Trabajo de Yacimientos

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1. INTRODUCCIN

El magnesio es un elemento asociado originalmente a las rocas profundas de la corteza terrestre y del manto superior, a las rocas ultramficas en minerales como los olivinos; por procesos secundarios puede ser concentrado en carbonatos, magnesita y dolomita que son minerales de importancia econmica. Se obtiene oxido de magnesio a partir del carbonato por calcinacin y magnesio metlico por reduccin del xido o por electrolisis del cloruro de magnesio, las utilizaciones del magnesio y sus compuesto son importantes y variadas las principales estn en: la industria qumica, farmacutica, fotogrfica y de construccin. El termino magnesita en su sentido comercial se aplica tanto al carbonato como al oxido y a otros compuesto de magnesio.

2. OBJETIVOS

Reconocer las caractersticas generales de la magnesita, su mineraloga, sus propiedades fsicas, qumicas, pticas; adems de los usos ms reconocidos de este mineral en todo el mundo y sus principales pases productores.

3. MAGNESITA

El magnesio es el mas ligero de los metales. Es el octavo elemento qumico ms abundante en la tierra; originalmente asociado con las rocas ultramficas o ferromagnesianas es a veces extrado por procesos naturales secundarios y concentrados en depsitos de inters econmico. En los tratamientos qumicos industriales su compuesto ms comn es el xido de magnesio (MgO), denominado usualmente magnesia. En la naturaleza se presenta esencialmente en los silicatos ferromagnesianos, en forma de carbonato (MgCO3) en el mineral magnesita.

Un carbonato son lassalesdelcidocarbnico osterescon el grupo R-O-C (=O)-O-R', que contiene los elementos carbono (C) y oxigeno (O) en forma del grupo CO3, conteniendo un tomo de carbono y tres tomos de oxgeno, las sales tienen en comn el anin carbonato (CO3)2- y se derivan delcido carbnicoH2CO3.

De los carbonatos l ms importante, en abundancia yuso es el CaCO3, que forma las calizas, mrmoles y aragonito principalmente, pero existen muchos carbonatos, tambin tiles para el hombre, como la siderita, Smithsonita o Calamina, Cerusita, Malaquita, Azurita y Magnesita.

La magnesita pertenece a la clase de los Carbonatos Anhidros y al El grupo de la calcita: Todos sus miembros son isoestructurales, cristalizan en el sistema rombodrico, aunque algunas veces se pueden encontrar en cristales hexagonales o escalenoedricos. Su estructura puede considerarse como derivada de la estructura del NaCl, en la cual los grupos triangulares (CO3) remplazan los esfricos Cl y Ca en lugar de Na. Estn conformados por calcio, magnesio, hierro, manganeso, zinc, cobalto. Las especies de este grupo son: calcita, dolomita, anquerita, magnesita, siderita, rodocrosita, smithsonita y esferocobalita.

3.1. CARACTERSTICAS GENERALES DE LA MAGNESITA

La magnesita se genera a partir de la alteracin de rocas gneas y metamrficas con magnesio por la adiccin de aguas carbonaticas, resultando magnesitas compactas y criptocristalinas.

3.1.1. Propiedades Fsicas

Las propiedades fsicas son muy importantes para la determinacin rpida de los minerales, dado que muchos de ellos pueden reconocerse as por una simple observacin o determinarse por pruebas sencillas.

Exfoliacin: Es una propiedad direccional, que se da despus de romper un mineral y este deja dos superficies planas que son paralelas o las posibles o reales caras del cristal. Al describir una exfoliacin deber indicarse su calidad, facilidad de produccin y direccin cristalogrfica. La Magnesita tiene una exfoliacin perfecta {1011}

Fractura: Es la manera como se rompe un mineral cuando no exfolia o parte. La Magnesita tiene fractura concoidal, es decir cuando tiene superficies suaves, lisas como la cara interior de una concha.

Dureza: Es la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser rayada (designada con una H). El grado de dureza viene determinado por la observacin de la facilidad o dificultad relativa con la que un mineral es rayado por otro, es como la araabilidad; viene dado en la escala de dureza de Mohs. La dureza de la Magnesita es de: 3 - 5

Peso Especfico Medio: Se determina teniendo, el mineral puro, requerimiento difcil de cumplir la mayora de las veces; este, tambin debe estar compacto, sin grietas, ni cavidades que pueda filtrarse aire o agua; finalmente la muestra deber tener aproximadamente 1 cm3. Se representa (G), el peso especfico de la magnesita es de: 3,0 3,2.

