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8/18/2019 MINERALES ING. GEOGRAFICAt.ppt

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CONCEPTOS BASICOS• Los minerales son sustancias inorgánicas, de comosiciones

de!inidas"

• Estas sustancias inorgánicas oseen una disosici#n ordenada deátomos de los elementos de $ue está comuesto, % esto da comoresultado el desarrollo de suer!icies lanas conocidas como caras"

• Si el mineral &a sido caa' de crecer sin inter!erencias, uedengenerar !ormas geom(tricas caracter)sticas, conocidas comocristales"

• Los minerales se clasi!ican or su estructura % comosici#n$u)mica" Las clasi!icaciones actuales son Strun' % *osto+

• Los minerales tienen gran imortancia or sus mltilesalicaciones en los di+ersos camos de la acti+idad &umana"


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http://smb//commons.wikimedia.org/wiki/File:Different_minerals.jpg


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PRINCIPALES MINERAS EN EL PERU

Podemos mencionar las siguientes-

.Coma/)a Minera Antamina 0 Cu, 1n, Ag ,P2, Bi , Mo3

.Sout&ern Per Coer Cor" 0Cu3

.Consorcio Minero Tra!igura Per" 0Cu, P2, 1n3 0Comerciali'an3

.Minera 4anacoc&a 0Au3

.Sociedad Minera Cerro 5erde 0Cu3

.6lencore 0Cu, A7, Ag, 1n3 0Comerciali'an3

.Coma/)a de Minas Buena+entura 0Au, P2 % 1n3

.Minera Barric8 0Au3

.Minsur 0Sn3

.5olcan 0Cu, P2, 1n % Ag3.Millo 01n, Cu, P2, con contenido Ag % Au3

.Louis 9re%!!us 0Comerciali'adora3


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• La industria moderna deende directa o indirectamente de losminerales: se usan ara !a2ricar mltiles roductos, desde&erramientas % ordenadores &asta rascacielos"

• Algunos minerales se utili'an rácticamente tal como se e;traen: or e


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Talco

http://smb//commons.wikimedia.org/wiki/File:Talc_block.jpg


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9iamantes"

http://smb//commons.wikimedia.org/wiki/File:Brillanten.jpghttp://smb//commons.wikimedia.org/wiki/File:Brillanten.jpghttp://smb//commons.wikimedia.org/wiki/File:Brillanten.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Diamante


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MENA

•7na mena de un elemento $u)mico, generalmente un metal, es un mineral del $ue seuede e;traer a$uel elemento or$ue lo contiene en cantidad su!iciente ara oderloaro+ec&ar"

•un mineral es mena de un elemento $u)mico, o más concretamente de un metal,cuando mediante un roceso de e;tracci#n a 2ase de miner)a se uede conseguir esemineral a artir de un %acimiento % luego, mediante metalurgia, o2tener el metal aartir de ese mineral"

• Asociado al conceto de mena, está el de ganga" Se llama as) al con


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6AN6A

•La ganga es el material $ue se descarta al e;traer la mena de un %acimiento demineral, or carecer de +alor econ#mico o ser demasiado costoso suaro+ec&amiento 6a, 6e3" Es osi2le $ue un mineral $ue se considere ganga enun %acimiento sea de inter(s en otro, o $ue la me


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METALURGIA

•Es el estudio cient)!ico de la roducci#n de metales a artir de sus menas

% de la !a2ricaci#n de aleaciones $ue tienen +arias roiedades tiles"

• Los asos 2ásicos en la roducci#n de un metal artiendo de su mena esla siguiente-

. Tratamiento preliminar - Normalmente , una menas de2e tratarserimero de alguna manera ara concentrar su orci#n de contenidode metal" Las menas normalmente son me'clas de un mineral $ue

contiene el metal


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Al +aciar agua encima de una 2atea con tierra $ue contiene oro sela+a !ácilmente la arena % la suciedad de, seseara del mineral de aluminio llamado 2au;ita"

La 2au;ita contiene Al0O3> e AlO0O3> 0&idr#;ido #;ido de aluminio3, además de constitu%entes relati+amente sin +alor como minerales de silicato con algunos #;idos de &ierro"

Cuando la 2au;ita se me'cla con una disoluci#n acuosa de &idr#;ido de sodio caliente, los minerales de aluminio an!#teros,


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Los minerales de aluminio dan el ion aluminato, Al0O3?. -

Al0O3> 0s3 Na0O3 0ac3 ...... NaAl0O3 ? 0ac3

AlO0O3 0s3 Na 0ac3 =O 0l3 ...... Na0O3 ? 0ac3

Al en!riar reciita el Al0O3> % el resto $ueda en la soluci#n 0silicatos

Luego se calcina ara roducir #;ido de aluminio"

