-
1Minerales no metlicos de aplicacin industrial y agrcola
Dra. Liliana N. Castro
Geologa Minera. Departamento Ciencias GeolgicasFacultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Buenos AiresCiudad Universitaria . Pab 2. 1 Piso.
1428. Buenos Aires [email protected]
Los recursos minerales en el sentido amplio se dividen:
a) energticos
b) metlicos
c) no metlicos
d) rocas de aplicacin
e) aguas
Recursos Mineros
-
2DEFINICIONESRecurso que es la cantidad total de mineral existente en la zona, incluyendo el que no podr ser explotado por su baja concentracin o ley.
Reservas: cantidad (masa o volumen) de mineral susceptible de ser explotado. Depende de un gran nmero de factores: ley media, ley de corte, y de las condiciones tcnicas, medioambientales y de mercado existentes en el momento de llevar a cabo la explotacin.
LNC
MENA:
Sustancia mineral que se puede extraer, con beneficio econmico.
mineral de mena
ganga
-
3Ganga o minerales mena?
YACIMIENTOConcentracin natural de un determinado mineral o grupo de minerales que puede ser explotada para su uso por el hombre.
Pueden tener origen gneo, metamrfico osedimentario
Existen asociaciones ms o menos tpica de determinados minerales con diferentes ambientes
geolgicos, lo que facilita la bsqueda.LNC
-
4ETAPAS DE UN PROYECTO MINERO
PROSPECCINEXPLORACIN
EXPLOTACINCONCENTRACIN
REMEDIACINCOMERCIALIZACIN
CICLO MINERAL- MATERIAL
Transformaciones que experimenta un sistema fsico, no necesariamente peridicas, por factores tanto internos como externos, que empiezan y deberan
concluir en un mismo estado.
Un mismo ciclo
Actividad minera
Transformacin
Uso de materiales
-
5A medida que la poblacin aumenta la demanda de recursos se ampla
1900
1920
1940
1960
1980
2000
2020
2040
2060
Progresin del crecimiento de poblacin entre 1950 y 2050 (x 1000)
2 519 470 2 757 399 3 023 812 3 337 974 3 696 588 4 073 740 4 442 295
4 843 947 5 279 519 5 692 353 6 085 572 6 464 750 6 842 923 7 219 431
7 577 889 7 905 239 8 199 104 8 463 265 8 701 319 8 907 417 9 075 903
-
6Rocas de aplicacin.
Yacimientos metlicos
Yacimientos no metlicos
Recursos Mineros
Yacimientos metlicos
El valor econmico depende del contenido de elementos metlicos.
Se encuentran en baja proporcin como elementos nativos o minerales, es por ello
hay que concentrarlos y en muchos casos refinarlos
LNC
-
7Yacimientos metlicosYacimiento el metal debe estar concentrado muy por encima de su abundancia media en la corteza terrestreEl grado de enriquecimiento vara para cada elemento dependiendo del valor de cada metal
2501 g/t4 ppbAu
300030,0%100 ppmCr
25000,5%2 ppmSn
38935,0 %900 ppm Mn
40004,0%10 ppmPb
5714,0%70 ppmZn
710,5%70 ppmNi
800,4%50 ppm Cu
525,0%5%Fe
3,7530,0%8%Al
Factor deenriquecimiento
Ley promedio mnima explotable
Contenido promedio en la corteza
Elemento
Sustancias minerales que se usan en procesos industriales, directamente o mediante una preparacin adecuada.
En general los minerales industrialespersisten con las mismas propiedades desde
la cantera hasta su aplicacin final.
Yacimientos no metYacimientos no metlicoslicos
LNC
-
8Yacimientos no metlicosSustancias minerales que se
usan en procesos industriales, directamente o mediante una
preparacin adecuada.
Mica
Feldespato
CuarzoTalco
Fluorita
Azufre
Calcita
Boro
YesoHalita
Baritina
Arcillas varias
-
9Son todos los no metlicos, no energticos extraidosy procesados para usos industriales, sumados a
aquellas menas metlicas utilizadas en aplicaciones no metalferas.
Problemtica clasificacin en algunos casos. .
Minerales Industriales
Los minerales industriales se definen como toda roca, mineral, u otra sustancia natural, que tenga valor econmico, excluyendo las menas metlicas, el petrleo y las gemas.
-
10
Materias primas
LNC
Minerales o Rocas Ej: cuarzo, talco, bentonita, diatomitas.
Minerales como fuente de elementos no metlicosEj: pirita (S), Boratos (para cido brico o brax).
Minerales no metlicos que sirven de fuentes de metales o sus compuestos se emplean enprocesos metalrgicos(Ej: berilo como fuente de BeO)
Rocas de aplicacin(Ej: granito, materiales de construccin).
Bauxita (Al )que se usa como refractario.
