Asbestos

Es un material fibroso compuesto por silicatos de magnesio y/o de hierro. Entre los asbestos se puede distinguir los de las familias de las serpentinas con crisotilo y los de las familias de los anfíboles como crosidolita, amosita, antofilita, tremolita, actinolita.

La mayor parte de los asbestos explotados son de las familias de las serpentinas.Las altas temperaturas no afectan a los asbestos que, por esta razón, se utilizan como aislantes térmicos. Su mala conductiblidad eléctrica se utiliza como aislante eléctrico.

Los asbestos son también resistentes al ataque químico y se les utiliza en la fabricación de tejidos dependiendo de su calidad, de su longitud y flexibilidad de la fibra. Los asbestos se agregan a cementos o al cartón para mejorar su calidad.

El asbesto y el talco en los departamentos de Junín y Huancavelica. Los depósitos respectivos se deben a la alteración de las rocas de los grupos devonianos Excélsior y el Mitú, por el magmatismo tardihercínico.

La información que se tiene es demasiado escasa para poder escribir sobre reservas o potencial de los depósitos.

El reducido volumen de los yacimientos accesibles y lo apartado de los posibles yacimientos mayores y el carácter cancerígeno desalienta su explotación.

Carbón

Compuesto por C, H, N, O e impurezas como S, P, F, B, Hg, Ge, etc. (sulfuros, arcillas, sales, fosfatos, etc.), de allí que lo incluyen en el grupo de los no metálicos; sin embargo su utilización primordial es energético, ya sea de manera directa o transformado en coque, gas, alquitrán y otros, por tanto se sitúan también en el rubro de los energéticos y deben tratarse como tal.

En la formación de estos yacimientos ocurre un proceso denominado de carbonificación o carbonización en el que se originan de manera secuencial las turbas, los lignitos, las hullas y finalmente las antracitas. La variedad e importancia de cada carbón se determina por su contenido en carbón fijo, materia volátil, cenizas y humedad. Estas características provienen de la composición original de la materia vegetal que les dio origen; principalmente de su contenido en celulosa, protoplasma almidones, pigmentos, aceites, grasas, gomas, ceras, etc.

En el Perú existen varias cuencas carboníferas y las principales son: Chicama, Oyón, Santa, Chavín – Conchucos, Goyllarisquisga, Jatunhuasi, Huallanca – Marañón, Pebas (contienes lignito del Terciario), Cushabatay (Grupo Oriente) y Ambo (Grupo Ambo) del Paleozoico.

El principal uso del carbón es la producción de energía en diversas industrias como las siderúrgicas, mineras, ladrilleras, cementeras, cerámicas, termoeléctricas.

Plantas Generadoras de Energía y Calor 62%Industria del Acero 16%Comercio y Servicios Públicos 10%Uso Doméstico 5%

Los principales productores de carbón en el Perú en el año de 2007 fueron: Black Hill Company S.A.C Cementos Lima S.A Corporación e Inversiones Virgen de Guadalupe

CAOLÍN

1. Definición

El caolín es un silicato de aluminio hidratado que se origina principalmente por la descomposición de rocas feldespáticas. El término caolín se refiere a arcillas en las que predomina el mineral caolinita.

En el sentido técnico y mercantil, el concepto de caolín se emplea para el producto natural de grano fino, que consiste principalmente en minerales del grupo del caolín, en primer lugar de caolinita y más raramente de haloysita, dickita y nacrita. Además pueden presentarse mica, cuarzo, feldespato, esmectita y otros minerales subordinados.

2. COMPOSICIÓN MINERALÓGICA Y QUÍMICA

Las arcillas son silicatos que pertenecen al grupo de los filosilicatos.Este importante grupo se caracteriza porque sus minerales tienen hábito hojoso o escamoso, una dirección de exfoliación dominante.

Por lo general los minerales del grupo de los filosilicatos son blandos, de peso específico relativamente bajo y las laminillas de exfoliación pueden ser flexibles.La arcilla petrográficamente está constituida por un cierto número de diferentes minerales que están en proporciones variables; así el término arcilla se emplea para un material de grano fino, terroso, que se hace plástico al mezclarse con el agua. Los estudios de difracción de rayos X han demostrado que están constituidas predominantemente por un grupo de sustancias cristalinas denominadas minerales de arcilla (silicatos alumínicos hidratados).

La arcilla puede estar formada por un único o por varios minerales de arcilla, y por lo general contiene minerales mezclados como los feldespatos, cuarzo, carbonatos y micas.

