Informe Minerales No Metalicos.docx

11-9-2017

CURSO: YACIMIENTOS II DOCENTE: Ing. KRISTIAN HERAS SALAZAR ALUMNOS:    

Mendoza Chuquimango, Miguel Angel Samame Romero, Kelly Sanchez Saman, Roxana Duran Ocas, Wilma

ESPECIALIDAD: Geología de Minas CICLO: IV

INTRODUCCION Perú constituye en la actualidad, un país con interesantes yacimientos de rocas y minerales industriales RMI. Las RMI son muy importantes para el desarrollo socio económico del país. Los usos y aplicaciones de RMI son amplios, variados y están en constantes cambios en el mundo. Las actividades de las RMI en el Perú están relacionadas con la industria de la construcción y con los procesos de diversas industrias, las que tienden a crecer y descentralizarse.

OBJETIVOS

PRINCIPAL: 

Conocer que son los minerales no metálicos.

SECUNDARIO: 

Conocer los tipos y ambiente de formación de los minerales no metálicos.



Conocer los principales minerales no metálicos que existen en el Perú.



Conocer el método de explotación de los minerales no metálicos.

MARCO TEORICO

1. MINERAL.

1.1.

DEFINICION: El mineral es un elemento o compuesto químico que se

encuentra en la naturaleza, de composición definida y estructura atómica determinada, formado mediante procesos naturales e inorgánicos. Una roca puede estar compuesta por uno o varios minerales; por ejemplo, el granito es una roca ígnea compuesta por tres minerales: feldespato, cuarzo y mica. Además de encontrar los minerales como parte de la composición de las rocas, éstos también se pueden encontrar puros en cantidades suficientes que se explotan en las minas o yacimientos. Se conocen actualmente más de 3.000 especies de minerales, la mayoría de los cuales se caracterizan y se clasifican por su composición química, su estructura cristalina y sus propiedades físicas (dureza, tenacidad, color, brillo, diafanidad, refracción, entre otros). Según su estado o su estructura, los minerales pueden ser: amorfos, en los cuales las partículas elementales (átomos, iones o moléculas) no se hallan ordenadas regularmente, o cristalinos, en los que las partículas están ordenadas y determinan una estructura interna, que si transciende una configuración externa y poliédrica forman cristales. Los minerales suelen estar clasificados por su composición química en ocho grupos: a) elementos nativos, b) sulfuros y sulfosales, c) halogenuros o haluros, d) óxidos e hidróxidos, e) boratos, nitratos y carbonatos, f) sulfatos, cromatos, volframatos y molibdatos, g) fosfatos, arseniatos y vanadatos, y h) silicatos. Hoy en día, los minerales tienen una gran importancia por sus múltiples aplicaciones

en

diversos

campos.

En

la

industria,

son

muy

indispensables ya que sin ellos no se podrían elaborar algunos productos; por ejemplo, los fertilizantes son fabricados por derivados de fosfatados o nitratados; el cemento requiere calcita para su obtención; algunas medicinas, cosméticos, pigmentos y pinturas incorporan

muchos minerales; hace falta cuarzo para producir vidrio, el diamante o el rubí se emplean para elaborar pulseras, anillos y otras joyas.

1.2.

AMBIENTE DE FORMACION: Se conocen tres ambientes principales

de formación de minerales en los que se imponen diferentes condiciones físico-químicas. En función de estas condiciones van a aparecer minerales con diferente naturaleza. Las características termodinámicas de cada especie van a condicionar sus posibilidades de existencia en cada uno de tales ambientes. Hay minerales, como el cuarzo, que poseen un amplio rango de estabilidad y pueden aparecer en condiciones muy distintas. Sin embargo, otras especies como la epsomita, poseen un rango de estabilidad muy limitado y su existencia en una determinada zona sirve para determinar las condiciones físico-químicas de la misma en forma muy concreta. El conocimiento de los ambientes geoquímicos es de gran ayuda para establecer las posibles asociaciones minerales (paragénesis), ya sea de forma local o de forma más amplia. En Geoquímica es frecuente el uso de minerales o paragénesis para la determinación de las condiciones físico-químicas de una zona. 1.3.