Pirolusita (Mn) y hematita (Fe) como pigmentos
Ejemplos metlicos de uso industrial
Rutilo (Ti) como pigmento blanco, cosmticos
-
11
9Productos manufacturados: Ej cemento y cal
9Mezcla de productos naturales y artificialesEj: abrasivos y refractarios
Excepciones
9Diamante y corindn de tipoindustrial para abrasivos yno como gemas
Rocas de aplicacinSon las rocas empleadas para la construccin de edificios, puentes y caminos. Usadas como piedra rstica o pulidos y en diferentes formas(bloques, lajas, etc).
Los materiales pueden ser de origen igneo, metamrfico o sedimentario.
Dolomita
MrmolGranito
Laja
Porfiros
-
12
Minerales para distintas industrias
LNC
ABORDAJE A PARTIR
Caractersticas del mercado
Clasificacin gentica Ej: (Evaporitas, placeres, pegmatitas)
Mineral Ej. Yeso Construccin, Manufacturas (paneles, placas, molduras), Ortodoncia, Medicina, Agricultura
Industria ( Ej: Abrasivos, fertilizantes, filtrantes)
1) Mercado, consumo, precios
Tcnicas para la investigacin de las caractersticas y dimensiones del mercado de artculos de uso y de consumo directo se basan en:
Anlisis estadsticos Extrapolacin de tendencias histricas Muestreos parciales Consideraciones sobre costumbres Probabilidades de modificaciones naturales o provocadas Ecuacin poblacin, hbitos y capacidad adquisitiva.
-
13
Artculos de consumo Ej: fertilizantes, correctores de suelo, sal, gemas y piedras semipreciosas, cermicos para pisos, etc.
Materias primas o insumos intermedios para procesos industriales o construccin.
Mercado de los minerales
Arcilla
Boratos Feldespatos
PRODUCTO FINAL
El estudio de mercado debe cubrir los siguientes aspectos:9 Descripcin del mineral o roca cuyo mercado se investiga9 Recopilacin y anlisis de la informacin empleada con sus citas.
9 Destino del mineral (consumo o materia prima para otras industrias o participar de ambas condiciones)
9Representividad de las informaciones recogidas. Es muy importante sealar la proporcin de las cifras obtenidas y las inferidas
-
14
Ej: Agregados ptreos:
Demanda relacionada con la construccin de caminos, obras pblicas y viviendas. Informacin bsica a partir planes elaborados por entes oficiales, o permisos privados de construccin.
Ej: Fertilizantes y correctores de suelo: Esta vinculado a reas de cultivos Se deben conocer
valores histricos de consumotendencias futurasmodificaciones de extensin de reasrelacin del precio de fertilizante y correctores frente al producto (cultivo)
-
15
Ej: Fertilizantes
Balances de nutrientes negativos
El rea sembrada con soja se incremententre los aos 2001 y 2007 en todo el
MERCOSUR.
Argentina 32%Brasil 40%Uruguay 558%Paraguay 25%
Avance de la agricultura en la regin del Cono sur
Demanda creciente y sostenida en el mediano plazo
. Usos y especificaciones tcnicas
Cada mineral tiene variados usos y para cada uno de ellos deben responder a determinadas condiciones fisico-qumicas, es decir especificaciones tcnicas.
La calidad y las especificaciones tcnicas requeridas dependen del uso final al cual se aplique.
Ej: Usos de los boratos: Industria de esmaltes y .cermicas Vidrio y fibra de vidrio Detergentes y ..blanqueadores Fertilizantes Fibras textiles
El precio se basa en el contenido de B2O3. La colemanita calcinada concentrada contiene 42% B2O3con As (elemento penalizado) entre los rangos 30 - 2.000 ppm)
-
16
Estructura de la demanda
Estructura de la demanda de otros usos
65,10%7,91%
17,39%0,01%
3,50%
4,46%
0,20%1,43%
Cermica Pinturas Papel
Agricultura Alimentacin Animal Pesticidas
Lubricantes Otros
Distintas proporciones que componen las industrias que utilizan el elemento o materia prima.
Ej: Carbonato de calcioEstructura de la demanda
49%
1%
49%
1%
Cemento Cal Otros en construccin Otros usos
SustitutosMuchas veces un mineral puede ser reemplazado como
materia prima en alguna de las industrias que lo utilizan por otros materiales ya sean de origen mineral u otro.
Esta sustitucin puede estar vinculada
la falta del mineral
la reduccin de costos.
En algunos casos esta sustitucin puede traer aparejada la disminucin en el rendimiento
Ej Yeso de construccin : cemento, madera, cal, mampostera, acero. No hay prcticamente ningn sustituto para el yeso en el cemento portland.
-
17
Mercado Internoa) Produccinb) Exportacinc) Importacin
d) Consumo aparente ( produccin + importacin- exportacin).e) Distribucin del consumo por industrias (estructura de la demanda) .
f) Ubicacin de los centros de consumo
g) Proyecciones del consumo1) Extrapolacin de tendencias2) Planes de instalacin, ampliacin o reduccin de las industrias usuarias.
h) Sustitutos
.Mercado interno continuacin....
h) Oferta
1) Yacimientos en produccin con reservas conocidas. Planes de expansin, ubicacin geogrfica con relacin a los centros de consumo.