F = Al0O3> 0s3 ....... Al=O> 0s3 > =O 0g3

La 2au;ita tam2i(n es !uente de galio, este elemento es imortante en larearaci#n de arseniuro de galio ara los disositi+os en estado s#lido,como el Láser ara los reroductores de discos comactos % los diodoemisores de lu'"


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. Refinación - A menudo el metal o2tenido del roceso de reducci#n contiene imure'as % de2e uri!icarse o re!inarse" Se usan +arias t(cnicas de re!inaci#n" Por e


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OTROS PROCESOS 7IMICOS

Para tratar los minerales se utili'an los siguientes rocesos $u)micos-

tostaci#n, o;idaci#n, reducci#n, &idrometalurgia, electr#lisis, &idr#lisis,li;i+iaci#n mediante reacciones ácido.2ase, reciitaci#n $u)mica,electrodeosici#n % cianuraci#n"

Tostación - Es or lo general, la rimera etaa del tratamiento metalrgico de muc&os metales, udiendo ser seguido de otros rocesos iro o

&idrometalrgicos"

Es un roceso metalrgico $ue imlica reacciones s#lido.gas atemeraturas ele+adas con el !in de uri!icar el comonente metálico"

A menudo antes del tostado, el mineral %a &a sido arcialmente uri!icado,or e


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El concentrado se me'cla con otros materiales ara !acilitar el roceso" Latecnolog)a es til, ero tam2i(n es una gra+e !uente de contaminaci#natmos!(rica"

El tostado consta de reacciones t(rmicas de s#lido.gas, $ue ueden incluir o;idaci#n, reducci#n, cloraci#n, sul!ataci#n, % iro&idr#lisis" En la tostaci#n, el concentrado de mineral o se trata con aire mu% caliente"

Este roceso se alica generalmente a los minerales de sul!uro"

9urante la tostaci#n, el sul!uro se con+ierte en un #;ido, % el a'u!re seli2era como di#;ido de a'u!re, un gas"


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. Hidrometaluria

La &idrometalurgia es la rama de la metalurgia $ue cu2re la e;tracci#n %

recueraci#n de metales usando soluciones l)$uidas, acuosas % orgánicas"

Se 2asa en la concentraci#n de soluciones en uno a +arios elementos deinter(s metales, resentes como iones, $ue or reacciones re+ersi2les %di!erencias !)sicas de las soluciones son searados % aislados de !orma

eseci!ica" Como resultado se o2tiene una soluci#n rica en el ion deinter(s % con caracter)sticas roicias ara la r#;ima etaa roducti+a"

El roceso &idrometalrgico más imortante es el colado, mediante el cual el mineral deseado se +a disol+iendo selecti+amente, aun$ue

comnmente tam2i(n son !recuentes los rocesos de li;i+iaci#n % 2ioli;i+iaci#n dentro

de la metalurgia contemoránea"


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idrometalurgia


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Hidrolisis

• La &idr#lisis de los minerales consiste en su descomosici#n de2ida a la

acci#n de los &idrogeniones de las aguas ácidas

•El roceso imlica tres asos-

3 rotura de la estructura del mineral"

=3 Li;i+iado de una arte de los iones li2erados >3 Neo!ormaci#n de otros minerales, or la uni#n de los iones$ue dan como resultado comuestos insolu2les

Por e


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a su +e', los iones !erroso 0@e=3 se o;idarán de la siguiente manera-

? @e= O= ? J ? @e> = =O

% los iones !(rricos se &idroli'an ara !ormar goet&ita

@e> = =O J ? @eO0O3 >

9rena


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. Li!i"iación

En metalurgia e;tracti+a se conoce como li;i+iaci#n al roceso de e;traer desde un mineral una esecie de inter(s or medio de reacti+os $ue la disuel+en o trans!orman en sales solu2les"

En otras ala2ras, en la li;i+iaci#n se recueran esecies tilesdesde una !ase l)$uida, corresondiente a la sustancia o una sal de

esta en disoluci#n acuosa"

Los minerales $ue usualmente son li;i+iados son a$uellas menaso;idadas 0#;idos, car2onatos, sul!atos, silicatos, etc"3"

El mineral usado ara el roceso de li;i+iaci#n uede ser o 2ien

o;idado o 2ien sul!urado" Por e


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=1nS O= ==SO? J =1nSO? ==O =S