TIPOS DE MINERALES: La clasificación mineral se basa en la

composición química y en la estructura interna, las cuales en conjunto representan la esencia de un mineral y determinan sus propiedades físicas. De acuerdo con la composición química, los minerales se dividen en clases según el anión o grupo aniónico dominante, por ejemplo, los óxidos, los haluros, los sulfuros y los silicatos, entre otros.

En base a esto se tiene la siguiente clasificación: 

Elementos nativos



Sulfuros



Sulfosales



Óxidos e hidróxidos



Haluros



Carbonatos, nitratos y boratos



Sulfatos y cromatos



Volframatos y molibdatos



Fosfatos, arseniatos y vanadatos



Silicatos

Dentro de los ELEMENTOS NATIVOS nos encontramos con: 

Metálicos



Semi – metales



No metálicos

Dentro de esta clasificación nos centraremos en los ELEMENTOS NO METÁLICOS.

2. MINERALES NO METALICOS.

2.1.

CONCEPTO: Los minerales no metálicos conforman la mayor parte

de nuestro planeta, no tienen brillo metálico, no reflejan la luz y pueden encontrarse en tres estados a temperatura ambiente: sólido, líquido y gaseoso. Los minerales no metálicos sólidos pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Varían mucho en su apariencia no son lustrosos y la temperatura requerida para fundirlas son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 ºC).

Son 25 los elementos catalogados como minerales no metálicos, están situados en la tabla periódica de los elementos en el bloque p. De este bloque, excepto los metaloides y, generalmente, gases nobles, se considera que todos son no metales (remarcados en verde, amarillo o celeste), entre ellos: Hidrógeno, Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Flúor, Fósforo, Azufre, Cloro, Selenio, Bromo, Yodo y Astato.

2.2.

DIFERENCIAS

ENTRE

MINERALES

METALICOS

Y

NO

METALICOS: los minerales metálicos son buenos conductores de la electricidad y el calor, por lo general son sólidos y altamente maleables y dúctiles, poseyendo además un brillo particular (brillo metálico). Por el contrario, los no metales no son buenos conductores del calor y la electricidad (incluso pueden ser usados como aislantes) y aquellos que son sólidos son por lo general frágiles (no son maleables ni dúctiles), son en su mayoría transparentes o de color opaco, además de no contar con brillo propio lo cual los diferencia sustancialmente de los metales.

2.3.

MINERALES NO METALICOS PRODUCIDOS EN EL PERU:

Durante el 2016, el Perú produjo 34 tipos de minerales no metálicos, entre los que destacan: la Caliza/Dolomita (11.5 millones de toneladas), Hormigón (3.4 millones de toneladas), Arena (2.7 millones de toneladas), Sal (1.2 millones de toneladas), Fosfatos (1.1 millones de toneladas) y Arcilla (1.1 millones de toneladas), entre otros.

Sus usos se encuentran en las más variadas industrias: alimentaria, construcción, química, cemento, minera, entre otras. Veamos algunos ejemplos:  ARENA: compuesta fundamentalmente por sílice. Es usada para la fabricación de cristales y hormigón, fundamental para la construcción de cualquier edificación.  CAL: formada por calcio y oxígeno. Usado desde la antigüedad en la construcción de viviendas, e incluso en el pintado de las mismas.

 CALIZA: roca formada básicamente por un compuesto de calcio, encontrado comúnmente en la naturaleza como reservorio de hidrocarburos. Usado para la fabricación de cemento.  GRANITO: formada por cuarzo, feldespato y mica, es el principal tipo de roca en la corteza terrestre. Usado la construcción de viviendas y de edificios públicos debido a su durabilidad.  PIEDRA LAJA: piedra lisa y poco gruesa usada en la construcción de viviendas como parte de los tejados.  YESO: usado en diversas industrias, entre ellas en la industria de la construcción para la fabricación de cemento y el dry-wall, como aislante térmico, así como para la fabricación de moldes (usados por los dentistas o escultores) y tizas para pizarra. Se usa en la agricultura como fertilizante debido a que su composición química es rica en calcio y azufre.  ARCILLA: conocida desde tiempos antiguos, fue usada en la fabricación de cerámica debido a su gran plasticidad, así como para la construcción. En tiempos modernos ha sido usada para la fabricación de ladrillo, porcelana y loza, así como en procesos industriales como el de fabricación de cemento y papel.  AZUFRE: usado en las más diversas industrias, como por ejemplo para la fabricación de baterías de auto, pólvora, como fertilizante en la agricultura y como fungicida (anti hongos), en la orfebrería para la oxidación de la plata, en la producción de caucho, en la industria vitivinícola, entre otras.  BARITINA: es un mineral del tipo de los sulfatos y se encuentra comúnmente con los minerales metálicos. Es empleada como pigmento, en la fabricación de agua oxigenada, para la preparación de lodos usados en la extracción de petróleo y gas natural, en la fabricación de resinas sintéticas y vidrio. 