2) Condiciones favorables o desfavorables de un nuevo yacimiento en estudio con relacin a los identificados
3) Respuesta a las especificaciones tcnicas.
i) Transporte medios y tarifas.
j) Envases
k) Grado de abastecimiento actual y futuro
l) Conclusiones sobre mercado interno
-
18
Mercado externoa) Produccin mundial de un mineral determinado
b) Pases productores
c) Principales exportadores:
Destino principal de las exportacionesd) Pases importadores:
Origen de las principales importacionese) Consumo aparente.
Situacin del abastecimiento en los principales pases usuarios.
Mercado externo continuacin....
f) Balance de la situacin oferta y demanda.
Pronstico de la demanda#Extrapolacin de la tendencia#Planes de nuevas instalaciones o ampliaciones en marcha
y proyectadas
Pronstico de la oferta#Etapas de nuevos proyectos mineros#Planes de expansin de la produccin#Reservas conocidas en pases productores
g) Sustitutos
h) Conclusiones
-
19
Fletes, impuestos y otros costos
En algunos casos puede ser necesario determinar el precio final de un mineral importado, con el objeto de estimar el que puede obtenerse para un producto nacional con el que se pretende sustituir.
Parmetros para el clculo de los precios de los productos importados
Tasa de cambioTipo vendedor
Precio FOB (Free on board)Precio que tiene la mercadera puesta a bordo del barco, con todos los gastos,
derechos, impuestos y riesgos a cargo del vendedor hasta que la mercadera haya pasado la borda del barco, con flete excluido. Exige que el vendedor despache la mercadera de exportacin. (Solo para vas acuticas).
Precio FAS (Free alongside ship)Precio de la mercadera al costado del barco con todos los gastos, derechos,
impuestos y riesgos a cargo del vendedor. El comprador debe despachar la mercadera en aduana (permiso de exportacin, gastos de agente de embarque, gastos de puerto, guinche, derechos, impuestos, riesgos, y otros hasta que la mercadera pasa a bordo del buque.
-
20
Flete martimoPrecio por containerCon dimensiones mayores y carga suelta puede aumentar geomtricamente el precio.
Seguro martimo En la actualidad se estima el 1 % de costo y flete.
CIF (El precio comprende Costo de la mercadera puesta en Puerto de Destino + con flete pagado y seguro cubierto)
Otros gastos portuarios aduaneros, descarga, eslingaje, almacenaje y movimiento)
Derechos de importacin # y estadstica)
Transporte terrestre contenedor
b) A partir de la clasificacin de yacimientos
Sulfuros masivos: baritina Relacionados a vulcanismo submarino
Depsitos epitermales fluorita Relacionados a vulcanismo subareo
Pegmatitas: cuarzo, feldespato, micas, tierras raras, berilo.Vetas hidrotermales: fluorita, baritina.Skarn: carbonatos, granate, sillimanita, andalucita
Relacionados a intrusivos intermedios y cidos
Cromita, talco, vermiculitas, serpentinitas.Kimberlitas: Diamantes
Magmticos relacionados a rocas gneas bsicas-ultrabsicas
DEPSITO Y MINERALIZACIN ASOCIADATIPO DE YACIMIENTOS
-
21
Clasificacin de yacimientos
Mrmoles, Asbestos, GrafitoDepsitos metamrficos y metamorfizados
BauxitasDepsitos residuales
Diamantes, granate , corindn, circn, rutilo. Placeres
Marinas: Calizas y Fosforitas. Evaporitas: cloruros, sulfatos, boratos, min de Li. Azufre biognico
Depsitos sedimentarios qumicos
DEPSITO Y MINERALIZACIN ASOCIADATIPO DE YACIMIENTOS
Ej: Evaporitas
Rocas sedimentarias formadas por evaporacin de las aguas ricas en sales.
Evaporitas marinas
Su composicin es casi constante.
Cl- 18.98 %oNa+ 10.56 %oSO4= 2.65 %oMg 2+ 1,27 %oCa+2 0.40%oK+ 0,38%oHCO3- 0.14%oOtrosLos elementos estn entre 65 ppm y 1 ppmincluye Br-, Sr+2, B, F
-
22
Evaporitas lacustres
Composicin ms diversa, incluyen ademstrona (sulfato cido de Na dihidratado),mirabilita sulfato de Na (decahidratado)glauberita (sulfato de Na y Ca)borx (borato de Na.8H2O)epsomita (sulfato de Mg 7H2O)thenardita (sulfato de Na).
Tambin contiene anhidrita, yeso y halita.
