UNIVERSIDAD ALAS PERUANASING: MINAS

DOCENTE: Ing. ROBERTO GONZALES YANA

TEMA:MINERALES ARCILLOSO

ALUMNOS: MEJIA LOPEZ, JHONY CASTAÑEDA DIAZ, SEGUNDO RONALD GAMONAL VERA, JANET GARCIA QUILICHE, JHOVANA GARCIA CORREA, JHANET DEL PILAR

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/109/html/sec_6.html

INTRODUCCIONSurge de la descomposición de rocas que contienen feldespato, originada en un proceso natural que dura decenas de miles de años.Los minerales arcillosos, son filosilicatos hidratados que se presentan en cristales muy pequeños (algunos en láminas hexagonales o a veces en fibras). Los minerales de arcilla poseen dos componentes estructurales básicos: uno es el tetraedro de Silicio - Oxígeno y el otro es el octaedro, en el cual un átomo de aluminio, magnesio y/o hierro es rodeado por seis aniones (2 ó 4 oxígenos y 4 ó 2 hidróxidos).El término arcilla se usa habitualmente con diferentes significados:Desde el punto de vista mineralógico, engloba a un grupo de minerales (minerales de la arcilla), filosilicatos en su mayor parte, cuyas propiedades fisico-químicas dependen de su estructura y de su tamaño de grano, muy fino (inferior a 2 mm).Desde el punto de vista petrológico la arcilla es una roca sedimentaria, en la mayor parte de los casos de origen detrítico, con características bien definidas. Para un sedimentólogo, arcilla es un término granulométrico, que abarca los sedimentos con un tamaño de grano inferior a 2 mm.

Minerales Arcillosos

El termino arcilla se usa

habitualmente con diferentes significados

Para un sedimentòlogo:Arcilla es un termino granulométrico que abarca los sedimentos con un tamaño de

grano fino inferior a 2mm

Mineralógico:Engloba a los filosilicatos, cuyas

propiedades físico –químicas dependen de su estructura y de su tamaño de grano

muy fino.

Petrológico.Es une roca sedimentaria, en la mayor

parte de los casos detrítico.

Para un ceramista:Una arcilla es un material natural que

cuando se mezcla con agua en la cantidad adecuada se convierte en una pasta

plástica

Características de los Minerales Arcillosos

Las arcillas se caracterizan por estar formadas por partículas muy finas, de forma aplanada y, por tanto, con una superficie especifica muy elevada. Ello implica, en mayor a menor grado, los siguientes caracteres específicos: Plasticidad Propiedades absorbentes con respecto al

agua. Comportamiento frente a calentamiento

o Color: Las arcillas presentan coloraciones diversas después de la cocción debido a la presencia en ellas de óxido de hierro, carbonato cálcico.

PROPIEDADES DE LA ARCILLA

o Plasticidad: Mediante la adición de una cierta cantidad de agua, la arcilla puede adquirir la forma que uno desee. Esto puede ser debido a la figura del grano (cuanto más pequeña y aplanada), la atracción química entre las partículas, la materia carbonosa así como una cantidad adecuada de materia orgánica.

o Merma: Debido a la evaporación del agua contenida en la pasta se produce un encogimiento o merma durante el secado. o Refractariedad: Todas las arcillas son refractarias, es decir resisten los aumentos de temperatura sin sufrir variaciones, aunque cada tipo de arcilla tiene una temperatura de cocción.

o Porosidad: El grado de porosidad varia según el tipo de arcilla. Esta depende de la consistencia más o menos compacta que adopta el cuerpo cerámico después de la cocción. Las arcillas que cuecen a baja temperatura tienen un índice más elevado de absorción puesto que son más porosas.

Arcillas secundarias: son las que se han desplazado después de su formación, por fuerzas físicas o químicas. Se encuentran entre ellas el caolín secundario, la arcilla refractaria, la arcilla de bola, el barro de superficie y el gres.

Clasificación de las Arcillas

Las arcillas se pueden clasificar de acuerdo con varios factores. Así, dependiendo del proceso geológico que las originó y a la ubicación del yacimiento en el que se encuentran, se pueden clasificar en:

Arcilla primaria: se utiliza esta denominación cuando el yacimiento donde se encuentra es el mismo lugar en donde se originó. El caolín es la única arcilla primaria conocida.