Esta reacci#n se roduce a temeraturas sueriores al unto dee2ullici#n del agua, creando as) una resi#n de +aor dentro del

reciiente" El o;)geno se in%ecta a resi#n, &aciendo $ue la resi#ntotal en el autocla+e sea ma%or a H, MPa" 0Mega Pascal3

La li;i+iaci#n de los metales reciosos como el oro uede lle+arse a ca2o con cianuro o el o'ono 2a


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Reducción "

Entre los rocesos de reducci#n tenemos -

RE97CCIKN 9IRECTA 9E S7L@7ROS

La reducci#n directa de sul!uros metálicos con car2#n uede reresentarse orlas reacciones glo2ales siguientes-

MeS C Me CS0g3

=MeS C =Me CS=0g3

En general las reacciones de reducci#n directa de sul!uros con car2#n no sonenerg(ticamente !a+ora2les, como se uede areciar de los +alores e$ue/os de

las constantes de e$uili2rio corresondientes a las reacciones de reducci#n concar2#n de moli2denita 0MoS=,3, calcosina 0Cu , S3 % calcoirita 0Cu@eS=,3 $ue semuestran en la Ta2la siguiente" Los +alores e$ue/os en dic&a ta2la indican la!ormaci#n de e$ue/as cantidades de metal or esta +)a"


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Constantes de e$uili2rio en la reducci#n de sul!uros

ReacciónConstante de equilibrio

K, (800 ºC) K, (1000 ºC)

MoS2 + C = Mo + CS2 1.009x10-9 8.653x10-7

Cu2S + C = Cu + CS2 3.374x10-9 2.572x10-7

CuFeS2 + C = Cu +

Fe + CS21.242x10-7 1.341x10-5

Además de los gases contaminantes $ue se eliminan"


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RE97CCIKN CARBOTRMICA EN PRESENCIA 9E CaH

Las condiciones energ(ticas des!a+ora2les de las reacciones de reducci#n directa

cam2ian drásticamente cuando las reacciones ocurren en resencia de un agentedesul!uri'ador como CaO" En este caso las reacciones glo2ales de reducci#n ametal se ueden escri2ir como-

MeS CaO C Me CaS CO0g3 03

= MeS =CaO C =Me = CaS C=0g3 0=3

Estas reacciones se caracteri'an or tener +alores grandes de sus constantes dee$uili2rio" La Ta2la siguiente muestra los +alores de dic&as constantes de e$uili2rioara el caso de reducci#n de moli2denita, calcosina % calcoirita"

La imortancia relati+a de estas reacciones de reducci#n deende de latemeratura a $ue se e!ecta la reducci#n % del sul!uro metálico en s), % en generalla reacci#n 0=3 redomina a 2a


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Constantes de e$uili2rio ara la reacci#n de sul!uros con car2#n en resencia de CaO

Reacción

Constante de equilibrio

K, (800ºC)

K, (100 ºC)

MoS2 + 2C + 2CaS +

2CO(g) 3.287 x 101 1.937 x 104

Cu2S + C + CaO = 2Cu +

CaS + CO(g)1.049 x 101 7.587 x 101

CuFeS2 + C = Cu + Fe +

2CaS + 2CO(g)

4.046 x 103 3.001 x 105


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Igualmente el PtO se descomones alrededor de HHC % el PdO or arri2a de

casi a QHHC mediante las reacciones resecti+as siguientes -

=PtO Calor ............

Pt O=

=PdO Calor ........... Pd O=

=". Reducci#n or medio de un Agente Reductor

Todos los demás #;idos metálicos se descomonen or medio de un agentereductor, (ste uede ser Car2ono, CO= , &idr#geno % en casos eseciales,

otro metal $ue tenga ma%or a!inidad or el o;)geno, or e con Aluminio"

El C, CO= e = son los agentes reductores de ma%or imortancia industrial % econ#mica % ueden ser roducidos a artir de materias rimas como el car2#n,

etr#leo o gas natural"


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7n e


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Refinación

Los metales $ue se o2tienen de los rocesos rimarios de e;tracci#n contienen

!recuentemente imure'as ro+enientes de la mena, los !undentes o el com2usti2le"

Para oder utili'ar dic&os metales es necesario someterlos a uno o +arios rocesosde re!inaci#n" La re!inaci#n tiene como !in roducir el metal tan uro como seaosi2le, o en algunos caos, or e


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Es imortante mencionar $ue los rocesos de re!inaci#n de metales no son otra cosamás $ue rocesos de searaci#n de me'clas"

E;isten muc&os rocesos de re!inaci#n, los cuales in+olucran concetos!isico$u)micos mu% comle