3.1.2. Propiedades que Dependen de la Luz

Brillo: Es el aspecto general de la superficie de un mineral cuando se refleja la luz en l; puede ser metlico (aspecto brillante de un metal) o no metlico como es el caso de la Magnesita, quien a su vez tiene un brillo vtreo, es decir que tiene el reflejo del vidrio.

Color: Es una de las propiedades fsicas ms importantes, sin embargo debe tenerse en cuenta que las alteraciones superficiales pueden cambiar el color, incluso en aquellos minerales cuyo color es constante. Generalmente los minerales estn coloreados por las impurezas; en el caso de la magnesita su color predominante es el blanco grisceo o amarillento. En cambio, cuando se trata de ejemplares perfectamente cristalizados, la magnesita se presenta incolora y transparente si es pura, y amarillo pardusca, amarillenta o translcida si contiene impurezas de otros elementos como hierro,manganesoocalcio, que sustituyen en parte almagnesioen la composicin del mineral.

Raya: Es el color del polvo fino, el color de la raya es normalmente constante, usualmente se conoce frotando el mineral sobre un trozo de porcelana, la magnesita tiene una raya blanca.

Pleocrosmo: Algunos minerales poseen una absorcin selectiva de la luz en diferentes direcciones cristalogrficas y pueden aparecer diversamente coloreados cuando se les mire en diferentes direcciones a la de la luz transmitida, propiedad que posee la Magnesita

Luminiscencia: Cualquier emisin de luz por un mineral que no sea por el resultado directo de la incandescencia; es fenmeno se produce por varios motivos independientes entre s. La Fluorescencia, La presentan muchos minerales, entre ellos la magnesita, con ms frecuencia que cualquier otro tipo de luminiscencia, dado que es fcil de producir, Expuestos a laluz ultravioletaeste mineral presenta una intensafluorescenciaverde-blanca o azul-blanca. Esta cualidad cada da tiene mayor significacin comercial e industrial.

Diafinidad: Es la propiedad que poseen algunos minerales de transmitir la luz, en el caso de la Magnesita posee un grado de diafinidad translucido, es decir que emite luz, pero no puede verse objetos a travs del mineral.

3.1.3. Propiedades Qumicas

La frmula qumica de la magnesita es MgCO3, La magnesita pura es raramente encontrada en la naturaleza, usualmente las impurezas ms comunes con las que se encuentra son hierro, manganeso, calcio, cobalto, y nquel.

La magnesita posee una rara propiedad denominada isomorfismo. Sucede cuando en un mineral un elemento qumico es sustituido por otro de similar radio inico y semejante potencial de ionizacin.La pistomesita(Mg, Fe)co3es un carbonato de hierro y magnesio que ocupa la posicin central de laserie isomrfica magnesita-siderita. Lamagnesitamg co3, cuando el ion Mg es sustituido progresivamente por el ion Fe, se transforma sucesivamente en breunerita, pistomesita(Mg, Fe) Co3, mesita y finalmente se formasideritaFe Co3