El aluminio puede ser sustituido por Fe3+ y en proporciones menores por Ti. Además, la red cristalina de caolinita puede incorporar H+; tales caolinitas son reconocibles por altos contenidos de SiO2 (hasta 54%).

Depósitos naturales de caolín contienen una gran variedad de impurezas, aquellas de tamaño macroscópico generalmente son cuarzo, moscovita y minerales pesados. Sin embargo las impurezas usualmente son de tamaño microscópico como anastasa, limonita,hematina, pirita, restos orgánicos, illita, etc.

Las arcillas caoliníticas son los productos erosivos de cortezas caoliníticas meteorizadas que han sido depositados en ambientes continentales (ambientes límnicos, salobres y fluviátiles). La composición mineralógica de las arcillas caoliníticas varía dentro de amplios márgenes: los componentes principales son caolinita (20-95%), mica/illita (5-45%) y cuarzo (1->50%); los contenidos menores de sustancias orgánicas frecuentemente dan colores grises oscuros a negros a ciertas arcillas que, sin embargo, desaparecen en la cocción.

Composición Química del Caolín

Mineral Fórmula Componentes

Porcentaje

CaolínSi4Al4O10(OH)

8

SiO2 46.5Al2O3 39.5H2O 14

Composición Mineralógica y Química de caolines Primarios

Tipo de Yacimiento Primario ( in situ) SecundarioContenido de Caolín 20 - 40 50 -90

(arcilla)Composición Mineralógica

Caolinita 40 -80 >80Illita 3 -- 20 3

Feldespato 1 -- 30 BAJOCuarzo 10 -- 45 BAJO

3. TIPOS

Por su origen los podemos clasificar en:

I) Caolines residuales

Formados en la superficie terrestre por intensa meteorización química en climas tropicales y subtropicales, húmedos y cálidos.

En profundidad la transición continúa hacia la roca de origen. La profundidad de la meteorización depende de la porosidad, disyunción y fallas. Se presentan con frecuencia minerales inalterados de la roca de origen.

II) Caolines hidrotermales

Formados por la transformación hidrotermal de la roca de origen, mayormente rocas magmáticas, ácidas e intrusivas. El agua meteórica está siempre involucrada. Están frecuentemente asociados tanto a filones, como a zonas de stock work-alteración, formando estructuras filonianas o cuerpos irregulares con extensiones laterales menores respecto a su profundización, de dimensión e importancia variable.

4. PROPIEDADES

Propiedades físicas

• Color: blanco o casi blanco, con matiz amarillo, pardusco, rojizo, a veces verdusco o azulenco, debido a impurezas.

• Brillo: nacarado en escamas y láminas sueltas, terroso mate en masas continúas.

• Dureza: 1-2 • Peso específico: 2,58 – 2,60Porosa y tiene capacidad de absorción.• Blanda y no abrasiva.• Índice de refracción: 1,561.• Tamaño de grano muy fino (63 micrones).

• La forma de las partículas es importante en los caolines como determinante de la viscosidad y la opacidad.• Plasticidad baja a moderada (con excepción del flint clay que no posee plasticidad).• Es refractaria (punto de fusión cercano a 1.850 °C) y de cocción blanca.• Tiene menor conductividad eléctrica y conductibilidad térmica.• Tiene menor carga eléctrica superficial (menor capacidad absorbente, menor intercambiabilidad catiónica, buena capacidad dispersiva).• Higroscópico (absorbe agua).

Propiedades químicas

• Químicamente inerte sobre un rango amplio de valores de pH (entre 4-9).• Se deja activar por tratamiento con ácidos. En H2SO4 se descompone con relativa facilidad, sobre todo al calentarse.• Tostada hasta la temperatura de 500 ºC, se descompone totalmente en HCl.

5. CONDICIONES Y AMBIENTES DE FORMACIÓN

El caolín se forma generalmente por la alteración de minerales ricos en aluminosilicatos (feldespatos, micas, zeolitas) en rocas ígneas y metamórficas. La génesis del caolín indica un ambiente de fuerte lavado y movilización de calcio, sodio, potasio e incluso hierro y sílice en un medio ácido. La formación de un depósito de gran potencial requiere un alto contenido de minerales de alta reactividad ricos en Al y Si (filosilicatos, feldespatos) en la roca que se altera y una gran permeabilidad (fracturación, milonitización).

La energía necesaria para la transformación puede ser exógena (clima cálido) o interna (fluidos hidrotermales de baja temperatura).

El principal agente movilizador y transformador es siempre el agua con pH, al menos ligeramente ácido por la presencia de H2CO3.