Depósitos de arcilla

Arcilla

Hoy en día las arcillas comerciales, aquellas que sirven como materia prima industrial figuran entre los recursos minerales más importantes, tanto por el volumen explotado como por el valor de la producción. Un 90 % de la producción se dedica, preferentemente a la fabricación de materiales de construcción y agregados. Sólo un 10 % se dedica a otras industrias (fabricación de papel, caucho, pinturas, absorbentes, decolorantes, arenas de moldeo, productos químicos y farmacéuticos, agricultura, etc.)

ARCILLAS INDUSTRIALES

La explotación, normalmente, se efectúa a cielo abierto, utilizando medios mecánicos convencionales. La potencia del recubrimiento a remover varía de unos yacimientos a otros, pero, generalmente, en la mayor parte de las explotaciones son inferiores a los 15 m..

Extracción

El procesado industrial del producto de cantera viene fijado por la naturaleza y uso a que se destine. Generalmente es sencillo, reduciéndose a un machaqueo previo y eliminación de la humedad y finalmente, a una molienda hasta los tamaños de partícula deseados. La temperatura de secado depende de la utilización posterior de la arcilla.

Minerales arcillosos más importantes

Familia de la caolinitaCaracterísticas generales: Apilamiento ordenado de hojas

Caolinita: Mineral arcilloso de color blanco o blanco grisáceo, terroso, untuoso con apegamiento a los labios. Su origen es de alteración y procede, generalmente, de la halloysita por reordenación interna. Es una de los componentes esenciales en varias rocas sedimentarias..

Serpentina: Si4O10Mg6(OH)2. Mineral no arcilloso, verde veteado, a veces de

estructura fibrosa, susceptible de pulimento y suave al tacto. Su origen fundamental es de metamorfismo, procedente del olivino, y es esencial en la roca serpentina metamórfica. Las variedades fibrosas se conocen también con el nombre de amianto o asbesto.

BentonitasLa bentonita es una arcilla de grano muy fino (coloidal) del tipo de montmorillonita que contiene bases y hierro, utilizada en cerámica. El tamaño de las partículas es seguramente inferior a un 0,03% al del grano medio de la caolinita.El tipo más normal es la cálcica. La sódica se hincha cuando toma contacto con el agua. El hierro que contiene siempre le da color, aunque existe también una bentonita blanca. Este tipo dará un mejor color en reducción que en la oxidación cuando se emplea en cuerpos de porcelana. Existen diversos tipos de bentonita que varían tanto en la plasticidad como en la dureza. Existen unas pocas, como la tierra de batán, que carecen totalmente de plasticidad.Es una arcilla muy pegajosa con un alto grado de encogimiento (los enlaces entre las capas unitarias permiten la entrada de una cantidad superior de agua que en la caolinita) y tiene tendencia a fracturarse durante la cocción y el enfriado. Por ese motivo no conviene trabajarla sola o como materia predominante de una masa. Su gran plasticidad puede servir de gran ayuda a cuerpos del tipo porcelana. También ayuda a la suspensión del barniz.

Aplicaciones

En ingeniería civil y cimentaciones, para sostenimiento de tierras, en forma de lodo bentonítico.

En construcción, como material de sellado. En perforación de pozos para

extraer agua, petróleo o ga natural, usada en la preparación de los lodos de perforación.

En la elaboración de grasas lubricantes. En la elaboración de aromatizantes. En la industria del vino como clarificanté proteico. En la industria petrolera ligada con agua para

fabricar lodos de perforación. Alimentación animal para eliminación de toxinas de

alimentos En metalurgia la bentonita sódica y la bentonita

cálcica como aglutinante de la arena de cuarzo para fabricar moldes para fundición.

Como aditivo para pinturas impermeables

Producción mundial

La producción mundial está dominada por los Estados Unidos (4 000 Mton/año), Rusia (1 000 MTon/año) y Grecia (950 Mton/año). Otros productores importantes son: Turquía, Alemania, Japón y México, Brasil y Argentina en América Latina.Entre los mayores productores del total mundial de bentonita, se encuentran Estados Unidos, seguido por Rusia y Japón. Estos tres países producen el 57% del total mundial. Se registran explotaciones en treinta y seis países del mundo. La producción en Latinoamérica está liderada por Brasil, quién tiene una producción promedio de 150.000 toneladas anuales. En su mayoría, se trata de bentonita cálcica.Entre los países exportadores de bentonita el líder es Estados Unidos, quien exportó en 1995  735.000 toneladas. Otros importantes exportadores de bentonita son India e Italia, que juntos suman cerca de 330 mil toneladas en 1995. Luego en orden de importancia le siguen Reino Unido, Alemania, Argentina, Francia y otros.

