j.e.n. 110-sig ! 2 - ipen - instituto de pesquisas
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J.E.N. 110-SIG ! 2
Por
MINGARRO. MARTIN, E.
MADRID, 1962
Toda correspondencia en relación con estetrabajo debe dirigirse al Servicio de Documenta-ción Biblioteca y Publicaciones, Junta de EnergíaNuclear, Serrano 121, Madrid, ESPAÑA.
Las solicitudes de ejemplares deben dirigirsea este mismo Servicio.
Pág
Introducción 1
Estudio del Material de Alimentación de la Planta procedente
de la Mina "Fe" 2
Estudio Microscópico del Mineral Procedente de la Mina "Fe" 4
Distribución del Uranio 8
I Muestra sin Atacar M. 3669 S
II Muestras Atacadas M. 3638 y 3689 13
Análisis por Medio de Rayos X del Mineral Procedente de la
Mina "Fe" 21
Análisis de las Fracciones Ligeras 28
Análisis de la Fracción Pesada 3 1
Resultado de la Lixiviación Sulfúrica 35
Conclusiones 36
Análisis Térmico Diferencial del Mineral Procedente de la
Mina "Fe" 37Bibliografia 48
ESTUDIO MINERALÓGICO DEL MATERIAL BENEFICIABLE
PROCEDENTE DE LA "MINA FE". CIUDAD RODRIGO
(SALAMANCA)
Por
MINGARRO MARTIN, E.
INTRODUCCIÓN
Al estudiar las condiciones de ataque para los minerales procedentesde la "Mina Fe", en la Sección de Plantas Piloto de la División de Materia-les de la J.EiN. , llamó la atención la pérdida de uranio en los estériles delixiviación acida. Pérdida no susanable con las concentraciones de ácidosulfúrico permitidas en una buena economía de beneficio. Por esta razón seme encomendó estudiar las posibles causas mineralógicas de la baja recup£rabilidad del uranio contenido en el mineral de la "Mina Fe", del Sector deSalamanca.
En este trabajo, es estudiada la distribución del uranio contenido en elmineral de la "Mina Fe" y en los residuos de su lixiviación acida medianteel análisis químico y mineralógico, de una serie de muestras obtenidas enel fraccionamiento del material original mediante : tamizado, levitación,separaciones con líquidos densos y separación magnética. El estudio mine-ralógico se ha realizado, independientemente, por medio de observacionesmicroscópicas, con luz incidente y transmitida, difracción de rayos X yanálisis térmico diferencial. Para los análisis químicos del uranio conteni-do se ha utilizado el contaje de la actividad oí de las muestras, y el métodofluorimétrico-cromatográfico cuando el desequilibrio radiactivo lo requería.
Aunque el estudio no ha sido completo, por no haber podido analizar ad_e_cuadamente los minerales de las fracciones finas, tamaños menores a 0,03•-nm de diámetro, sí* hemos podido obtener la información necesaria para
Investigación Geológica.
conocer las causas de esta pérdida de uranio en los estériles de lixiviación,y poder guiar las experiencias necesarias para conseguir un método de ata-que que permita recuperaciones casi totales del uranio contenido en las pi-zarras paleozoicas de la zona de Ciudad Rodrigo.
ESTUDIO DEL MATERIAL DE ALIMENTACIÓN DE LA
PLANTA PROCEDENTE DE LA MINA "FE"
Para conocer las causas que perturban una buena recuperación de ura-nio, en la lixiviación acida del mineral procedente de la denominada mina"Fe", del Sector de Salamanca, consideramos, imprescindible, obtenerpreviamente, un conocimiento lo más exacto posible de la composición mi-neralógica y química del material que ha de alimentar la planta de Andujar.A este fin se ha estructurado el trabajo en las siguientes fases o estudios :
12 Fraccionamiento del "mineral". - Esto es necesario paraconseguir una distribución heterogénea del uranio, y obte-ner concentrados de los minerales de radiactivos, con el finde seguir su comportamiento durante el ataque.Este procedimiento se ha efectuado por t
- Tamaño de grano, mediante tamizado y sedimentación.- Diversidad de densidades,- mediante flotación en líqui-
dos densos.- Susceptibilidad magnética.
25 Estudio de la distribución de uranio en cada fracción y suanálisis mineralógico.
a. Distribución del uraniob. Estudio mineralógico microscópicoc. Estudio mineralógico por rayos Xd. Estudio mineralógico por análisis Térmico Diferencial.
La muestra tomada para este estudio procede del lote 8/06 que tieneuna ley media del 0,43 por ciento en U3OO; y está formada por los gruesosdel ciclonado de material molido a -150 mayor Tyler, La ley de esta mues-tra de partida es del 0,57 por ciento y corresponde a las referencias EG-17de la Sección de Plantas Piloto, y a la M-3669, del Laboratorio de Minera-logía.
Sobre esta muestra se han realizado dos ensayos de ataque sulfúrico encondiciones próximas a las óptimas establecidas por la División de Materia-les. Las muestras estudiadas están resumidas en el cuadro I.
I RELACIÓN DE MUESTRAS ESTUDIADAS
MUESTRA,Ciclonado
i -FINOS,
Ataque B-RESIDUOS.
GRUESOS.
Ataque A p—FINOS .
— -RESIDUOS
1—-GRUESOSc
Ataque B r-r—FINOS .
---RESIDUOS
'-!—GRUESOS
u3os%
0,436
0,3 73
0,058
0 , 5 7 1
0,056
0,076
0,099
0 ,038
0 ,050
0,069
ondiciones de ataque
Ref. P.P.
Lote 8/06
EG-16
EG-100
EG-17
EG-2 1
EG-19
EG-23
EG-22
EG-20
EG-23
Rf. LM.