Concentran elementos de origen volcnico y agua de lluviaCuencas pandas, clima rido con sistemticaAlta evaporacin Fallas de bloques extensionalBajos topogrficos en zonas
desrticas
SECUENCIA NORMAL
Calcita (CO3Ca) Yeso (SO4.2H20)
Halita (ClNa)
Glauberita (SO4 Ca.Na2SO4)
Polihalita 2 SO4 Ca. K2SO4.MgSO4.2H2O
Soluciones Slidas de Cloruros y bromuros
Epsonita (MgSO4.7H2O), Silvita (KCl), Kainita( KCl. MgSO4.3H2O)
Carnalita (KCl.MgCl2.6H2O)
Precipitacin de Boro y Boratos de Magnesio
-
23
c) A partir del mineral
Lodos de perforacin, PesticidasAcondicionadores de suelo Alimentos balanceadosIndustria farmacetica.Remediacin mineraPeletizacin de menas de hierro, Refinacin, filtrado, clarificacin y decoloracin (aceites) Neutralizador de residuos de mascotas
Un mineral puedo servir para distintas industriasPero debe respetar las especificaciones tcnicas
Ej: bentonita
d) A partir de la industria
Las diferentes industrias uno ms minerales para su utilizacin, respondiendo a sus caractersticas fisico o fisico/ quimicas
-
24
Abrasivos
Ej: Abrasivos
Sustancias naturales o artificiales, que se usan para rebajar, pulir, limpiar afilar y pulir objetos por friccino desgaste de su superficie.
Son muy duras que seaplican divididas en trozos muy pequeos.
Diversas formas y tamaos, desde simples lijas, hasta discos que van desde mm hasta 50 cm de dimetro, piedras abrasivas de distintos espesores.
0 5000 10000
1
Dureza relativa Escala de Knoop
DiamanteNitruro cbico de B:Carburo de boroCarburo de silicioGranateTopacioCuarzoOrtosaApatitaFluoritaCalcitaYesoTalco
-
25
Minerales Abrasivos
Corindn
diamante
granate cuarzo
diatomita
arcillasFeldespato
Abrasivos sintticos
Son muy importantes por su uso industrial debido
A su mayor uniformidad
Posibilidad de controlar y variar artificialmente sus propiedades
Han desplazado mayormente a los abrasivos naturales
Mayor costo inicial pero mayor efectividad y rendimiento.
Carburo de SilicioAlmina ZirconiaCorindn sintticoEsmeril sinttico (Al3O2 + Fe2O3)Nitruro de Boro
-
26
Cermicos y vidrios
A travs de los aos las materias son las mismas, lo que cambia es su tratamiento.
El mercado exige usar materias primas con un tenor de impurezas mnima y una distribucin de partculas ptimas
Cuatro materias primas principales arcilla, caoln, cuarzo, y feldespato.
Cermicos
-
27
TIPOS DE ARCILLAS
Arcillas duras No tienen plasticidad. No son afectadas por el agua; constituyen el esqueleto.
Arcillas semiduras Ocupan los intersticios
Arcillas plsticas Sirven para moldear las distintas piezas
Cuando El conjunto es sometido a calcinacin y excede los lmites de la resistencia de cada uno de los componentes se llega a estado vtreo.
Tipos de cermicas:
Cermicas refractarias: alta resistencia a la temperatura, para revestimientos de hornos.
Cermica blanca: azulejos, cermicos domsticos, loza, porcelana, sanitarios
Cermica elctrica: Incluye aisladores de alta y baja tensin.
Cermicas rojas: Incluye los ladrillos, revestimientos rojos, ladrillos huecos, tejas, no incluye en ladrillo comn.
-
28
Loza Arcillas con algo de slice y se liga con arcillas plsticas.
Porcelana Se calcina a mayor T, se logra as una vitrificacin total, sin llegar al estado lquido. La porcelana es translcida, en cambio la loza no. El vidrio llega a licuarse.
Vidrio
Mezcla de componentes que llegan a la fusin completa, adems de usar arcillas, cuarzo (se puede se reemplazar por arenas) se debe agregar fundentes como boratos o fluorita.
-
29
Pigmentos
xidos de Hierro:
Usados como pigmentos
No txicosRelativamente inertes Resistentes a la meteorizacin.Opacos y su color depende del mineral de hierro que predomine: amarillo (goethita y ocres) rojo (hematita) castao o negro (magnetita).
Pueden ser naturales o sintticos (Ej. siderita calcinada)
-
30
Dixido de titanio o titania Pigmento blanco
Ilmenita, FeTiO3Rutilo, TiO2Leucoxeno TiO2Producto de alteracin de minerales de titanio, de color blanco, opaco,de grano finoEscorias de Ti.
El 90 % del mercado del TiO2 se usa como materia prima para la produccin de pigmento blanco de TiO2.
Minerales Filtrantes
-
31
Minerales filtrantes
Se usan para la remocin de partculas slidas de un medio lquido.
Sustancias naturales:ArenaDiatomita
Sustancias preparadasPerlitas
Natural
Natural molidaExpandida
Propiedades necesarias para los filtrantes
Formar una masa muy porosa
Correcta distribucin de tamao de partculas
Baja retencin (no ser absorbentes)
Buen rendimiento
la calidad del lquido filtrado el caudal o flujo de filtracin la duracin del ciclo de filtracin.
