los qumicos se unen a la superficie de ciertos minerales hacindolos repelentes al agua pero no todos. Estas partculas repelentes de agua se adhieren a burbujas aire y se elevan hasta la superficie donde son removidas en la espuma. Los minerales que naturalmente resisten el remojado pueden ser tratados de modo que sus superficies sern mojadas y hundidas. Hidrometalurgia (Flotacin

  • La flotacin es completamente usado para concentrar cobre, plomo, zinc cuando estn juntos en la misma mena y para el beneficio de muchos minerales de metales econmicos.No slo se aplica a sulfuros en las cuales el proceso fue aplicado comercialmente, sino tambin a las menas no sulfuradas. Un segundo factor ha sido la aplicabilidad del proceso con respecto del tamao de partculas, es efectivo desde 8 hasta menos de 10 micras. Finalmente, ms que para algn otro proceso de separacin, la flotacin casi no tiene limitaciones en separar minerales.

  • Para cada uno de estos mtodos hay una curva de eficiencia variable y esta depende del tamao del grano.Las partculas de tamaos de 100 y 200 sirven para cualquier proceso, y su aplicacin en los procesos son productivos y caen dentro rango de tamaos para el trabajo de microscopa. Debido a que tamaos menores va a ser casi imposible separarlos, estn compuestos por granos muy finos que no se puede aplicar a ningn proceso.

  • EQUIPO A UTILIZAR

  • El microscopio ptico de polarizacin es el arma fundamental para observar los procesos aplicados a pequeos tamaos, es un elemento muy til aunque en pocas anteriores fue poco usado, pero actualmente ha aumentado su uso.

  • Funciones del Microscopio

    Permite la identificacin de minerales como funcin bsica y a este objetivo se le dedica un gran esfuerzo.La observacin de la distribucin espacial y sus relaciones mutuas.Observacin de los tamaos relativos de los minerales de una muestra.Observacin de la forma como se asocia unos con otros. La forma como se asocian nos refleja las condiciones genticas.Diferenciar cuales son menas y cuales son gangas.

  • Es importante determinar la relacin Mena - Gangas ya que siempre se encuentra las gangas entre los minerales opacos. Denominndose ganga a todo mineral que no es metlico y que para determinarlo en forma exacta necesitara un estudio en seccin delgada. Por ejemplo denominamos ganga, al cuarzo, plagioclasas, minerales transparentes, etc.El estudio mineragrfico es un anlisis no destructivo en cambio si se analiza qumicamente se destruye la muestra.

  • Aunque las personas que inician estos estudios encuentran muchos problemas, los minerales opacos son muy importantes desde el punto de vista econmico, aunque el estudio ptico con luz reflejada de los minerales opacos se ha desarrollado algunas dcadas despus que los minerales transparentes (estudiados por la mineraloga ptica con luz transmitida, la cual tiene un avance mineralgico muy grande). Actualmente es bastante utilizado.

  • En los trabajos de microscopia hay elementos muy importantes

    1.El objeto (Seccin pulida del mineral): El mineral debe estar bien pulido, y muy limpio, un pulido irregular lleno de ondulaciones es inapropiado para observar en el microscopio para tener una observacin con datos exactos. Asimismo la muestra debe estar limpia. De esto depende la calidad de trabajo que se pueda obtener.

  • 2.El instrumental (MICROSCOPIO): Tanto en luz transmitida como en luz reflejada, el microscopio tiene una platina giratoria en la cual se coloca la muestra la cual es iluminada por una luz que nosotros polarizamos a propsito.

  • 3. El microscopista:

    Cumple una funcin muy importante porque cuando la luz llega a un mineral y produce una imagen para que esta sea estudiada se necesita un ojo y una mente.

    No se debe olvidar que la probeta debe estar bien pulida y limpia.

  • Recomendaciones para una buena observacin al microscopio

    1.Dejar adaptar el ojo a la menor luz del ambiente.

    2.Despus de media hora el ojo alcanza su mejor rendimiento y all se explota al mximo.

    3.Despus de 4 a 5 horas la capacidad del observador disminuye.

    4. Si es poca de verano hay que tener cuidado para salir a la calle, el sol puede hacer dao terrible al ojo, es necesario esperar un poco.

  • 5.Normalmente es correcto trabajar con un microscopio al que se ha realizado el enfoque necesario para nuestro ojo.