BENTONITA: tipo de arcilla usada en las construcciones para el sostenimiento de tierras y como material de sellado, para la elaboración de lubricantes, en la elaboración de lodos para la extracción de los hidrocarburos, entre otros.

 CARBÓN ANTRACITA: variante del carbón mineral, es usado como combustible en las más diversas industrias: generación de energía eléctrica, fundiciones, cementera, e incluso para uso doméstico. • Diamante: derivado del carbono, el diamante es el metal precioso con mayor valor en el mundo. Su utilidad varía en su tipo y puede usarse en la industria joyera, en la perforación de lotes petroleros, y para el corte de piezas debido a su alto nivel de dureza.  MICA: se encuentra en la naturaleza junto a minerales como el cuarzo. Gracias a su resistencia al calor, así como por su elasticidad, es usado como aislante eléctrico y térmico para la protección de máquinas.  SAL COMÚN: o más conocida como sal de mesa. Se encuentra en las salineras y está compuesta por sodio y cloro, usada ampliamente en la cocina universalmente para condimentar y conservar alimentos.  TALCO: de color blanco o azul, es usado en diversas industrias entre ellas para la fabricación de papel, en la industria cosmética para prevenir la irritación de la piel, e incluso como parte de algunos plásticos.

Como podemos ver, los variados usos los minerales no metálicos nos muestran su importancia en todas nuestras actividades cotidianas fundamentalmente como materias primas y representan un importante potencial a desarrollar en el futuro de nuestro país.

3. EXPLOTACIÓN DE MINERALES NO METÁLICOS. Los minerales no metálicos constituyen un recurso más abundante que los minerales metálicos. No obstante, su producción también es menor que la demanda existente en el mercado. Destacan dos minerales. 

LA POTASA, que se utiliza en medicina y en la fabricación de fertilizantes, tiene yacimientos en Navarra y Barcelona.



LA SAL COMÚN, se obtiene en minas (sal gema) como las de Cantabria, o bien mediante la evaporación del agua del mar en las

salinas. En España hay importantes salinas en la costa: Alicante, Almería, Cádiz, Mallorca, etc. Igualmente se explotan otros minerales como la sepiolita, el caolín (variedad de arcilla que se emplea en la porcelana) y otras sales.

3.1.

LA EXPLOTACIÓN DE ROCAS INDUSTRIALES: Las rocas

industriales suponen alrededor del 60% del valor de la producción española. Es el único campo de la minería que satisface la demanda interna y da lugar a la exportación. La constitución geológica de nuestro país hace que se puedan utilizar gran variedad de materiales. La roca más importante es la caliza, que se explota en Alicante, Valencia, etc., pero su producción es absorbida por la demanda interior. Otras rocas abundantes son el granito de las canteras gallegas y del Sistema Central, la pizarra, el yeso, el mármol y la arcilla. También destaca la utilización de arenas volcánicas en Canarias (picón) y la extracción de áridos en las graveras de los ríos. Todos estos materiales se utilizan directamente en la construcción o se emplean en la fabricación de cemento, cerámica, ladrillos, pavimentos, etc.

3.2.

EXPLOTACION DE MINERALES NO METALICOS EN EL PERU: “La producción de minerales no metálicos en el país registró un incremento de 79% en los últimos cinco años, según estadísticas del Anuario Minero 2015, elaborado por el Ministerio de Energía y Minas (MEM).”