4. USOS

4.1. Ladrillos refractariosSon utilizados para revestir parrillas, calderas, ollas de aceracin, hornos rotatorios de cementeras, etc., los cuales deben de estar pegados con tierra refractaria, estos se pueden adherir con firmeza en la tierra si se utiliza un poco de cemento, en donde el resultado de esta mezcla parecer como un barro. Se debe tener suma precaucin con estos ladrillos, ya que si llegan a utilizarse con otro material pueden llegar a explotar. Estos al igual que la tierra refractaria, adems de cumplir con su funcin que es refractar, mantienen el calor. Los ladrillos que son utilizados para recubrir hornos de fundicin de acero son los ladrillos de dixido de silicio, ahora bien, cuando algunos ladrillos comienzan a licuarse estos trabajan a una temperatura superior de 3000 F (1650 C). Estos ladrillos son formados bajo altas presiones y quemados a temperaturas muy elevadas, salvo los ladrillos que son ligados qumicamente y los que son aglutinados con alquitrn, resinas o gomo resinas, los cuales no son quemados, sino cuando estn instalados en el horno, es cuando se les opera.Los ladrillos refractarios bsicos poseen una moderada conductividad y una alta expansin trmica. Estos ladrillos se pueden clasifican en: Refractarios de magnesita: se pueden encontrar varias marcas de estos ladrillos como son: Repsa Harcon; el cual se utiliza para paredes superiores de hornos elctricos de arco. El Repsa Nuline; que se utiliza para revestimiento de hornos convertidores L-D, estas son zonas ms agresivas de hornos elctricos de arco. El Repsa Oxiline; se utiliza para revestimiento de hornos convertidores L-D regeneradores de calor y hornos elctricos de arco.4.2. Fertilizantes para plantas El magnesio (Mg), como parte del grupo de nutrientes esenciales para las plantas, es el elemento constituyente principal de la molcula de clorofila, fundamental en la fotosntesis. Importante en el llenado de granos y frutos, el magnesio favorece la absorcin del fsforo, est muy asociado con el calcio y el potasio y participa como activador enzimtico. Su ciclo es similar al del potasio pero no es fijado por las arcillas, por esta razn puede lixiviarse fcilmente, sobre todo en texturas medias y gruesas.Absorcin del magnesio por las plantasEl magnesio es muy mvil en el suelo, llega hasta la raz principalmente por difusin pero tambin por flujo en masa. La planta lo absorbe como (Mg2+). La cantidad de magnesio que se mueve por difusin est relacionada con la intensidad del elemento en la solucin del suelo, con las propiedades fsicas (textura, porosidad), temperatura, humedad del suelo, pH y la capacidad de intercambio catinico.La asimilacin del magnesio por las plantas tambin est influenciada por la concentracin de otros nutrientes cationes como calcio y potasio. Es fundamental en un programa de fertilizacin propiciar y conservar una adecuada relacin calcio/magnesio, magnesio/potasio y calcio + magnesio/potasio. Estas relaciones a un adecuado balance en el suelo para brindar un ptimo equilibrio nutricional a las plantas y por consiguiente excelentes producciones y calidades en las cosechas.4.3. Cemento Sorel.Es una mezcla de magnesita custica calcinada (MgO), y una disolucin acuosa de cloruro de magnesio y agua. Es un cemento que fragua rpidamente y puede alcanzar resistencias a la compresin elevadas, depende de la relacin entre sus principales componentes, MgO, MgCl2 y H2O, que el resultado final sean las condiciones ptimas deseadas. Entre sus principales caractersticas destacan que presenta buena resistencia a la abrasin, tiene apariencia de mrmol, por lo que se utiliza en la elaboracin de suelos industriales, asimismo es usado como capa de proteccin contra incendios, piedras abrasivas y en muelas de pulido.4.4. Leche de Magnesia.La leche de magnesia (Mg (OH)2), tambin conocida como hidrxido de magnesio, es uno de los productos mayormente empleados como un potente anticido y laxante. Posee sales, las cuales son solubles con accin lenta. Tiene la caracterstica de incrementar el pH en el cuerpo. La leche de magnesia puede encontrarse ya sea en tabletas masticables o en forma lquida.La leche de magnesia es considerada un elemento clave para diferentes industrias en especial la cosmtica y mdica, entre sus usos ms comunes se encuentran: Elimina la irritacin en la piel, calmando la comezn y ardor. Calma quemaduras producidas por el sol. Se utiliza como desodorante para aquellas pieles sensibles. Evita la irritacin del paal en bebs. Disminuye el ardor por alergias. Disminuye los efectos negativos de la dermatitis seborreica. Disminuir la grasa en el rostro4.5. Sales de epsomLa magnesita cruda se utiliza en pequeas cantidades para preparar qumicos como las sales de epsom, aunque, en los ltimos aos se ha observado un decrecimiento en esta aplicacin en beneficio de la salmuera o de la magnesia caustica como material de partida. Las sales de epsom se han usado tradicionalmente para suplir la carencia de este mineral en nuestro organismo y comolaxante suave. Tambin se usa para realizarlimpiezas de hgado para la expulsin de pequeas piedras. Como uso externo se usa en forma de sal de bao para aliviar dolores y contracturas musculares as como calambres y para el tratamiento de la ua encarnada.4.6. Bisulfito de Magnesio.Elproceso del sulfitoque producepulpa de madera, que son casi puras fibras de madera; mediante el uso de diversassalesdecido sulfuroso con el fin de para extraer laligninade las virutas de madera en recipientes de presin grandes llamadosdigestores.Las sales utilizadas en el proceso de fabricacin de las pastas son osulfitos(SO32 -), obisulfitos(HSO3-), dependiendo delpH.El contador de ionespuede sersodio(Na+),calcio(Ca2+),potasio(K+),magnesio(Mg2+) oamonio(NH4+). La pulpa de sulfito sigue siendo un importanteproducto bsico, especialmente para los papeles especiales y como fuente de celulosa para aplicaciones de materias diferentes al papel.Se utiliza para fabricar papel fino,tejido,papel cristal, y para aadir fuerza apapel de diario. La pulpa de sulfito con un grado especial de blanqueado se conoce comopulpa disolvente, que es la materia prima para una amplia variedad de derivados de la celulosa, por ejemplorayn, celofn,acetato de celulosaymetilcelulosa.5. El Rayn:Es una fibra de celulosa reconstituida utilizada para hacer muchas telas.6. El celofn:Es una pelcula transparente de celulosa reconstituida utilizada en el embalaje y las ventanas de sobres.7. El acetato de celulosa:Se usa para hacer pelculas flexibles para uso fotogrfico, cintas de ordenador.