3599
3725
3669
3686
36 83
3627
3698
Dosis de H^SO^ expresado en Kg/Tm
Temperatura en °C
Tiempe en horas
Ataque A(EG-19)
75
30
24
Ataque B(EG-20)
75
60
12
ESTUDIO MICROSCÓPICO DEL MINERAL PROCEDENTE DE LA MINA "FE"
La mineralización de la "Mina Fe", si exceptuamos las venillas ocasio-nales de minerales uraníferos formadas de pechblenda o gummitas, está for-mada por impregnaciones en las pizarras paleozoicas de minerales uranífe-ros secundarios. Los minerales radiactivos, generalmente, se localizan enlas diaclasas paralelas a los planos de esquistosidad o en las pequeñas frac-turas que rompen las lajas pizarrosas.
La mineralización está en cierta relación con la zona de meteorización,y las proporciones beneficiables, se localizan en los niveles de las aguassuperficiales. No tengo información suficiente para conocer si esta relaciónes genética o secundaria; ni si, realmente, afecta a todo el yacimiento, datoque seria necesario conocer, puesto que, de alcanzar las zonas mineraliza-das niveles más profundos, el contenido en óxidos de hierro disminuiría con-siderablemente, y las condiciones de lixiviación tendrían que ser modificadasal aumentar la proporción de sulfuros.
El hecho cierto es, que el material recogido para este estudio procedede la zona de meteorización y que las pizarras están fuertemente alteradas.Resultado de esta alteración es una fuerte limonitización, la cual hace quese comporte como una arcilla ferruginosa. El contenido medio en Fe2O3 esdel 8 por ciento, el de AI2O3 del 2 0 por ciento y el de SÍO2 de un 57 por cierito, con un contenido de silice libre de un 25 por ciento aproximado.
En general el mineral de la "mina Fe" está constituido por los siguien-tes materiales : (las proporciones expresan en tanto por ciento en peso),
- Fragmentos de pizarras paleozoicas 70-90 por ciento- Minerales diagenéticos , detríticos y mineralizaciones no uraníferas
5 - 2 0 por ciento.- Minerales uraníferos 0 , 5 - 1 por ciento. '•
13 Fragmentos de pizarras encajantes. Estos están formados por es-quistos micáceos, entre los que se intercalan lechos de pizarras arcillosas,cuarcitas y probablemente cornubinitas.
Asi'podemos diferenciar los siguientes fragmentos pizarrosos :
- pizarras micáceas, formadas por cuarzo, cloritas y material serici-tico , definido en el estudio por rayos X -como illita. Estas pizarrasson las más abundantes y constituyen el 20 - 30 por ciento.
- Pizarras carbonosas : son esquistos similares a los anteriores pero ;sensiblemente más ricos en material carbonoso, grafitizado en granparte. Por su proporción en carbono no pueden clasificarse como am-pelitas ya que difícilmente alcanza un 0,6 por ciento de materia-orgá-nica. Son de grano muy fino y se concentran en las fracciones más li-geras y menos magnéticas; representan aproximadamente el 1 - 5 porci ento del mineral.
- pizarras arcillosas : formadas fundamentalmente por illita, cío ritay granillos de cuarzo; por ser fácilmente deleznables se concentranen los tamaños más finos de la molturación. Su proporción en lasfracciones mayores de 0,06 mm es aproximadamente un 5 por cientomientras que en el total del mineral asciende a un 10-20 por ciento.
- cuarcitas feldeapáticas. En este apartado incluimos una serie de pi-zarras y cuarcitas caracterizadas por el mayor tamaño de los mine-rales que los constituyen, algunos de los cuales llegan a liberarseen tamaños de 0,06 mm. Están formadas, estas rocas, por cuarzo ymoscovita como componentes esenciales, variando la proporciónentre ambos dentro de amplios limites. Algunos fragmentos son ri-cos en albita. Representan un 5 - 1 0 por ciento y se concentran enlas fracciones de densidad menor de 2,8.
- pizarras limoniticas : Incluimos aquí" aquellos fragmentos de pizarrasen los cuales los productos ferruginosos tienen una proporción signi-ficativa, superior al 15 por ciento de Fe2C>3, y que por su estado dealteración no pueden clasificarse adecuadamente. Realmente se tratade pizarras micáceas y pizarras arcillosas fuertemente meteorizadas.Constituyen las pizarras limoniticas, aproximadamente un 30 por cien.to del mineral de la "Fe".
Estas pizarras aportan al conjunto una serie de fragmentos minerales,individualizados durante la molturación, los cuales podrían ser clasificadosen minerales metamórficos , minerales detríticos y minerales de la ganga,pero debido a que han perdido su morfología peculiar esta clasificación re-sultaría algo artificiosa. Estos minerales individualizados representan enel conjunto un contenido de 1-3 por ciento, correspondiendo la mayor par-te al cuarzo. Los determinados han sido los siguientes, ordenados de ma-yor a menor abundancia :
Cuarzo AndalucitaPlagioclasas CircónMoscovita BiotitaGranates Anatas aA patito GrafitoTurmalina Broquita
También se han identificado granos de carborundo y corindón proceden,tes, sin duda, del material utilizado para la molturación.