-
32
DIATOMITAS
Tierra de diatomeas y kieselguhr (harina fsil) son sinnimos de diatomita. Los nombres: trpoli, tripolita y tierra de infusorios se usaron alguna vez, pero son ahora obsoletos.
Son rocas sedimentarias silceas de origen lacustreO marino, consistentes enrestos esqueletales fosilizados de diatomeas (plantasunicelulares acuticas).
Mejores< PEContenido de SiO2En gral Cenozoicas
Como filtros y clarificadores de lquidos Como carga, aislante, absorbente, aditivo en cementos Como fuente Como lubricantes en pintura, papel o plstico. Como abrasivos Como aislantes en refractarios y hornos Como pesticidas Como absorbentes industriales
Aproximadamente el 50% del uso mundial de las diatomitas es como filtrante en la industria del vino, de la cerveza y de los aceites comestibles.
USOS
-
33
Produccin mundial de diatomitas
Estados Unidos China Dinamarca Japn Francia
Mjico Alemania Rep.Checa Corea Peru
Espaa Islandia Chile Costa Rica Italia
Peru: 33 mil toneladas (2008,USGS)
TarucaniReservas50 MT
Diatomitas
-
34
Industria petrolera
LNC
Minerales industriales usados para perforacin de pozos
Para formar el revoque de la pared del pozo.
Viscosidad plstica: 10g de bentonita en 350cc de agua.
Molido m 200
Bentonita
Para controlar la PE en agua y lodos de base en petrleo
PE 4,2 mnimoFinamente molida m 230
BaritinaUsosEspecificacionesFormaAditivos
LNC
-
35
-Bentonita
Bentonita es un trmino aplicado a cualquier arcilla plstica, coloidal y expansible.
Consisten un 95-99,5 % de arcillas (alumino silicatos de Mg) + componentes no argilceos (Plag, Q, fragmentos lticos volcnicos y pumceos, yeso y zeolitas).
LNC
La produccin de bentonita en el Per es de 18 471toneladas al ao,
LNC
Bentonitas sdicas
Bentonitas calcicas ymagnsicas
capaz de absorber grandescantidades de agua
(tierra de Fuller)capaces de decolorar los aceites.
-
36
Produccin mundial de bentonita
EEUU Grecia Turquia CommomwealthItalia Mjico Alemania Peru
Peru ocup el cuarto lugar en Amrica Latina
Industria Qumica
-
37
Es fundamentalmente una industria de base que provee materias primas e insumos a otras industrias.
Caractersticas comerciales:
La ley y el grado de impurezas son dos factores importantes que afectan el uso de los elementos en los procesos qumicos.
Deben tener mayor especificaciones si se usa qumica que fsicamente.
Industria quimica
Los minerales industriales abastecen diferentes industrias:
Petroqumica FertilizantesPinturasFarmacuticaCauchosCosmticosPlsticosPapelPesticidas otras.
Industria quimica
-
38
AGROINDUSTRIA
Los suelos son esenciales para la produccin de alimentos Los cultivos y los animales de pastoreo requieren suelos frtiles para una produccin de alimento sustentable
La fertilidad de los suelos depende de un nmero de factores que interactan
clima (temperatura y precipitaciones) sustrato original~ morfologa actividad biolgica tiempo de formacin
-
39
Produccin de cultivos intensivos Inadecuada reposicin de nutrientes posible balance negativo de nutrientes
Exportacin de nutrientes
Descenso de la produccin de alimentos
en muchas partes del mundo en desarrollo
Para superar los suelos naturalmente infrtiles o por agotamiento o prdida de
nutrientes por causas antropognicas
Fertilizantes
Fertilizantes
Toda sustancia o mezcla de sustancias que se incorporan al suelo o al cultivo para estimular su crecimiento, aumentar su productividad y mejorar su calidad.
Se dividen
a) Abonos sustancias que se aplican al suelo o cultivos con el fin de enriquecerlos en elementos qumicos activos. Se clasifican en minerales y orgnicos.
b) Enmiendas sustancias que mejoran las propiedades fsicas o fisico- qumicas del suelo.
-
40
ABONOS
ORGNICOS
Primarios fsforo, potasio y nitrgeno
Secundarios calcio, magnesio y azufre) y
Micronutrientes boro, hierro, manganeso, cobre, zinc, molibdeno
MINERALLES
Nutrientes primarios
P, K y N son los nutrientes crticos en el crecimiento de las plantas.
P es el ms crtico en trminos de disponibilidad.
N est presente en la atmsfera como N2, de la cual es extrado naturalmente por algunas plantas.
K es extrado en amplia escala de las evaporitas, y puede recuperarse del agua de mar, si es necesario.
-
41
Fsforo
El P slo se puede extraer via de la explotacin de depsitos fosfticos.
El 80 % de lo explotado proviene de fosforitas
En fosforitas > 18% de P2O5 y puede en ocasiones llegar al 40%.
La francolita (CFA) con < 1% de F y apreciablescantidades de CO2, es esencialmente el mineral fosfticoque aparece en fosforitas no alteradas por metamorfismo o
meteorizacin. Es estructural y qumicamente compleja.