4.7. Vermiculita. (Aislante Trmico)

Es un aislante mineral del grupo de la mica, compuesto por silicatos de aluminio, hierro y magnesio. Sus caractersticas son: Densidad aparente entre 60 y 140 Kg/m3; Resistencia al fuego total, incombustible y qumicamente estable a altas temperaturas; Insensible a los agentes atmosfricos y al paso del tiempo; Estable qumicamente, inerte y no higroscpica. Se puede utilizar vertiendo en el hueco entre tabiques, paredes cortafuegos, bloques huecos, cielos rasos o suelos flotantes. Como panel rgido se usa en cubiertas de hormign, metlicas, en cubiertas transitables o terrazas.

4.8. Las aleaciones de magnesio Presentan una gran resistencia a la traccin. Cuando el peso es un factor a considerar, el metal se utiliza aleado con aluminio o cobre en fundiciones para piezas de aviones; en miembros artificiales, aspiradoras e instrumentos pticos, y en productos como esques, carretillas, cortadoras de csped y muebles para exterior. El metal sin alear se utiliza en flashes fotogrficos, bombas incendiarias y seales luminosas, como desoxidante en la fundicin de metales y comoafinador de vaco, una sustancia que consigue la evacuacin final en los tubos de vaco.

5. PRINCIPALES PASES PRODUCTORES

En Grecia, Grecian Magnesite S.A. comenz un proyecto en abril de 10,3 millones dlares, cuya finalidad es ampliar la vida til de las minas de magnesita de Yerakini por lo menos 20 aos. El proyecto, instalar una nueva lnea de procesamiento capaz de recuperar fracciones finas del mineral extrado y las existencias, contemplndose un beneficio de 220 000 t / ao de magnesita. Durante el ao 2011 Van Mannekus & Co. propiedad de Grecian Magnesite S.A. y POSSEHL SPEZIALBAU (Alemania) han trabajado en el desarrollo de tecnologa en el sector de la magnesita griega.

En Eslovaquia, la firma Slovensk Magnezitov Zvody s.r.o. (SMZ AS), situada en Jelava, es el mayor productor y fabricante de ladrillos refractarios del pas, si bien en 2009 la mayor parte de la magnesita producida se export a Ucrania (44%), Alemania, Rusia y Hong Kong (11%). En el ao 2010 la compaa SLOVMAG, a.s. Lubenk, tambin fabricante de productos refractarios paso a formar parte del holding ruso Magnezit Group.

El holding ruso Magnezit Group, con unas reservas probadas de ms de 160 Mt entre las que se incluyen los yacimientos de Satka y Krasnoyarsk, ambos en Rusia, produce magnesita en Alemania, Eslovaquia, Rusia (y otros pases de la CIS) y China, destacando en el sector de la fabricacin de refractarios (ms de 1 500 kt/ao). Sus exportaciones a Europa y norte de frica son realizadas mediante su filial Dalmond Refractories Polska Ltd.

La produccin de magnesita correspondiente a Estados Unidos no se publica. Aproximadamente, el 53% de su produccin de compuestos de magnesio procede del agua del mar o de salmueras (lagos o pozos). El resto se obtiene a partir de dolomita, magnesita y olivino. En 2011, las exportaciones de magnesita y magnesio fueron inferiores a las de 2010, siendo las de magnesia calcinada a muerte un 62% inferior a las de 2010. Las de magnesita calcinada custica disminuyeron en un 43%, siendo Tailandia con el 80% su principal destino. Estados Unidos import 114 t procedentes en un 56% de China y un 43% de India.

En Estados Unidos la compaa PREMIER MAGNESIA LLC, debe su produccin tanto a la magnesita explotada en Gibbs (Nevada) como a la obtenida del agua del mar en Port St. Joe, (Florida); dicha compaa, a travs de su filial Giles Chemicalis (Waynesville, NC) es la principal fabricante de sulfato de magnesio (sal de Epsom) del pas, y proporciona diferentes productos para aplicaciones agrcolas, industriales, etc. La firma suiza Quintermina AG se ha asociado con dos compaas de Corea del Norte, para la exportacin de magnesia de sus plantas a los mercados mundiales. Una de estas empresas, Korea Magnesia Cinker Industry Group, produce principalmente magnesia calcinada a muerte proveniente de sus dos minas en Daehung y Ryong Yang, que tratan en plantas de calcinacin en Daehung y Tanchon, con capacidad para 1,2kt/ao. Por otra parte, Sungri Trading Co., obtiene magnesita custica calcinada, en la provincia de Yanggangdo, a partir de una mina de magnesita en Baek Bae.