22 Minerales singenéticos y mineralizacione s no uraníferas.
Este grupo de minerales están, en los tamaños estudiados, en su ma-yor parte individualizados, salvo la pirita y los jaspes, la cantidad de estosminerales, en el conjunto de la mena uranífera, representan contenidosmuy inferiores al 1 por ciento. Los minerales observados han sido los si-guientes :
LimonitasHematites 5 - 20 %Jaspe hematfticoPirita
MarcasitaMispiquelCalcopiritaCovelinaFluorina-autunita 0,5 - 1 %CalcosinaCalcitaB omita
3S Minerales uraníferos
El principal mineral uraniíero de la mina "Fe" es el uranotilo OC ,que representa aproximadamente un 60 por ciento de los minerales uraní-feros. Siguen en importancia los óxidos negros, la pechblenda y lasgummitas, en escasa proporción se han observado cristales de autunita ytorbernita,
Uranotilo se encuentra en agregados fibrosos impregnando fragmentosde pizarras, rellenando fisuras de esquistosidad a modo de costras micro-cristalinas.
Pechblenda , 2̂¿do£__ne_g_ro_s. La identificación de la pechblenda en frag-mentos tan pequeños es dificil debido a no poder observar las estructurastípicas de su deposición coloidal y coincidir muchas de sus propiedades enluz reflejada con las de los -minerales de hierro. En general, la encontra-mos con estructura concrecionada o formando "guirnaldas" entre las limo-nitas, siendo muy escasos los fragmentos individualizados.
Los óxidos negros de uranio no se han podido observar al microsco-pio, pero se supone su existencia en muchos fragmentos de pizarras fuerte_mente limonitizados , por las impresiones en comatografía de contacto yplacas nucleares. Son muy frecuentes los fragmentos de gummitas y pech-blendas fuertemente oxidados, en los cuales se reconoce la estructura colo-fonica característica. La proporción de estos óxidos e hidróxidos de uranioes muy escasa, aproximadamente un 0,2 por ciento.
Autunita : Únicamente se han observado algunos cristales aislados deeste fosfato en las fracciones ricas en uranitilo. Se concentra en los tama-ños mayores y se individualiza fácilmente.
Observación microscópica de los residuos de ataque
El estudio microscópico de las fracciones atacadas da poca luz al pro-blema de la perdida de uranio en los estériles. Las observaciones han dado
las siguientes conclusiones ;
12 En los estériles de lixiviación acida no se observan mineralesuranííeros; sin embargo, los estudios con placas nucleares y cro-matografías de contacto revelan un contenido escaso de pechblendau óxidos negros.
22 Casi todos los minerales están representados en los residuos, sibien se observan marcadas disminuciones en los minerales si-guientes :
Limonitas bastanteApatito casi totalFluorina casi totalCalcita totalMinerales cupriferos casi totalSulfuros sensibleMinerales coloreados uraníferos totalMinerales negros de uranio poco sensibleOtros minerales prácticamente inatacados.
DISTRIBUCIÓN DEL URANIO
I MUESTRA SIN ATACAR M- 3669
a) Separación por tamaño
Se ha efectuado mediante tamizado, para tamaños superiores a 0 , 06mm de diámetro, y por sedimentación para los inferiores. Los resultadosobtenidos han sido :
Reí.
670
FINOS
M. TOTAL
Tamaño
< 0 , 0 1< 0 , 0 7< 0 , 0 6< 0 , 0 3
en
> 0> 0> 0
m m
= 07,06,03
D i s t r i b . de U 3 Oo%
12,652 4 , 144 3 , 0 82 0 , 13
100,00
% p e s o
1 1 , 7 82 2 , 2 74 0 , 5 52 5 , 3 9
9 9 , 9 9
Como resultado, obtenemos que no existe prácticamente concentraciónde uranio en ninguna fracción, únicamente disminuye la ley en las fraccio-nes denominadas "finos".
b) Separación por densidades.
Efectuada mediante su capacidad de flotación en bromoformo, liquidode densidad 2,c, la separación únicamente ha sido posible en las fraccionesde tamaño superior a 0,03 m/m
Ref.
P
Q
670
6.70
Densidad
< 2 ,8
> 2 ,8
% peso
9,0916,6828,37
2,695,59
11,68
54,64
19,96
Distr ib ,
3 , 106,65
19,80
9,5517,4923 ,28
U3O8%
29,55
50,32
Como era de esperar el uranio se concentra en las fracciones más pe-sadas debido a la gran densidad que proporciona a sus minerales.
II DISTRIBUCIÓN DE URANIO EN LA MUESTRA 3669
PRODUCTO
TAMAÑO >O,075<0, IQOmm
i
i
DENSIDAD>2 , 8
Sep. Magn.0,2 a 1,5 A m j
DENSIDAD'. 2 , 8
Sep. Magn.0,6 a 1,6 Amp
í
; T A M A Ñ O > 0 , 0 6 < 0 , 0 7 5 r n m
1
DENSIDAD>2 ,8-
Sep. Magn.0,2 a 1,6 Amp
1
DENSIDAD <2 , 8
Sep. Magn.0 , 2 a 1,6 A'T.p
i
JTAMAÑO>0,03 <0,06J DENSIDAD > 2 , 8i
Sep. Magn0 , 2 a 1,6 Amp
Ref.
6Q 3&Q 'C6Q E6Q £6Q F6Q G6Q H6Q K
6P D6P E6P F6P G6P H6P K6P L
7Q B7Q C7Q D7Q E7Q F7Q G7Q H7Q K7Q L
7P B7P C7P D7P E7P F7P G7P H7P K7P L
0Q B0Q C0Q D0Q E0Q F
%pe so
0,020, 181,200,590,33
. 0, 120, 100, 15
0,452,221,972,400,360,441,25
0,351,012,260,900,480,210, 120,210,05
0,260,281,834,523,831,461,612,880,01
0,741,554,370,621,01
u3os%
0,480,051,150,600,731,452 ,75
10,75
1,050,l : ,0, 100, 100, 090,070,04
1,652,351,300,660,992,154,500, 810,64
0,951,300 , 3 ;0,150, 140, 120,0¿0,040,54
1,551, 160,760,6;0,56
- Dis t r ib
0,020,782 , 9 60,750,520,390,583,55 .