Los principales países importadores/consumidores de bentonita son Canadá, quien importa cerca de 300.000 t/año, Japón con 200.000 toneladas anuales, Alemania 200.000 t/año, Francia 100.000 t/año promedio y Brasil con alrededor de 25.000 toneladas anuales.Los principales consumidores de bentonita por región son América del Norte y Europa Occidental, quienes acaparan cerca del 35% y 30% respectivamente del total. Otras regiones que representan importantes consumidores son Europa del Este y Asia, que juntas demandan aproximadamente el 26% del total

Familia de las micas y de las arcillas micáceas

Características generales:Apilamiento ordenado de hojas.

Talco: Mineral arcilloso que se presenta en agregados compactos escamosos, de tacto suave y untuoso y coloraciones blanquecinas, amarillentas o verdosas. Algunas veces aparece en forma de cristales verdosos alargados. Su origen es de alteración de otros minerales presentes en rocas antiguas metamórficas.

Pirofillita: Mineral arcilloso de escasa importancia petrogénica y, únicamente, citado como representante típico de la familia. Su origen es de alteración y procede, generalmente, de algunas esmectitas por reordenación interna.

Refractarios: En la elaboración de perfiles, bloques y ladrillos refractarios, así como en ladrillos de alta alúmina. En la elaboración de cemento refractario y resistente a los ácidos, al calor. En cajas de arcilla refractaria para cocer alfarería fina.

Usos de los Minerales Arcillosos

El Caolín: Es utilizado en la preparación de pinturas de caucho o emulsionadas, ya que por su blancura es de alto grado de rendimiento. Al mismo tiempo se utiliza como espesante.

Papel: Como carga y recubrimiento del papel. En el acabado de papel de arte y tapiz y en papel corrugado. Reduce la porosidad y da suavidad y brillo a la superficie.

Cerámica: En la fabricación de sanitarios, comedores, porcelana eléctrica y tejas de alto grado, vajillas, objetos de baño, refractarios y cajas de arcilla refractaria para cocer alfarería fina.

Vidrio: En la formulación de placas de vidrio.

Pinturas: En la elaboración de pigmentos de extensión para pinturas y en la fabricación de tintas. Se usa como dilatador por su inercia química, suave fluidez, facilidad de dispersión y por no ser abrasivo. En pinturas de agua con liga de aceite, a base de silicato y al temple; en pinturas para moldes de fundición; en pigmentos para el color ultramarino. Da suavidad y brillo a la superficie, mejora la durabilidad de la misma y reduce la cantidad de pigmento necesario.Plásticos: Es usado como relleno en hules y plásticos y auxiliar en procesos de filtración. En revestimientos plásticos para ductos y tejas plásticas. Se mezcla bien con oleoresinas en plásticos y mejora la rigidez y dureza del mismo.

Metales: En ruedas abrasivas, para soldar cubiertas en varillas y en material de adherencia en fundición

Caucho: Para reforzar el caucho y hacerlo más rígido

La arcilla tiene propiedades plásticas, lo que significa que al humedecerla puede ser modelada fácilmente. Al secarse se torna firme y cuando se somete a altas temperaturas acaecen reacciones químicas que, entre otros cambios, causan que la arcilla se convierta en un material permanentemente rígido, denominado cerámica.Por estas propiedades la arcilla es utilizada para hacer objetos de alfarería, de uso cotidiano o decorativo. Los diferentes tipos de arcilla, cuando se mezclan con diferentes minerales y en diversas condiciones, son utilizadas para producir loza, gres y porcelana Dependiendo del contenido mineral de la tierra, la arcilla, puede aparecer en varios colores, desde un pálido gris a un oscuro rojo anaranjado. Un horno diseñado específicamente para cocer arcilla es llamado horno de alfarero.

Otros usos de los Minerales arcillosos

GRACIAS