    6.No se debe fumar en la sala de microscopa, el humo es daino para el equipo.

    7.Es necesario tener una buena iluminacin para diferenciar los colores de los minerales.

    8.Se necesita un filtro azul para convertir la luz amarillenta de la lampara, en luz blanca, para tener los minerales con su color propio.

  • APLICACIONES DE LA MICROSCOPIA DE OPACOS En la Exploracin minera : En la bsqueda de depsitos minerales. Cuando hemos realizado un estudio petrogrfico en seccin delgada y encontramos minerales de color negro (oscuros) que nos indican la presencia de minerales opacos, es necesario un estudio en seccin pulida para que puedan ser determinados.

  • Geologa Econmica- Geologa de Yacimientos

    Determinacin de la asociacin mineralgica, observacin e identificacin de todo el conjunto de minerales del yacimiento.La temperatura de formacin del yacimiento(uso de inclusiones fluidas).Secuencia paragentica, para establecer la secuencia de cristalizacin.Naturaleza de su textura para interpretar la gnesis de un yacimiento y luego determinar el tipo de yacimiento.

  • Estudios Mineragrficos:

    Minerales presentes y porcentajes, Texturas y tamaos de granos, Asociaciones mineralgicas,Alteracin y secuencia de formacin de los minerales o paragnesisEsta informacin es muy til para conocer el tipo de yacimiento y tomar decisiones en exploracin, as como tambin para determinar procedimientos

  • En Metalurgia Mineralurga

    Se da la composicin mineralgica cualitativa y cuantitativa.GranularidadEntrelazamientos o asociaciones.Grado de liberacin de minerales.El metalurgista requiere los estudios mineragrficos porque le va a indicar a que tamao moler y asimismo determinar que procesos utilizar.

  • Estos anlisis se realizan para las plantas concentradoras en la fase inicial para conocer si es posible concentrar el mineral y posteriormente en la parte final de los procesos metalrgicos (anlisis de relaves).

  • GRADO DE LIBERACIONEl denominado Grado de Liberacin es una expresin cuantitativa de la magnitud en que la Molienda es capaz de obtener partculas minerales Libres; su determinacin solo es posible mediante la utilizacin de estudios microscpicos.Es el porcentaje de un mineral dado que existe en forma de partculas libres es decir, partculas que contienen solo ese mineral.El Grado de Liberacion (L) puede expresarse en funcin de la relacin del Tamao de grano al tamao de partcula.

  • Ayuda a responder ciertas incgnitas:

    Se puede tratar : SiQue Mtodo : FlotacinQue se obtiene : Concentrado de Cu y Zn.Que posibilidades hay de liberar.: Fcil , difcil o imposible.A que malla debe moler : +100, +200, +325, +400.Para mejores resultados se debe tener en cuenta en los minerales:Como entra al proceso(CABEZA)En el proceso(CONCENTRADO)Que sale (RELAVE)

  • MUESTRA DE CONCENTRADO

  • EN LA INVESTIGACIONAyuda a la mineraloga en la clasificacin de especies minerales muy pequeas, difciles de identificar en muestra de mano.Ayuda tambin a la petrologa. Sirve para determinar los minerales opacos que se encuentran en las rocas.Es necesario indicar finalmente que para realizar una buena interpretacin en un estudio mineragrfico es necesario estudiar varias muestras.

  • La Microscopa de minerales opacos que aprenderemos podremos aplicarla

    Al sector geolgico-minero para exploracin, explotacin Al sector metalrgico (laboratorio y plantas beneficiadoras), para determinar minerales metlicos y no metlicos, texturas que afectan la recuperacin, causas de recuperaciones bajas en concentrados, formas de valores perdidos en colas finales; composicin mineralgica en %, grado de liberacin, asociacin, tamao granulomtrico de los minerales, forma de metales preciosos en procesos hidrometalrgicos, etc.

  • Resultados de un Anlisis Microscpico de Minerales OpacosEspecies MineralgicasComposicin Mineralgica (% en Vol)Grados de Liberacin, Asociacin de especies minerales importantes.. Tamao Granulomtrico de Especies MineralgicasAnlisis Granulomtrico v/s Grado de Liberacin-AsociacinApoyo para las conclusiones metalrgicas basadas en los resultados del anlisis microscpico

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