1,020,900,420,520,070,06 '0, 11
1,235, 116,311,271,030,971,150,360,06
0,520,781,531,741,150,380,280,250,02
0,443.S47,120,931,92
. UoOp en %
9,55
3 , 10
17,49
6,65
23,28 -
10
II DISTRIBUCIÓN DE URANIO EN LA MUESTRA 3669 (continuación)
PRODUCTO
DENSIDAD< 2 , 8
i
¡TAMAÑO<0,03i
MUESTRA TOTALi
;
Reí.
OQ GOQ HOQ KOQ LOQ M
0 P
FINOS
%peso
0,480,260,242,390,02
28,87
25,39
99,99
u3o8%
0,560,840,791,220,47
0,32
0,37
0,46
Distr ib.
0,0,
o,6,0,
5847412502
U3O8 en %
19,80
20, 13
100,00
c) Separación magnética.
Esta se ha efectuado con un separador F Isodinamic, en intervalos de0,2 Amp de intensidad. Como en la separación influyen notablemente la den-sidad y el tamaño se han estudiado separadamente las fracciones obtenidasen los apartados a, y'b, fijándose en 10° el ángulo de inclinación (influenciade la densidad) y en 3 0° el de la velocidad de caida de los granos (influenciadel tamaño).
Los resultados de los análisis de uranio han sido incluidos en el cuadroII y han sido calculados según la actividad a' de las muestras.
A continuación comentaremos los resultados obtenidos que se expresanen las gráficas adjuntas. Únicamente incluimos los resultados de las separaciones en las fracciones 6 y 7.
1~ Distribución en % en peso
a, fracción 6, gráfica 1.
El 80 por ciento corresponde a los minerales ligeros o fracción P, encuya distribución en fracciones magnéticas encontramos tres máximos co-rrespondientes a tres tipos de minerales
11
Max. E fragmentos de pizarras limonitizadas.Max, G fragmentos de pizarras sin alteración carbonosas.Max. L fragmentos de cuarzo individualizados.
En la fracción pesada Q únicamente tenemos un máximo D correspon-diente a los fragmentos limonfticos, y una leve subida en la fracción K co-rrespondiente a los minerales de uranio hexavalente , sulfures y restos decuarzo.
b, fracción 7, gráfica II
El 75 por ciento corresponde a los minerales ligeros (P). Con relacióna la fracción 6 vemos que el pico G no se manifiesta, debido a que en estetamaño prácticamente todos los minerales están individualizados, exceptoaquellos que han sido cementados por los hidróxidos de hierro.
DISTRIBUCIÓN Er,' P-.ZO
0 3 LA FRACCIÓN 7
3 C D F 3
MAGNÉTICAS
DISTRIBUCIÓN : N PESO
DE LA FRACCIÓN 5
MUESTRA S6ES
C O E F G
22 Variación en las leyes de U3OQ
a, fracción 6, gráfica III
Los minerales pesados (Q) tienen leyes en uranio mucho más altas.En el gráfico encontramos dos máximas en las le;. =s,
- Máximo C corresponde a limonitas mineralizadas en pechblenda.- Máximo K corresponde a uranotilo y autiinita.
En la curva de minerales ligeros (&P), únicamente existe el máximo(D) correspondiente a las limonitas asociadas COL oechblenda, que por con-tener fragmentos de cuarzo., han flotado en brornoíormo.
12
b, fracción 7, gráfico IV.
En esta fracción se repite la misma distribución de los minerales deuranio que en la fracción 6, pero mejor definidas, debido a menor propor-ción de fragmentos mixtos. Tenemos :
Curva 7Q máximo C. - corresponde a pechblenda asociada a limonitas,máximo H. corresponde a uranotilo (los fragmentos de
autunita se concentran en los tamaños mayores).Curva 7P máximo C. - equivalente al C de 7Q.
Inflexión en F, corresponde a los fragmentos de pechblendaindividualizados.
FRACCIONES HAONETlCAS
FRACCIONES MAGNÉTICAS
3- Distribución de uranio
Fracción 6, gráfica V
En esta distribución queda claramente de manifiesto la existencia dedos minerales de uranio, que se concentran en las fracciones D (Magnéti-ca a 0 ,6 Amp) y K (no magnética a l , 6 Amp), correspondiente a la pech-blenda y uranotilo respectivamente; la cantidad de uranio en las fraccionesligeras es poco considerable.
b, fracción 7, gráfica VI
13
Al comparar estas curvas con las de la fracción 6. encontramos queel máximo de uranotilo (en este tamaño corresponde a H, mag. a 1,4 Atnp)ha disminuido considerablemente , debido a que este mineral tiene tendenciaa concentrarse en tamaños mayores: al mismo tiempo nos pone de relievela intima asociación de la limonitas con la pechblenda, puesto que en un ta-maño tan fino, siguen sin individualizarse.
DISTRIBUCIÓN D s U i
DE LA FRACCIÓN 6DISTRIBUCIÓN C C U S O
DE LA FRACCIÓN 7
MUESTRA 3S69
FRACCIONES MASNETICAS
Lo mismo hemos observado en los tamaños inferiores, (0): únicamentese obrará el desplazamiento del pico hacia fracciones más magnéticas, yun ensanchamiento en la base del pico debido a una ligera separación,
II MUESTRAS ATACADAS M. 3688 y 3 689
Con el mismo método sistematizado se han tratado las muestras ataca_das según las condiciones A y B, Los resultados han sido incluidos en loscuadros II y III.
a, Separación por tamaños, Los resultados han sido :
Producto
M. 36 88
M. 3689
Ref.
