Download - Aspectos Generales y Nociones Básicas
Raguin (1940):“Las menas son sustancias minerales naturales quepueden ser explotadas y comercializadas con beneficioeconómico, para ser utilizadas en general después de un tratamiento industrial físico y químico. Los materiales de construcción quedan excluidos de las menas”.
MENA (“ORE”)
Metales: Fe, Mn, Cr, Ni, Co, Mo, V, Al, Mg, Ti, Cu, Pb, Zn, Sn, Cd, Sb, Bi, Hg, Au, Ag, Pt, PGE, U, Th, Be, As, etc.
Materiales energéticos (¿no son menas?): petróleo, gas, carbón, etc.
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"Glossary of Geology" (Bates & Jackson, 1987):“ Ore: The naturally occurring material from which a mineral or minerals of economic value can be extracted at a reasonable profite. The term is generally but not alwaysused to refer to metalliferous material“
Amstutz (1971):“Mena es toda asociación mineral enriquecida en una o más especies minerales que pueden ser utilizadas para la extracción de uno o más minerales o metales”
Murawski (1983):“Mena es un agregado mineral o roca, del cual se pueden sintetizar metales o asociaciones de metales”
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LIST OF COMMON
ORE MINERALS (Jensen &
Bateman 1981)
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Lista de Menas ImportantesLista de Menas ImportantesOro Oro Nativo (Au), Calaverita (AuTe2), Silvanita (Au,Ag) Te2
Plata Plata Nativa (Ag), Argentita (Ag2S), Clorargirita (AgCl)
Hierro Magnetita (FeO.Fe2O3), Hematita (Fe2O3), Limonita (Fe2O3.H2O), Siderita (FeCO3)
Cobre Cobre Nativo (Cu), Bornita (Cu5FeS4), Calcopirita (CuFeS2), Covelita (CuS)
Plomo Galena (PbS), Cerusita (PbCO3), Anglesita (PbSO4)
Cinc Esfalerita (ZnS), Smithsonita (ZnCO3), Hemimorfita (H2ZnSiO5), Zincita (ZnO)
Estaño Casiterita (SnO2), Estannita (Cu2S.FeS.SnS2)
Níquel Pentlandita ((Fe,Ni)S), Garnierita (H2(Ni,Mg)SiO3.H20)
Cromo Cromita (FeO.Cr2O3)
Manganeso Pirolusita (MnO2), Psilomelano (Mn2O3.xH2O), Braunita (3Mn2O3.MnSiO3)
Aluminio Bauxita (Al2O3.2H2O)
Antimonio Estibina (Sb2O3)
Bismuto Bismutinita (Bi2S3)
Cobalto Esmaltita (CoAs2)
Mercurio Cinabrio (HgS)
Molibdeno Molibdenita (MoS2), Wulfenita (PbMoO4)
Wolframio Wolframita ((Fe,Mn)WO4), Scheelita (CaWO4)
Uranio Uraninita y Pitchblenda (UO2 y UO3 combinados), Cofinita (USiO4)
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Evans (1993):"gangue is simply the unwanted material, minerals orrock, with which ore minerals are usually intergrown".
GANGA (“GANGUE”)
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LIST OF COMMON GANGUE MINERALS (Jensen & Bateman 1981)
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Lista de Gangas ComunesLista de Gangas Comunes
ÓxidosCuarzo (SiO2), otros minerales de sílice (SiO2), Bauxita (Al2O3.2H2O), Limonita (Fe2O3.H2O)
CarbonatosCalcita (CaCO3), Dolomita ((Ca,Mg)CO3), Siderita (FeCO3), Rodocrosita (MnCO3)
Sulfatos Baritina (BaSO4), Yeso (BaSO4+2H2O)
SilicatosFeldespatos, Granates, Rodonita (MnSiO3), Cloritas, Arcillas
VariosFluorita (CaF2), Apatito ((CaF)Ca4(PO4)3), Pirita (FeS2), Marcasita (FeS2), Pirrotita (Fe1-xS)
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Proceso por el cual se concentran minerales de mena en las rocas, puesto que en la mayoría de los casos los minerales de mena se concentran posteriormente a la formación de la roca.
MINERALIZACIÓN
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"Glossary of Geology" (Bates & Jackson. 1987):“Mineral deposit: A mass of naturally occurring mineral material, e.g., metal ores or non-metallic minerals, usually of economic value, without regard to mode of origin. Accumulations of coal andpetroleum may or may not be included; usage should be defined in context." .
Cissarz (1965):"Yacimientos son cuerpos geológicos, limitados espacialmente, de composición mineral variable, en los cuales ciertos elementosquímicos han sido fuertemente enriquecidos, a causa de procesosnaturales, en comparación con el contenido promedio en la cortezaterrestre ."