La alteración puede ser por acción meteórica o hidrotermal y se explica mediante la siguiente ecuación:

2KAlSi3O8 + 3H2O → Al2Si2O5(OH)4 + 4SiO2 + 2KOH

En condiciones de meteorización, el proceso de formación del caolín se produce bajo la influencia de H2O y CO2. En dicho proceso los álcalis con una parte de SiO2 se desprenden mientras que el cuarzo y los minerales químicamente estables se quedan como inclusiones en la masa arcillosa denominada caolín. En condiciones exógenas se necesita una precipitación anual de más de 1000 mm, temperaturas de 15 a 20 ºC, y condiciones geomorfológicas y estructurales que favorezcan el lavado y la movilización de K, Na, Ca, Mg y parcialmente de SiO2 y Fe en una roca permeable rica en feldespatos y filosilicatos.

Los caolines que se han alterado in situ conservando la textura y forma de la roca se conocen generalmente como ocurrencias primarias. Estos depósitos son formados por la oxidación meteórica de feldespatos en climas cálidos y húmedos. La roca generalmente es siálica como granito, gneis, sienita, o cenizas volcánicas ricas en feldespatos. Estos depósitos pueden ser mucho más potentes a lo largo de zonas de fractura que han permitido que el agua subterránea penetre profundamente en la roca.

Los caolines que han sido depositados por la sedimentación en ambientes tranquilos, lejos del lugar de su formación, se llaman secundarios. Grandes masas de caolín acumulado se erosionan y son depositados en una cuenca como arcilla. Esto ocurre cuando la arcilla suspendida es llevada por una corriente o un río y es floculada por un cambio de pH cuando encuentra ambientes como de agua salobre, en condiciones de estuario. Si están depositados en ambientes de poca energía, tales caolines sedimentarios pueden contener poco o nada de arenas, micas y otros minerales.

En este grupo se incluyen los caolines sedimentarios, arenas caoliniíferas, balls clays, fire clays y flint clays.

En los procesos de metamorfismo regional a altas temperaturas, las arcillas se pasan a los compactos esquistos arcillosos (argilitas y filitas).

6. UNIDADES GEOLÓGICAS FAVORABLES EN EL PAÍS

Los volcánicos Calipuy albergan caolinitas vinculadas a actividad hidrotermal, asociadas a silicificación y alunitización e incremento de trazas de bario. El caolín es producto de la alteración de los feldespatos.

El Grupo Goyllarisquizga alberga mantos de caolines, estos mantos pueden encontrarse en todas las formaciones del grupo con excepción de la Formación Santa. Asimismo, canteras de caolín se encuentran en el distrito de Chilca, provincia de Huancayo, departamento de Junín; y en los departamentos de La Libertad, Ancash y Lima.

7. USOS

Los usos del caolín son muy numerosos y variados hasta el punto de que se registra más de un centenar de aplicaciones en productos industriales muy diferentes entre sí. Esto se debe a una serie de propiedades inherentes a su naturaleza, entre las que destaca fundamentalmente su blancura, su inercia ante los agentes químicos, su ausencia de toxicidad y el tamaño de partícula.

Principales aplicaciones industriales

El caolín y las arcillas caoliníticas tienen muchísimos y muy variados campos de aplicación, resumidos en la siguiente lista:

Como carga, extendedor y medio absorbente en la fabricación de:

• Papel• Productos de caucho/goma• Plásticos• Pinturas, barnices, tintas• Insecticida• Adhesivo/pegamento• Abonos minerales• Artículos farmacéuticos y cosméticos• Detergentes• Lápices de grafito o de color• Productos de asbestos• Materiales termoplásticos de techar• Linóleo y pegamentos de linóleo•Textiles

Las propiedades que hacen posible la aplicación de los caolines en cada una de las más importantes industrias como en la del papel, donde se usa como carga o pigmento de revestimiento, también encuentra usos en la industria del caucho como carga, como pigmento extendedor y carga en pinturas, como carga en plásticos, y en la industria cerámica donde cubre un extenso espectro de aplicaciones, desde la cerámica tradicional tal como cerámica blanca, productos de arcillas estructurales, refractarios, vidrios y como carga en diversos usos.

Las cargas son generalmente materiales no adhesivos que mejoran las propiedades de trabajo, permanencia o resistencia de los adhesivos y selladores, y también pueden ser usados para modificar la expansión térmica y la conductividad.

8. USOS

Con la información de estadística recopilada del MEM, se muestra que la distribución del caolín por regiones. En la cordillera oriental el número de canteras es 15% con respecto al Perú.