670
FINOSTOTAL
670
FINOSTOTAL
Distribución U3O¿%
2 8,4736,8313,8-320,6399,96
35,6010,3627,4316,5499 ,93
Distrib, en peso%
-11, 1318,5225,2945,0399,97
17 ,2832,7430,04
_ _ _
14
Para comparar estos datos con los obtenidos en la muestra sin atacar,hemos de tener en cuenta que durante el ataque se han producido una seriede finos, los cuales han sido separados previamente en la planta piloto me-diante ciclonado. Estos finos representan :
Muestra 3688 finos ataque un 23 por ciento aprox.Muestra 3689 finos ataque un 3 0 por ciento aprox.
Por consiguiente únicamente tenemos como resultado que mientras enlos no atacados el uranio se concentra en la fracción 0 en el primer ataquelo hace en la fracción 7 y en el segundo en la 6.
Este resultado sería normal, puesto que el ataque es más prolongadoen los finos, si no encontraremos que en el segundo ataque, la proporciónde uranio es mayor en la fracción 0 que en la 7. Las causas de esta anoma-lía se tratarán más adelante.
b, Separación por densidades. Se ha efectuado el fraccionamiento delmismo modo que en el caso procedente. Los resultados han sido :
Producto
M, 3 688
M. 3689
Ref.
Q
P
Q
P
670
670
670
670
% peso
3,014,005,87
8,1214,5219,42
3,445,567,89
13,8427, 1922, 15
12,88
42 ,06
16,89
63 , 18
Disfcrib.
24,5822,01
7,68
3,8914,876,30
24,6216,309,40
10,984,067,14
u3o8%
54, .2 7
25,06
50,32
23 , 18
Si compararnos estos resul tados con los obtenidos con la mues t r a sina t a c a r , encont ramos que, mien t ras en é s t a , las mayores proporciones deuranio se encuentran en las f racciones más finas y pesadas , en el ma te r i a ldespués de a tacado, se sitúan en las más gruesas y pesadas; "siendo la d i s -tr ibución global equivalente entre l igeros y pesados después de los a taques .
En genera l podemos deduci r , que los gramos más gruesos se atacanmenos , y que los excesivamente finos, conservan un porcentaje de uraniomás elevado del que podr íamos cons idera r no rma l .
c , Separación magnética.
Los resul tados anal í t icos se incluyen en los cuadros III y IV, los cualesvamos a discut i r estudiando las var iac iones producidas en las curvas de d i s -t r ibuc ión , comparándolas con las obtenidas con el mate r ia l sin a t aca r .
15
VI DISTRIBUCIÓN DE URANIO EN LA MUESTRA 36 89
PRODUCTO
TAMAÑO > 0.075 < 0, 100 mmDENSIDAD > 2 . 8
Sep, Magn0,2 a 1,5 Amp
DENSIDAD < 2 ,8
Sep. Magn,0,4 a 1,6 Amp
TAMAÑO >0 506 < 0,075DENSIDAD > 2 ,8
Sep. Magn.0,2 a 1.6 A m p
DENSIDAD < 2 ,8
Sep. Magn,0 , 2 a 1,6 Amp
DENSIDAD < 2 . 8
TAMAÑO < 0503
MUESTRA TOTAL
Ref.
6Q B6Q C6Q D6Q E6Q F6Q G6Q H6Q K6Q L
6P C6P D6P E6P F6P C6P H6P K6P L
7Q B7Q C7Q D7Q E7Q F7Q G7Q H7Q K7Q L
7P B7P C7P D7P E7P F7P G7P H7P K7P L
0
FINOS
%peso
0, 122,300,570,170,110,040,050,040,04
0,571,872 ,942,771,360,270 ,463 , 6 0
0 ,093 ,521, 140,260,170,130,080,030, 14
0 ,010,271,343 ,103 ,375 ,682 ,831,389 , 2 1
3 0 , 0 4
19,89
99,96
u3o8%0, 140,600,180,060,050 ,040 ; 0 40,020,02
0, 140, 110,070 ,040,020,020,010 ,01
0,070 ,110 ,510,030,020,010 ,010,010,01
0,010 ,010 ,010,010 ,010 ,010,010,010,01
0,06
0,05
0,07
D i s t r i b .
0,272 2 , 3 5
1,680,170,080,020,030 ,010, 01
1,293,293,211,900,530 ,090,080,59
0, 106,409 ,550, 140 ,050,030 ,010,000,02
0,000,050, 190,500,490,650,460,221,50
U 3 O 8 e n %
24,62
10,9 8
16 ,30
4 ,06
27,43
16,54
99 ,93
16
VI DISTRIBUCIÓN DE URANIO EN LA MUESTRA 3688
PRODUCTO
TAMAÑO > 0,075 < O.lOOvnmDENSIDAD > 2 , 8
Sep. Magn.0,2 a 1,5 Amp
DENSIDAD < 2 , 8
Sep. Magn.0,6 a 1,6 Amp
TAMAÑO > 0,06 < 0,075DENSIDAD> 2 ,8
-
Sep. Magn.0,2 a 1,6 Amp
DENSIDAD < 2 ,8
Sep. Magn.0,2 a 1,6 Amp
TAMAÑO > 0,03 < 0,06mm
DENSIDAD-> 2 ,8-
Sep. Magn.0,2 a 1,6 Amp
DENSIDAD < 2 , 8TAMAÑO < 0,03MUESTRA TOTAL
Ref,
6Q A6Q B6Q C6Q D6Q E6Q F6Q G6Q H6Q K6Q L6P C6P D6P E6P F6P G6P H6P K6P L7Q A7Q B7Q C7Q D7Q E7Q F7Q G7Q H7Q K7Q L7P C7P D7P E7P F7P G7P H7P K7P L0Q A0Q B0Q C0Q D0Q E0Q F0Q G0Q H0Q K0Q L0 P
FINOS
% pe s o
0,030, 110,26
- 1,070,850,430,090,060,020,090,070, 180,80
" 2 ,090,710,940,233 , 100,040, 140,321,830,870,360,200,070,050, 120, 130,521,272,642,691,460,545,270,050, 150,341,212,840,210,290, 160,060,56
19,4245,0399,97
u3o8%0 , 0 9
0,211,180,360,450,240,070,05
0,060,350, 120,090,020,020,010,000,20
0 , 9 70,840,290, 190, 140,030,010,010,590,840,270, 130,080,050,010,01
0,320,280,210, 120,030,010,010,020,070,030,050, 10
Dist r ib .