China estimaba exportar 720 kt en la primera mitad del ao 2009, pero nicamente se exportaron 119 kt, de modo que cancel sus licencias para el segundo semestre de 2009, pues debido a la reduccin de la demanda externa, no se alcanzaran las cantidades de exportacin anuales inicialmente previstas, de 1,1Mt.

La brasilea Magnesita Refractarios S.A. (Contagem), con capacidad de produccin de refractarios superior a 1 400 kt/ao, es el tercer mayor productor de refractarios del mundo, con cerca de 30 instalaciones y minas en Brasil (diecisis), Alemania (tres), Francia (dos), Blgica, Argentina,Estados Unidos, China y Taiwn.

La tambin brasilea Buschle y Lepper, SA, pequea productora de magnesia de agua de mar, anunci que duplicar su capacidad produccin de 12 000 t/ao antes de finales de 2011. La empresa produce, en Joinville, Santa Catarina, compuestos qumicos, cosmticos, alimentos y aplicaciones farmacuticas.

Las instalaciones de procesamiento de magnesita de mayor capacidad en el mundo estn en China y Rusia, ambos pases, junto con Estados Unidos representan alrededor de las dos terceras partes de la capacidad mundial de produccin de magnesita. Japn y Estados Unidos producen, aproximadamente, la mitad del magnesio del mundo a partir de salmueras. La magnesita fundida se ha producido fundamentalmente en Australia, Brasil, China, Israel, Japn, Corea del Norte, Mxico, Rusia, Reino Unido y Estados Unidos. La capacidad mundial de produccin de magnesita fundida se estima en alrededor de 560 kt/ao, de las cuales cerca de 372 kt/ao corresponden a China.

Noruega ha sido tradicionalmente el principal productor y proveedor mundial de olivino, pero desde 2004, tras la apertura de una mina de olivino en Groenlandia su tasa de mercado ha disminuido desde el 66 al 30%. En julio de 2009, North Cape Minerals, AS (SIBELCO Nordic), principal productor de olivino de Noruega (con una capacidad total de 2,4 Mt/ao) anunci que suspenda temporalmente las operaciones de dos de sus tres minas (Bryggja y Raubergvik), debido a una menor demanda de olivino para la industria del acero, y solo mantuvo en funcionamiento la mina Aheim.

5.1. PRODUCCION DE MAGNESITA EN COLOMBIA

Los yacimientos de magnesita que se encuentran en Colombia son de origen hidrotermal y estn asociados a complejos de rocas ultramficas. Uno de los ms conocidos del pas, y posiblemente el mayor, es el que se explota en la localidad de Bolvar (Valle del Cauca). Otras explotaciones se encuentran en Cinaga (Magdalena) y Arnzazu (Caldas). No se cuenta con datos sobre el volumen de las reservas de estos yacimientos. Por los registros de la titulacin minera se conoce de la existencia de varias licencias para explorar este mineral en alrededor de 5.700 hectreas, localizadas en los departamentos de Antioquia y Valle del Cauca.

De la produccin de magnesita en Colombia no se poseen datos completos y tan slo se cuenta con los registros de comercio exterior (tabla 4). Nuestro principal proveedor de los derivados de magnesita es Estados Unidos. Por su parte, las exportaciones de magnesita tienen como destino Ecuador y Mxico.

CONCLUSIONES

Reconocimos las principales caractersticas de la magnesita, sus usos y los principales productores en todo el mundo. Adems, que en Colombia especficamente, la produccin y exploracin en busca de nuevos yacimientos de magnesita es muy baja, y no se puede suplir las necesidades del mercado nacional.

BIBLIOGRAFA

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES GEOLOGICO-MINERO, Recursos Minerales de Colombia, Tomo II (1987), Ingeominas. Pg. 565. DANA HURLBUT; Manual de Mineraloga (1969). Editorial Reverte S.A. Pg. 578. UNIDAD DE PLANEACIN MINERO ENERGTICA UPME. Mercado De Los Insumos Minerales Para La Produccin De Fertilizantes (Nov.2003). http: www.uned.es http: www.igme.es http: www.magnesita.com

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