Abundancia de fosfatos y perodos fosfognicos
Cook et al, 1979
-
42
Composicin qumica de rocas fosfticas de distintos yacimientos / depsitos del mundo Jarvis
et al. (1994) y otros autores
22.94,043,2F4.45,1n.d.CO2
5.325-3030.220,232,9830,2P2O5
44.338.346.524.451,7643,6CaO5.50.110.500,4030,33MgO6.13.30,230,79Fe2O3
0.10.38.70,551,8Al2O3
0.6363.233.72,0911,2SiO2
Brasil (2)
Venezuela (1)
Per(1)
Brasil(1)Marruecos(1)
Florida(1)
(1) Fosforitas(2)Carbonatita
30 pases estn produciendo roca fosftica para abastecer tanto mercados locales como internacionales.
3 primeros 70% del total.
Produccin mundial 2008
31%
19%17%
7%
5%
3%
2%
6%
1%1%2%
4% 2%
China Estados Unidos Marruecos y Sahara Occidental Rusia
Tunez Jordania Brasil Siria
Egipto Israel Sudfrica Australia
Togo Senegal Canada Otros
-
43
Peru- Bayvar
Fue descubierto en 1956
Reservas 816 MT Eq. 262 MT de concentrados de roca fosftica al 30 % de P2O5
Reservas potenciales se estiman en 10 000 MT
Depsitos sedimentario (upwelling) afloran sobre un rea de 260 km de longitud y 80 km de ancho, paralelo a la costa.
Edad Miocena
-
44
Peru- Bayvar
Composicin: lutitas, diatomitas, fosforitas interestratificadas en areniscas, arcillas, bentonitas, arenas silcicas y calizas fosfticas, cubiertas parcialmente por , coquinas y arenas elicas. (INGEMET, 1982).
Fosfatos Como pellets de carbonato-florapatita (francolita) junto con fragmentos de diatomitas, vidrio volcnico y sales solubles de Na, K y Mg, yeso, micas y materia orgnica.
Bayvar
Alta recuperacin metalrgica (30.5% P2 O5)
Roca fosfrica con caractersticas de alta reactividad: alta solubilidad en terrenos cidos
Alta calidad y competitividad para la produccin de cido fosfrico, fosfato diamnico y todo tipo de fertilizantes fosfatados.
Proximidad de yacimientos de Salmueras con KCl
Con la disponibilidad del Gas para producir el amoniaco requerido por la Planta de Fertilizantes de Bayvar.
Existen proyectos de nuevas fundiciones y de ampliacin de las existentes, que podrn producir el cido sulfrico necesario para la planta de fertilizantes.
-
45
Bayvar
Inmejorables condiciones de la baha de Sechura para la construccin de un puerto adyacente con un calado de 50 pies para las operaciones de los fosfatos.
Guano Extensos depsitos cubren
sectores bajos y las crcavas, alcanzando un espesor de 20 m en el rea costera.
Guano rojo o fsil ms valioso 8-20% P2O5 y menos el de 2% N y
K2O. Reservas totales 1 MT con 18% P2O5 y 500.000 T con 15% de P2O5
(Notholt, 1999)
-
46
Zona Econmica Exclusiva (ZEE)
Recursos minerales potenciales econmicamente
Gnesis (upwelling).
Situacin de Peru
Los suelos exhiben diferentes grados de fertilidad resultante de las diferencias en la variacin de los factores de formacin.
en la sierra estas deficiencias alcanzan un 80%,en la selva hasta el 90%.Respecto a los fertilizantes fosfatados, apenas cubre un 35% de las necesidades edficas, concentrndose estas en fertilizantes fosfatados solubles.
-
47
PotasioLa silvita (con un 63 % K2O) es la fuente dominante de K.
Genticamente est vinculada a depsitos evaporticos
Minerales de potasio presentes en evaporitas
28,9015,62---12,97K2SO4.MgSO4.2CaSO4.2H2O
Polyhalita
47,5225,69---21,33K2SO4. 2MgSO4.4H2O
Leonita
41,9922,69---18,84K2SO4.2Mg SO4 Langbeinita
78,6342,51---35,293 K2SO4 Na2 SO4Glaserita100,0054,06---44,88K2 SO4Arcanita
---19,2629,9415,714 KCl.4MgSO4.H2OKainita---1035------KCl + NaClSilvinita---16,9526,8314,07KCl.MgCl2.H2OCarnalita---63,17100,0052,44KClSilvita
K2 SO4K2OKClK
Tenores equivalentes (%)FrmulaMineral
-
48
Situacin en Per
Se importa: KCl (70%), K2SO4 (25%), y otras fuentes potsicas (nitrato de potasio). Procedencia: Chile y Estados Unidos.
RECURSOS
En la provincia de Sechura del departamento de Piura, un importante depsito de salmueras con alto contenido de potasio, magnesio y con cantidades recuperables de bromo. en las llamadas "Sechura Western Depression y Eastern Sechura Depression-N. E. Prximos al puerto de Bayvar.