0, 12
0,5318,872,911,850,210,040,05
0,040,610,901,870, 160, 170,020, 120,35
2,9914,622,450,640,920,020,010,010,744,133,303,252, 130,660,060,60
0,620,922,443,190,070,030,020,010,38
U 3 O 8 en%
24S58
3,89
22,01
14,87
7,68
6,3020,6399,96
17
12 Distribución en peso
A continuación se incluyen los gráficos correspondientes a la distribu-ción en peso, expresada en tanto por ciento, de las fracciones 6 y 7, corre_spondientes a las muestras 3688 y 3689 de los dos ataques ó lixiviaciones ex-perimentales. Gráficas VII, VIII, IX y X.
Puede observarse cómo en las fra-eciones ligeras la curva se desplazahacia las muestras no magnéticas, debido a la mayor facilidad de ataque delas limonitas que impregnan las pizarras; mientras que, en las fraccionespesadas, las curvas de distribución se desplazan hacia las más magnéticas,motivado por un defectuoso ataque de los óxidos de hierro, a los cuales seasocia la pechblenda.
DISTRIBUCIÓN EN PESODE LA FRACCIÓN 6MUESTRA 3668
DISTRIBUCIÓN EN PESO
DE LA FRACCIÓN 6
MUESTRA 3689
FRACCCNE5 MAGNÉTICAS FRACCIONES MAGNÉTICAS
DISTRIBUCIÓN EN PESO
DE LA FRACCIÓN 7
MUESTRA 3000
DISTRIBUCIÓN EN PESO
DE LA FRACCIÓN 7
MUESTRA 3D8B
2 2 Variación de los contenidos en uranio
En las gráficas, que se incluyen, podemos observar como el pico,considerado como producido por los granos de uranotilo (fracciones K y H)ha desaparecido; debido, sin duda, a la eliminación de este silicato de ura-nio durante los ataques. Con respecto al pico asignado a la pechblenda ,únicamente se observa una disminución de los valores absolutos de lasleyes; debido al ataque producido en la superficie' de los granos mixtos.
O.K-
>
3
001
osos
AAr/ '"••.
/ / ' -
/ /
/ /
D C 0
DISTRIBUCIÓN CONTENIDO UjOi
MUESTRA 3BB8 ~ FRACCIÓN &
A\ \aQV- \
\ >v\\
K
e r o M K u
DISTRIBUCIÓN CONTENDOUjO,
MUESTRA Í B B I - FRACOON 7
ACCIONES MAONtTICAO
DISTRIBUCIÓN CONTENiDO UiO»
MUESTRA seag -TRACCIÓN Q
C D E F o
DISTRIBUCIÓN CONTENiDO U 3
MUESTRA 3SBB- FRACOON 7
C O C
19
3- Distribución del uranio.
Los resultados obtenidos en la distribución del contenido en uraniode las muestras atacadas citadas anteriormente quedan expresados en lasgráficas siguientes.
o35"
zfcl
0atiB. 20-
10-
aes, DISTRI8ÜCOION DE Ua OB
i
DE LA FRACCIÓN 6
MUESTRA 363B
SQ
DISTRIBUCIÓN DE Ua O.
DE L A FRACCIÓN 7
MUESTRA 35BB
FRACCIONES AGNÉTICAS
DISTRIBUCIÓN DE U j O .
DE LA FRACCIÓN 6
MUESTRA 3800
DlSTRIBUCiON DE U,O,
DE LA FRACCIÓN 7
MUESTRA 3SBO
FRACCIONES MAQI^TlCAS FRACCIONES MAGNÉTICAS
20
En ellas se puede observar, cómo en los residuos de ataque, práctica^mente todo el uranio contenido queda incluido en los minerales magnéticosde 0,6 a 0,8 Amp; habiendo sido extraido el existente en las demás fraccio-nes. Únicamente las fracciones próximas tienen un contenido significativodebido a la distribución estadística de los granos de mineral durante la se-paración magnética.
Conclusione s. - De este estudio comparativo, sobre la distribución deluranio en las distintas fracciones obtenidas, de muestras atacadas y sinatacar, pódennos deducir que :
-El uranio se encuentra bajo dos formas o minerales : uno que se asocia a los minerales de hierro; y otra serie de minerales coloreadosde uranio, que se concentran en las fracciones no magnéticas.
- Con las condiciones experimentales de ataque, se consigue fácil-mente la lixiviación de los minerales hexavalentes del uranio.
- Los minerales de uranio, asociados con los óxidos e hidróxidos dehierro, resisten con más facilidad el ataque sulfúrico.
Para comprobar este aspecto, se efectuó una separación magnéticacon 0,8 Amp de las fracciones gruesas, efectuándose un ataque independien-te de cada una de ellas. Los resultados fueron los siguientes,
PRODUCTO
Fracción magnética a 0,8 Amp
Fracción nomagnética a0, 8 Amp.