El 2015, la producción de caliza representó el 43.7% de la explotación de minerales no metálicos (también denominados industriales) a nivel nacional, con un volumen de extracción de 24 millones 662 mil TM. La explotación de este mineral, cuyo uno de sus principales usos es la producción de cemento, se concentra mayormente en Junín, Lima y Arequipa. La segunda actividad extractiva de minerales industriales la componen los fosfatos, producción que tiene como destino las actividades

vinculadas a la agricultura e industria química, y que alcanzó en el 2015 un volumen de 11 millones 162 mil TM, representando el 19.8% de la producción no metálica nacional. Este producto se obtiene en Bayóvar, Piura. Adicionalmente, la producción de hormigón, que ocupa el tercer lugar, alcanzó los 7 millones 203 mil toneladas, concentrando el 12.7% de la producción no metálica nacional. Lima y Arequipa destacan en la extracción de este material. En el 2015, se registró a 194 empresas que se dedican a la producción no metálica, la mayoría de ellas pertenecen a la pequeña minería y minería artesanal. Sin embargo, son las empresas bajo el estrato de gran y mediana minería las que registran un volumen de extracción equivalente al 91%, en tanto el estrato de pequeña minería 8% y minería artesanal 2%.

3.2.1. EXPLOTACION DE CALIZA: La explotación de la caliza se hace a cielo abierto. Estudiada la existencia de piedra en el local, la extracción pasa por separar la roca de la bancada y dividirla en bloques. Antes de iniciar la exploración de una cantera, se hace el análisis del recurso. Este estudio averigua la existencia de piedra en el

local, su cantidad y la viabilidad económica del proceso. En general, la información sobre las canteras que existen en las proximidades ya es suficiente para seguir con la exploración. No existiendo canteras contiguas, el recurso es analizado recorriendo a un estudio geológico más profundizado. Si el local tiene las condiciones deseadas para la exploración, el paso siguiente es el licenciamiento de la cantera.

DE LA TAJADA AL BLOQUE Dependiendo de la orientación de la superficie, hay dos formas de iniciar la extracción. Si la superficie es horizontal, se hace una primera cavidad para la inserción del serruche y consecuente corte en la horizontal, permitiendo así la extracción de bloques de piedra más grandes. Cuando la superficie es vertical o un poco inclinada, la exploración se inicia cortando la roca en la vertical y después por su base. Un trozo de roca queda separado de la bancada (tajada) que puede llegar hasta las 500 toneladas. La tajada es entonces tumbada y, ya en la horizontal, dividida en partes más pequeñas (bloques), en un procedimiento que se denomina tajar el bloque. Las nuevas dimensiones sirven para facilitar el transporte y manejo de la piedra.

“ACORROMAR” EL BLOQUE La estratificación natural de la roca acontece de forma ligeramente inclinada, mientras el corte para retirar la tajada del solo se hace en la horizontal. Es así necesario acertar el corte del bloque con la estratificación de la rocha. A este proceso se llama “acorromar” el bloque. La tajada da, de este modo, origen a más o menos 25 bloques que son después clasificados conforme el tipo de piedra. Se dejan almacenados en la cantera y, mediante las necesidades, son transportados para la fábrica, donde serán transformados.

3.2.2. EXPLOTACION DE ARENA Y GRAVA: La arena y la grava se utilizan ampliamente en el sector de la construcción para la elaboración de hormigón para edificios y carreteras, así como en otras aplicaciones como el vidrio, la electrónica y la aeronáutica. A esto hay que añadir todos los áridos utilizados para la recuperación de tierras, el desarrollo costero y los terraplenes de carreteras, además de la arena utilizada en la industria.

CANTERA DE ROCA: Las canteras de roca normalmente operan por al menos 30 años y son desarrolladas en diferentes pasos. Normalmente se utiliza una explosión controlada para liberar las rocas. Se transportan por una banda o camión hacia la trituradora, donde pasa por una serie de etapas de trituración para producir distintos tamaños que satisfagan las necesidades del cliente.

Sólo se utiliza suficiente explosivo para romper la roca de la superficie de extracción. Una poderosa excavadora carga la roca en camiones para llevarla a la trituradora.

TRITURACIÓN: Poderosos martillos o garras de metal dentro de la trituradora principal rompen la roca. Después, pasa a través de una serie de filtros que la criban en diferentes tamaños. Posteriormente, puede pasar nuevamente por trituración. Las piedras son entregadas en camión o ferrocarril.