Debido a que la produccin global supera en exceso la demanda, en ocasiones, como por ejemplo en los yacimientos de Saskatchewan (Canad) se trabaja a un 45% o menos de su capacidad.
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/potash/
0 2 4 6 8 10 12 Mt
Produccin 2007 por paises
Canad Rusia Belarus Alemania
Israel Estados Unidos Jordania China
Chile Espaa Brasil Reino Unido
Ucrania Otros
-
49
Situacin del Potasio
En general la fertilizacin con potasio es muchas veces desatendida por el impacto indirecto del K en los rendimientos, y por el hecho que los cultivos pueden producirse dentro de un amplio rango de disponibilidad de K en el suelo a diferencia de los otros dos nutrientes N y P
En los ltimos 40 aos el consumo ha crecido 2,5 veces traccionado por la mayor y creciente produccin mundial de alimentos.
Entre 1960 y 2000, el uso mundial de fertilizantes potsicos aument desde 9 a 22 Mt de K2O, a pesar de la significativa cada del consumo en los pases de la ex URSS y Europa Central desde 1990.
En Latinoamrica:
Brasil gran consumidor y productor de fertilizantes potsicos.
3 importador, con el 12 % de las importaciones, despus de EEUU (23%) y China con el 15 %.
Su produccin satisface alrededor del 10 % de sus necesidades.
Chile productor KCl 1productor y exportador de K2NO3 a
partir del NO3Na natural (Caliche).
-
50
Nitrgeno
Si bien la mayor cantidad de nitrgeno en la naturaleza se encuentra en la atmsfera terrestre constituyendo el 78% del aire, pocos organismos son capaces de absorberlo directamente de este medio y utilizarlo en sus procesos.
Algunas cultivos como la soja lo incorporan directo desde al atmsfera o del suelo por un proceso que se llama fijacin"
NitratosSalitre hace referencia a las sales de cido ntrico slidas, solublesen agua, fcilmente cristalizables que poseen propiedades fertilizantes.
Caliche es el nombre local del mineral de donde se extrae elsalitre.
Figura 1. Mapa con la distribucin de los yacimientos de caliche en el norte de Chile
-
51
Urea = Dixido de carbono + Amonaco = NH 3 (CO2).
Los dos se reaccionan juntos en la alta presin en las temperaturas entre 132 y 182 C
urea fundida (concentrado al 80 %).
solucin fundida con > concentracin se granula para
urea seca
Urea grado alimentacin es el resultado de la urea transformada en pills
Nitrgeno
0 5 10 15 20 25 30 35 40Mt
Produccin 2007 de amonaco a partir de nitrgeno
China Rusia India Estados Unidos
Trinidad y Tobago Indonesia Ucrania Canad
Arabia Saudita Egipto Alemania Paquistn
Polonia Qatar Paises Bajos Otros pases
-
52
Secundarios ( azufre-calcio- magnesio)
AzufreAparece principalmente como sulfuro, sulfosal, sulfatos o bien nativo Como S
Se encuentra asociado a zonas volcnicas y como azufre biognico.
Como azufre nativo separadoen plantas qumica y refineras
a partir de combustibles fsiles, portadores de azufre.
Por tostacin de pirita, pirrotina,o sulfuros polimetlicosobtenindose SO2 que es luego convertido en H2SO4 o en ocasiones en azufre nativo.
Es nico entre los minerales industriales, pues su derivados cidos pueden explotarse o recuperarse a partir de una amplia variedad de yacimientos
0 2000 4000 6000 8000 10000 t
Produccin de Azufre 2007
Canad Estados Unidos China Rusia
Alemania Arabia Saudita Japn Kazashtan
Emiratos Arabes Mjico Corea Irn
Chile India Polonia Australia
Venezuela Italia Espaa Francia
Kuwait Sudfrica Finlandia Paises Bajos
Uzbekistan Otros Paises
-
53
MINERALES Y ROCAS CON CONTENIDO DE
CARBONATO DE CALCIO
Conjunto de materiales naturales: caliza, coquinay carbonato de calcio blanco, compuestos principalmente por el mineral calcita, CaCO3.
Minerales y rocas con contenido de calcio
Enmienda calcrea para la correccin de la acidez de suelos y nutriente 2
Se emplean calizas organgenas, clsticas, dolomas y eventualmentetravertinos
-
54
Situacin de PerCalizas constituyen una de las rocas ms abundantes.
Los cercanos a la Costa los ms accesibles y cercanos a la ciudad de Lima son objeto de explotacin e industrializacin.
Edad cretcica y jursica.
Magnesio
Las principales fuentes son: SO4Mg hidratado, (K2SO4.2MgSO4), kieserita (Mg SO4.H2O epsonita (MgSO4.7H2O).
Dolomita, (CO3 Ca. CO3 Mg); Brucita MgO.H2O); Magnesita (CO3Mg)fosfato amonaco de magnesio, producido como fertilizante.
serpentina,(Mg, Fe)3 Si2O5 (OH) y olivina (Mg, Fe)2 SiO4.