SIN ATAQUE
Contenido
u3o s
0,83%
0,26%
ATAQUE 75Kg/Tm.H2SO4 60 °C, 124
Contenido
u3o8
0,24 1 %
0,019
pHfinal
1,1
1,7
Recuperación
70 %
93 %
Estos resultados sirven para comprobar la mayor dificultad de ataquedel mineral uranífero, asociado a lo s óxidos de hierro.
21
ANÁLISIS POR. MEDIO DE RAYOS X DEL MINERAL PROCEDENTE
DE LA MINA "FE"
El análisis por rayos X se ha realizado con dos fines; en primer lugar,para conocer la composición de las fracciones finas, menores de 60 -mi-eras, que son dificiimente determinables por medios ópticos, y en segundotermino, para comprobar las deducciones mineralógicas, efectuadas pormedio de la microscopía,
Es conocido cómo los -minerales que se identifican sin dificultad porun método son muy confusos de determinar por otro procedimiento. Asi*pues, en este trabajos hemos superpuesto los métodos disponibles en ellaboratorio, para la perfecta caracterización de las especies mineralógi-cas j que constituyen el material de la mina "Fe",
A continuación exponemos los datos obtenidos en el estudio de lasmuestras con el e spectrómetro de rayos X. Los diagramas se han obteni-do con el espectrómetro Philips del Instituto de Edafología., Para todos loscasos se han utilizado radiaciones de cobre de K = 1,5405 A9 con una inten_sidad de 20M Amp. El intervalo utilizado ha sido de 29 a 609 para el ángu-lo 2 9.
Los diagramas se identificaron con las tables ASTM. Garrido.Novitzky, Frondel, monografías de varios autores y patrones del Labora-todio de Mineralogía de la J, E.N.
Minérale s identificadq_s
Cua r z o • -
La silice es el componente fundamental del mineral de la mina "Fe"forma parte dominante de las pizarras de la caja, bajo la forma de cuar-zo y calcedonia, y de la mineralización propiamente dicha, en las varieda-des de cuarzo, jaspes y ópalos.
A la acción de los rayos X estas variedades, excepto el ópalo, consi-derado como la forma amorfa de la silice, dan el mismo diagrama.
El cuarzo se concentra en las fracciones ligeras, especialmente en lasno magnéticas, mientras que los jaspes, debido a su contenido en hierro,lo ha.cen en las fracciones magnéticas pesadas.
Tanto por el valor encontrado para el espaciado de las reflexionescaracterísticas como por sus intensidades, toda la silice se encuentra ba.jola forma de cuarzo o cuarzo de baja temperatura. No se han encontradoindicios de trilimita ni cristobalita.
22
Moscovita-illi ta
Las micas junto con el cuarzo , constituyen la casi totalidad de las pi-z a r r a s de Salamanca. As í , en mayor o menor proporción, las encontramosen todas las fracciones estudiadas, principalmente en los minerales magnéti_eos a 1,0 Amp 102 entre los minera les l igeros .
Esta dualidad de máximos nos indica la existencia de dos variedades deminera les micáceos; al mismo t iempo, pone de relieve la. variabilidad en sucontenido en h i e r r o , lo cual hace que, en las separaciones con bromoformoestas micas lleguen a pasar con los minera les pesados , de densidad mayora 2 ,8 (Moscovita. D. 2 ,7 a 3; illita = 2 ,6) .
Según los valores de los espaciados nos encontramos ante las siguien-tes variedades de minera les micáceos.
' hkl
003006101112
00, 15'• 3 00
PROBLEMAd.A2 i/lj x 100
V m10,204,984,492,561,991,50
1255313224 012
d
9,4 ,
4 ,
2 ,
1,1,
Se
•
9.9-.45
96
ricita
1/ljL
10080
100100
6 0SO
Illita
d.
10,04 , 94 , 42 , 5
1,91,5
I/Il
1004 0
90100
5090
MoscovitaTip. IM
d.
10,15 , 0
4 , 42 , 52 , 0
1,4
I/Il
10037
9090323 3
MoscovitaTip. 2M
d.
10,05 ,04 , 42 , 5
2 , 01=4
I/Il
1005565567 5 •
4 0
MoscovitaTip. 3T
d.
9,94 , 94 , 42 , 51,91,5
10053
19274711
Con una rápida observación de los valores de intensidades, l/l]_ x 100de esta tabla, se deduce que el mineral en estudio debe ser considerado comomoscovita, variedad 3T, por la semejanza de intensidades: puesto que los va-lores de los espaciados coinciden en todos los minerales micáceos reseñados.
23
Sin embargo, en las fracciones magnéticas no aparece la reflexióncorrespondiente a los planos 300 de las micas, mientras que, en los mineralesno magnéticos esta reflexión tiene una intensidad l/l\ ~ 12» Si comparamoslas intensidades de los espaciados de este plano 300 con las del 101, vemosque en la moscovita 3T tienen distinta intensidad, siendo mayor la del plano101, por lo que no debería salir en el diagrama la reflexión 101 sin que semarque la del plano 300. En la illita ambos planos, el 300 y el 101, dan re-flexiones de igual intensidad 8 por lo que debemos encontrar las dos o ningu-na de ellas..
En efecto : en las muestras magnéticas a 1,2 Amp 105 tanto de lasfraccioiies pesadas como ligeras , encontramos : reflexión del plano 101 deintensidad i / l j - 10, reflexión del plano 300 de intensidad l/l]_ 7- 12= Lo maslógico es deducir que existen dos especies mineralógicas, moscovita e illita.Si se tratara de una única especie en distintos estados de hidratación o decristalización, no se destacarían los dos máximos en las curvas de variaciónde intensidades que más adelante comentaremos.