Petrascheck & Pohl (1982):"Yacimientos son todas las acumulaciones naturales de minerales y rocas útiles, los cuales según su tamaño y contenido, pueden ser considerados para una explotación económicamente interesante ."
YACIMIENTO (“ORE DEPOSIT”)
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OCURRENCIA MINERAL(“ORE OCURRENCE" u “ORE SHOWING")
Es la existencia en un lugar accesible, generalmente la superficie, de un mineral o de una asociación de minerales de interés económico, pero del cual el tonelaje conocido es reducido o incluso insignificante.
Smirnov (1970):“ Es una acumulación de materiales minerales limitado portodos lados, el cual se relaciona con un determinado elementogeológico-estructural o una combinación de varios de ellos "
CUERPO MINERAL (“ORE BODY")
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(Petrascheck 1982)
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(Petrascheck 1982)
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(Schneiderhöhn 1941)
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(Petrascheck 1982)Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
ROCA DE CAJA O ROCA ENCAJONANTE (“WALL ROCK", “HOST ROCK" o “COUNTRY ROCK")
Roca en la que se encuentra las menas (no confundir con "ganga" que es una parte de la mena).
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Término minero para designar una roca no explotable en un momento dado.
Término utilizado para aquellos minerales o metales normalmente de tamaño submicroscópico, y por lo tanto de difícil recuperación, teniéndose que utilizar para ello métodos químicos más sofisticados y por lo tanto más costosos.
ESTÉRIL
MINERAL REFRACTARIO
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1900-1940:La exploración se basó principalmente en observación directa. Grandes descubrimientos a nivel mundial:Mount Isa en Queensland (1933),Roan Antelope, Zambia (1925)Merensky Reef, Sudáfrica (1924).La mayoría de los depósitos descubiertos durante este periodo afloraban o tenían claros indicios en superficie, por lo cual las teorías geológicas no jugaban un papel importante en el descubrimiento de yacimientos.
HISTORIA DEL ESTUDIO DE LOS YACIMIENTOS MINERALES
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1940-1965Estudios regionales utilizando métodos indirectos principalmente geofísicos. Técnicas principalmente desarrolladas durante la segunda guerra mundial con propósitos militares.Éxito especial en regiones glaciares.
Los estudios incluían: Selección de un área en general favorable para metales
de base Estudio usando geofísica desde la superficie y desde el
aire
Técnicas preferidas: Métodos magnéticos y electro-magnéticos.
Descubrimientos importantes en Canadá:Highland ValleyValley-CopperLornex Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
1965 a la actualidadMétodos indirectos: Parte importante de las herramientas de los geólogos.
Particular importancia: técnicas geoquímicas en zonas semiáridas y glaciares y sofisticación de los equipos geofísicos.
Crecimiento cauteloso de la aplicación de principios geológicos.
Durante este periodo, el geólogo de exploración se ha esforzado en restringir el uso del trabajo geofísico y geoquímico a áreas con alta probabilidad.
Base teórica principal para la definición de estas áreas: “El Modelo Genético”.
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RELACIONES DEL ESTUDIO DE LOS YACIMIENTOS MINERALES CON OTRAS
CIENCIAS
Química
Física
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1. Elementos siderófilos (sideros=hierro):Fe*, Ni*, Co*, PGE, Au
2. Elementos calcófilos (chalcos=cobre):(Cu), Ag, Zn, Cd, Hg, Pb, Bi, S, Se, Te, Mo,...
3. Elementos litófilos (lithos=piedra):Si, Al, Na, Mg, Ca, Cr, O, H,...
4. Elementos atmófilos (atmos=aire):(O), N, (H), gases raros.
CLASIFICACIÓN DE GOLDSCHMIDT (1923, 1954)
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Litófilos
Atmófilos
Calcófilos
Siderófilos
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CARÁCTER GEOQUÍMICO DE LOS ELEMENTOSREPRESENTADO EN LA TABLA PERIÓDICA
Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
Gill, Robin, Chemical fundmentals of Geology, Chapman & Hall 247 p.
Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
(Fontboté 2010)
Grado de calcófilo del los metales (Goldschmidt, 1954):
Ag+-Cu+-Hg2+-Cu2+-Pb2+-Cd2+-Mo-Bi3+-Ni2+-Co2+-Zn2+-W-Fe2+-Mn2+
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Ocho "familias":
SiderófilosCalcófilos
OxicalcófilosLitófilos
PegmatófilosElementos de transición
SedimentófilosAtmófilos
CLASIFICACIÓN DE SZÁDECZKI-KARDOSS(1955, 1958)
Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
GEOCHEMICAL SUBDIVISION OF PERIODIC CHART OF THE ELEMENTS, AFTER
SZADECZKY-KARDOSS (1955)
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Metales preciosos:Au, Ag, PGE
Metales no ferrosos:Cu, Pb, Zn, Sn, Al
Hierro y componentes del acero:Fe, Mn, Ni, Cr, Mo, W, V, Co
Metales especiales y no metales asociados:Sb, As, Be, Bi, Cd, Mg, Hg, Tierras raras, Se, Ta, Te, Ti, Zr, etc.