-
55
Enmienda en la correccin qumica en suelos alcalinos.
Como fuente de azufre en fertilizacin, pero su uso es menor respecto de otras fuentes como el SPS, el sulfato de potasio, sulfato de magnesio, etc.
Yeso (sulfato de calcio dihidratado)
Especificacin tcnica (molido 80 a 90% pasante 149 .)
Situacin en Per
Precipitacin de aguas salobres en clima desrtico.
Excepcionalmente se forma a partir de soluciones hidrotermales.
El yeso se vincula con halita y por otro lado se encuentra asociado a calizas.
Mantos horizontales a subhorizontales con gran desarrollo areal, aunque reducido espesor.
Yacimientos explotados en pequea escala.
-
56
Micronutrientes
Elementos que se aplican en bajas proporciones (ppm) y que su ausencia o defecto actan negativamente en el metabolismo
Ms utilizados son: boro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y tambin zinc.
Mucho de los micronutrientes son incorporados en las mezclas de fertilizantes y al igual que los componentes primarios y secundarios deben solubles en agua antes de ser aplicados.
Cuencas pandas,Clima rido con sistemtica alta evaporacinFallas de bloques extensionalBajos topogrficos en zonas desrticasDesarrollo congnico con el volcanismo llev a una transferencia de iones a las cuencas cuyo resultado se expresa en importantes volmenes de sales.
BORATOS
-
57
BoratosEl boro es un semimetlico, frgil y duro. Se conocen cien minerales de boro. Los principales son
36,547,851,050,843,049,649,841,456,450,554.67
Na2O.2B2O3.10 H2ONa2O.2B2O3.5 H2ONa2O.2B2O3.4 H2O2CaO. 3B2O3.5 H2ONa2O.2CaO.5B2O3.16 H2ONa2O.2CaO. 5B2O3.10 H2O2CaO. 5B2O3.7 H2OB(OH)32MgO.B2O3.H2OCaO. MgO. 3B2O3.6 H2OMg7Cl2B16O30)
Tincal (brax)TincalconitaKernitaColemanitaUlexitaProbertitaPriceitaSassolitaSzaibelyitaHidroboracitaBoracita
% B2O3Frmula QumicaMINERAL
Los cuatro ms abundantes en la naturaleza son tincal, ulexita,colemanita y kernatita.
Normalmenteulexita, borax o disueltos en ssalmueras.
Boratos
Distritos de San Juan de Tarucaniy de Chiguata
Chilicolpa
Per 140 000 T/a
-
58
0 500 1000 1500 2000 2500
miles de t
Produccin 2007 de boro
Turquia Estados Unidos Argentina
Chile Rusia China
Kazakstan Peru Iran
Peru13 MT de minerales no metlicos
Ministerio de Energa y Minas en el (2005)30% 2004.
Principales destinos1- Sector construccin y cermica (aument14,7% en el 2006demanda interna Sin valor agregado
2- Fertilizantes y qumicos.
Sintesis
-
59
(ms de 100 mil toneladas)Produccin minera no metlica, 1 Grupo (TM)
Caliza Hormign Sal Comn Arena (Gruesa/Fina) Arcilla/Arcilla refr. Yeso Puzolana Boratos y Ulexita
Entre 100 y 10 mil toneladas
Produccin minera no metlica, 2 Grupo (TM)
Slice Carbn Pizarra Piedra Bentonita Mrmol
-
60
Con mayor potencial de desarrollo en Per
Diatomita abundantes reservas y 2 productor latinoamericano
Bentonita gran demanda interna (petrleo) no explotada sistemticamente
Boratos 4 productor en Amrica Latina.
Fosfatos -Bayovar
CONCLUSIONESLos minerales no metalferos de uso industrial y agrcola han desempeado y siguen desempeando un rol primordial para el desarrollo de la sociedad.
Siguen siendo materias primas ineludibles y en la mayora de los casos insustituibles que requiere el hombre para vivir en este mundo.
A medida que la poblacin aumenta, mayor es la obligacin de buscar nuevos recursos geolgicos para responder a sus necesidades.
La produccin de rocas y minerales no metalferos ha experimentado un crecimiento continuo y progresivo en todo el mundo, en especial en la ltima dcada, y sobretodo con la entrada en el mercado de los pases emergentes.
El desafo del Siglo XXI es encontrar las maneras de convertir el recurso mineral en un recurso sostenible para un mayor y equitativo beneficio para la sociedad.
1900
1920
1940
1960
1980
2000
2020
2040
2060
Progresin del crecimiento de poblacin entre 1950 y 2050 (x 1000)
2 519 470 2 757 399 3 023 812 3 337 974 3 696 588 4 073 740 4 442 295
4 843 947 5 279 519 5 692 353 6 085 572 6 464 750 6 842 923 7 219 431
7 577 889 7 905 239 8 199 104 8 463 265 8 701 319 8 907 417 9 075 903
-
61
Muchas gracias!