CANTERA DE ARENA Y GRAVA: Las canteras de arena y grava son menos profundas que las de roca y normalmente son operadas y restauradas en fases progresivas. Esto minimiza el área expuesta a extracción, y limita el periodo de la tierra para ser utilizada con otros fines productivos. Las canteras de arena y grava son bombeadas para operar en seco o son operadas como lagos con extracción bajo el agua. Una cinta transporta el material a la planta procesadora, donde se lava para remover arcillas y separar la arena. La arena separada durante el proceso es deshidratada y almacenada. La grava pasa entonces por una serie de filtros que criban el material en diferentes tamaños. El proceso separa la grava en diferentes tamaños para ser transportada en camiones.

LOS AGREGADOS MARINOS: Una importante proporción de la demanda de agregados proviene de ríos, lagos y fondos marinos. Nuestros recursos marinos son una importante fuente alternativa de agregados. Los agregados marinos desempeñan un papel importante en la reposición de playas y protección de líneas costeras de la erosión. Se utiliza navegación satelital para posicionar barcos dentro de áreas de dragado con licencia. Los barcos arrastran un tubo en el lecho marino a velocidades de 1.5 knots y utilizan poderosas bombas de succión para extraer arena y grava hacia la cámara de almacenaje. El material extraído es descargado en muelles y otras instalaciones marinas, donde es procesado, filtrado y lavado según se requiera.

3.2.3. EXPLOTACION DE MARMOL: Para orgullo de los habitantes del valle del Mantaro, las reservas de mármol y travertino más importantes del país se encuentran en la región Junín. Este hecho se sustenta, por ejemplo, en datos del gobierno regional: de allí procede el 98% del material que se procesa en la ciudad de Lima para su venta al mercado local e internacional. Pero además de satisfacción, esta situación llena de esperanza a los pobladores de esta zona central del Perú: ambos minerales no metálicos son reconocidos por expertos nacionales y extranjeros entre los más finos del mundo, situación que significa, para su incipiente explotación, todo un reto. En la región, las canteras de mármol y travertino se localizan en Jauja, Concepción y Huancayo. En esta última provincia, específicamente en el distrito de Chongos Altos, se encuentra la veta de mejor calidad. La extracción de ambos minerales no metálicos en esta última jurisdicción comenzó a finales de la década del noventa, y aunque no se sepa con exactitud el volumen total de las canteras, los expertos calculan que se tiene material para cientos de años. Miguel Rolando Salazar, ingeniero y empresario dedicado a la explotación de mármol y travertino en Chongos Alto, explica que allí se extraen diariamente entre 100 y 120 metros cúbicos de ambos minerales no metálicos, es decir, unas 300 toneladas. Aún muy poco para todo el potencial que posee el sitio. Por el momento la explotación se realiza artesanalmente. Luego de concluido este proceso, toda la materia prima se lleva a la capital en enormes bloques que llegan a pesar entre 10 y 12 toneladas cada uno. Como se sabe, el mármol y el travertino son utilizados como piedras ornamentales para la construcción y la decoración, tanto de interiores como de exteriores. Así, ambos se usan para la edificación de frontis de edificios y mansiones, pisos, bordes de piscina y más.

3.2.4. EXPLOTACION DE GRANITO: Es una roca ígnea magmática, cuyos componentes esenciales son el Cuarzo que le da dureza, Feldespato que le da el color y la Mica que le da el brillo, además intervienen otros componentes de muy poca importancia. La dureza del granito en la escala de MOHS es de 7 y su densidad es de 2,5. Su método de explotación es semejante al del mármol y su uso igualmente la mayor cantera de granito también se encuentra en el valle de Mantaro.

4. CONCLUSIONES  Aprendimos que los minerales no metálicos que se encuentran en nuestro país, están diseminados en carácter prospectivo para la explotación por toda nuestra geografía, como anteriormente se comentó, son los minerales más abundantes en nuestro planeta.  Existen importantes recursos de RMI en todo el Perú siendo las regiones con mayores canteras Junín, Lima, Arequipa, Puno, Ica, Tacna, La Libertad (67%).  Existe demanda por satisfacer en el mercado local, regional nacional y buenas perspectivas en otros mercados del mundo para las rocas ornamentales y minerales industriales (baritina, bentonita, boratos, talco, caolín, caliza, fosfatos, sal, sílice, yeso y otros).  Existe un crecimiento de la población y de los principales índices macroeconómicos en los últimos 15 años, por ende podemos decir que hay perspectivas futuras de desarrollo para las RMI.