CLASIFICACIÓN PRÁCTICA USADA POR LA INDUSTRIA MINERA
Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
(Jensen & Bateman 1981)
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(Jen
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981)
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(Gocht et al. 1988) Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
LOS MINERALES Y ELEMENTOS COMO MATERIA PRIMA
Tres grandes grupos desde el punto de vista de su uso como materia prima:
A. Metales
Hierro y aleaciones de hierro (iron and iron alloys)
Fe, Mn, Cr, Ni, Co, Mo, V
Metales ligeros (lightmetals)
Al, Mg, Ti
Metales de base (basemetals)
Cu, Pb, Zn, Sn, Cd, Sb, Bi, Hg
Metales preciosos (precious metals)
Au, Ag, Pt y PGE
Metales combustibles (metal fuels)
U, Th
Otros Be, As
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Materiales de construcción
arena, grava,caliza
Químicos S, sal, fluorita
Fertilizantes P, Na, K
Cerámica cuarzo, arcillas
Refractarios arenisca, diamantes
Aislantes amianto, mica
Pigmentosarcillas, diatomita, baritina, óxidos de Fe.
Gemas y piedras preciosas
diamante, esmeralda, zafiro, rubí, etc.
Piedras semipreciosasturquesa, crisocola, malaquita, variedades de cuarzo, lapislázuli, etc.
B. Minerales no metálicos(non-metalics or industrial minerals)
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C. Combustibles energéticos (energy fuels)
Petróleo y gascarbónotros
(y metales combustibles)
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El impacto económico de la evolución de la producción de metales en el tiempo
Variación del valor de la producción mundial de metales y otras materias primas minerales, en comparación con el producto
mundial en general (Global GDP = World Gross Domestic Product)
1950 1970 1980 1992 2000 2005 GDP 3.932 9.363 13.108 19000* 31800 44400 Metals in billion USD 5 20 89 97 121 276 Metals in % of GDP 0.12 0.21 0.68 0.51 0.38 0.51 Oil in % of GDP 0.20 0.30 4.88 2.78 1.51 2.79 Oil + metals in % of GDP 0.32 0.51 5.56 3.29 1.89 3.30 *estimated Own elaboration using USGS data
(Fontboté 2011)
Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
Fuerte crecimiento de la Producción de metales
(Fontboté 2011, Data from USGS open file 02-335 and Meadows et al. 2004)
Cu + Pb + Zn + Sn + Ni
Cu
Steel
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Variación en el precio del cobre
Precio en US$/t
http://www.basemetals.com/
Zn
Cu (USD/pound)
Pb
(Fontboté 2011)Geología de Yac. Minerales, S. Rosas
Concentración de un elemento, metal o mineral en una roca o mena, expresada en porcentaje en peso (salvo algunas excepciones).
Ley media ("average grade"): promedio de las leyes en un yacimiento o en una parte del mismo.
Ley de "cut off" ("cut off grade"): ley más baja con la cual un yacimiento puede ser explotado de una manera rentable con respecto a un mineral dado.
Ley de cabeza: ley que presenta el material que sale por la bocamina o, lo que es lo mismo, con la que el material llega a la planta de tratamiento.
LEY (“GRADE")
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(“P
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Métodos geológicos- Reconocimiento geológico general.- Mapeo geológico al detalle.
Métodos geoquímicos- Muestreo de sedimentos, agua, suelos, rocas.- Análisis químico- Identificación de zonas anómalas
Métodos geofísicos- Métodos magnéticos- Métodos geoeléctricos- Métodos gravimétricos- Métodos sísmicos- Identificación de zonas anómalas
Métodos minerosPerforaciones.
Último paso: cálculo de reservas.
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ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD (“Feasibility study”)
Cálculo de las posibilidades económicas de un yacimiento, para poder ser denominado como tal.
TRATAMIENTO DE LOS MINERALES. CONCENTRACIÓN. RECUPERACIÓN
Tipos de tratamiento de menas:- métodos mecánicos- métodos hidrometalúrgicos- métodos pirometalúrgicos
PRODUCTOS SECUNDARIOS (“BY-PRODUCT”)
Productos accesorios que pueden acompañar al producto principal.
mena + tratamiento (ore dressing)
concentrado (concentrate)
+deshechos o
relave (tailings)
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