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CLASI#ICACI$N %E L&S MINERLES

Clasi!icaci#n de Strun'-

". Elemento -, S, *, Ca, Li, @, etc" =". Sul!uros - Pirita 0@eS3, Argentita 0Ag=S3 >". alogenuros - @luorita 0Ca@=3 ,?".K;idos e &idr#;idos- 9iasora 0AlO0O33, 6e%serita

0Al0O3>3, ielo0=O3, ematita 0@e=O>3, Brucita 0Mg0O3=3 ". Nitratos, Car2onatos % 2oratos - 9olomita 0CaMg0CO>3=3,

Aragonita 0Ca0CO>33, Nitrato s#dico 0NaNO>3 ". Sul!atos - An&idrita 0CaSO?3,G". @os!atos - Mona'ita 0PO?0Ce, La, 4,T&33 D". Silicatos - Mica # mosco+ita 0Al=0Si> Al3OH0O3=3Q". Sustancias orgánicas- am2ar 0resina +egetal !osili'ada3


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AMBAR


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Clasi!icaci#n de Strun'-

". Elementos=". Sul!uros % sul!osales>". aluros?". K;idos e &idr#;idos". Silicatos

". BoratosG". @os!atos, arseniatos % +anadatosD". ol!ramatosQ". Sul!atos, seleniatos % teluratos

H".Cromatos". Car2onatos=". Nitratos e Iodatos


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TRATAMIENTOS

• El o2


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a3 s#lida % no metálica,

23 L)$uida 0soluci#n3 c3 7n metal o aleaci#n % d3 7na sustancia insolu2le"

ANALISIS 9E 7N METAL O ALEACIKN

• El análisis de un metal o de una aleaci#n es más simle or$ue no es necesario in+estigar los aniones" Muc&as aleaciones contienen

e$ue/as cantidades de P, Si, C % S: el !#s!oro se con+ierte,corrientemente durante la disoluci#n, en !os!ato % , como tal, se le uede reconocer"

• La aleaci#n o el metal de2e estar en !orma de limaduras, +irutas,

rasaduras o torneaduras"" Se trata aro;imadamente g con =H mL de NO> concentrado, en una cásula de orcelana o en un +aso dereciitados taado con +idrio de relo


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• Pueden resentarse dos casos-

". El metal o aleaci#n se disuel+e totalmente"" La soluci#n se anali'asiguiendo la searaci#n sistemática en gruos de los cationes 0marc&a

de cationes3

=". El metal o aleaci#n no se disuel+e totalmente" La soluci#n se anali'acomo en el caso anterior 0marc&a de cationes3 " Si el residuo es negro,

uede ser car2ono , oro %o latino" Se reconoce el car2ono

calcinándolo so2re una taa de crisol: el car2#n se enciende % $uema" El oro % el latino se disuel+en en agua regia"

Si el residuo es 2lanco, uede contener entre otros, #;ido estánnico &idratado o ent#;ido de antimonio, #;ido de 2ismuto


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EUEMPLOS

Arentita - tam2i(n llamada aririta, es un sul!uro de !#rmula Ag=S, sies ura contiene DG,V de lata" La acantita es una seudomor!a de la

argentita, se !orma a una temeratura in!erior a GQ C"

Se resenta en %acimientos &idrotermales, de 2a


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Arentita


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@L7ORITA

• Es un mineral con un +erdadero ramillete de colores 2rillantes $ue+ar)an desde el +ioleta, a'ul, +erde, amarillo, incoloro, marr#n, rosa,

negro a naran


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@L7ORITA


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EMATITA

•La Hematita, 'ematites u oliisto es un mineral comuesto de #;ido!(rrico, @e=O>, % constitu%e una imortante mena de &ierro %a $ue en

estado uro contiene un GHV de este metal" A +eces osee tra'as de Titanio Ti, de Aluminio Al, de Manganeso Mn % de agua =O"

• Entre sus alicaciones - igmento, e;tracci#n de &ierro, agente ara

ulido"


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ARA6ONITA

• Es una de las !ormas cristalinas del car2onato de calcio 0CaCO>3,


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An'idrita

L 'id i i l d l! d l i &id 0C SO?3


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La an'idrita es un mineral comuesto de sul!ato de calcio an&idro 0CaSO?3"

Es mu% comn en los de#sitos de sal, ero es mu% raro encontrarla 2iencristali'ada"

La an'idrita tiene aplicaciones en la construcci#n, en la !a2ricaci#n del cemento Portland , en la del ácido sul!rico % en la de ciertos !ertili'antes "

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