La illita (2K2O-3MgO , Al2O3 = 24SiO2- 12H2G aprox, ) se concentra conpreferencia con los minerales no magnéticos.
La moscovita ferrífera 3T, (K. 3N¡a) (Al, Mg. Fe), (SiO, . Ao s 5)O10(OH)2
tiene una proporción Mg/Fe ~ 2 / 1 , según los diagramas de Bradley (Se con-centra para el plano. 003 en las fracciones magnéticas).
_C lo ritas
Los cío ritas forman parte integrante de las pizarras encajantes de lamineralización. Su identificación por rayos X es algo incierta, pues porformar una gran serie de minerales isomoríos la clasificación de las clori-tas , es . en realidad, algo artificiosa.
Estos minerales están representados en todas las fracciones estudia-das, preferentemente en las magnéticas ligeras. En las fracciones pesadasencontramos dos máximos de concentración a 0¡8 Amp 10 °C y a 1,2 Amp10 °C, lo cual nos indica, que de nuevo nos encontramos ante dos varieda-des de minerales clorrticos.
Las reflexiones de las cloritas detectadas han sido :
hkl
00100200300400513 1
PROBLEMAd Ac
14,37,134,743 , 5 52 , 86
14 s 07 ,074 , 6 93 S 5 2
I/I-, x 100
70100437030
bb100405014
J
24
d
1 4 ,
7 ,4 ,
3 ,2 ,2 ,
C hamo sitaMg
•
0
17053836 1
Vii
90
10070
1005010
Bavalita
d.
14,07,084 ,683,522,822,60
Vi i
60
10030501030
Diabantita
d.
14,07,084,673,542,832 ,60
V1!
80
10030802080
Ripidolita
d.
14,17 ,074 , 7 23 , 5 32 ,822 , 5 9
Vii
80
10030501010
En la columna de espaciados de la muestra problema incluimos los va-lores extremos encontrados en las distintas fracciones y en la de intensida-des las correspondientes a las fracciones E en la primera fila y las de lafracción G en la segunda.
La clorita que forma parte de las fracciones magnéticas debe conside-rarse como chamosita magnética (chamosita de tipo clorítico). las cloritasde las fracciones menos magnéticas las asignamos a la variedad bavalita(clorita rica en hierro), pero, si tenemos en cuenta que la reflexión del pla-no 131 no aparece en las muestras analizadas, posiblemente se trata de ri-pidolita (clorita magnésica).
Para resolver este problema se tiene que hacer una separación totalde las cloritas contenidas en las pizarras.
Albita
Los feldespatos son más abundantes que lo supuesto por el estudio mi-croscópico. Estos silicatos se concentran en las fracciones ligeras, su con-tenido aumenta de modo gradual, y toma valores máximos en las fraccionesno magnéticas. Esta amplitud de distribución es motivada, por una hemati-zación de gran parte de los cristales feldespáticos , que se separan inclusocon 0,4 Amp 102.
Los resultados de la lectura de diagrm.as han sido :
D
4,013,723 , 6 4
3 , 2 0
2 , 9 9
Espaciados, d A
E
4,033,733,64
3,192,98
F
4 : 033,723 , 6 5
3 ,192 , 9 8
O
G
4 , 0 43 , 7 33,653 , 2 0
2 , 9 9
L
•
3 , 7 63 , 6 93,233,192,98
Intensidad l/l\ x 100
DEF y G
2 424
2 0
10080
L
1010
100
302 8
25
La intensidad de la reflexión de 2,9 8 A 2 está afectado en todas lasmuestras, excepto en la L, por la reflexión del mismo espaciado de laillita (d. 2,9 8, I/Ij = 40).
El valor de los espaciados y la intensidad con que se registran, coin-ciden con los de la albita mejor con los de cualquier otro feldespato, segúnlos datos del Índice A. S. T. M. ; sin embargo, el desdoblamiento de la refle-xión de 3,20 AS y 3 , 19^ es , para varios autores , característica de la oligo-clasa.
El feldespato, que forma parte de las pizarras, es, sin duda alguna,albita, cuyos términos más básicos, ricos en calcio, se concentran en lafracción no magnética por no estar hematizados. Puede observarse en laTabla anterior como disminuye el valor de los espaciados mayores hacia lasfracciones magnéticas, debido a la introducción de hierro en la red, durantelos procesos hidrotermales.
Minerales de hierro
La determinación de los minerales de hierro ha sido obstaculizada porla fuerte fluorescencia secundaria, debido a no haber podido utilizar una ra-diación adecuada para las muestras con un porcentaje elevado de hierro.
No obstante, las ventajas de trabajar con espectrómetro nos permitenobtener la información necesaria, para este trabajo.
En las fracciones magnéticas pesadas encontramos los espaciados ca-racterísticos de la magemita (Fe^O,) y de la hematites (Fe^O^), denomina-da por otros autores oligisto.
En las fracciones magnéticas ligeras se concentra el hidróxido de hie-rro o hierro acicular (Fe O - OH), denominado geothita en la literatura an-glosajona y lepidocracita en la germana.
El hierro contenido en las pizarras de "Fe" está bajo las especiesmineralógicas siguientes :
Magemita (Fe2O3), procedente de alteración de magnetita.
Hematites (Fe2O-,), procedente de alteración de pirita.
Goethita (Fe OH), procedente de hidratación de los óxidos de hierro y
alteración de sulfuros cupríferos.
Minerales accesorios
En cantidades menores, o contados únicamente en una fracción, sehan identificado, por rayos X los minerales siguientes :
26
Sper satinaPiritaCalcosinaCalcopiritaCovelinaA patitoTurmalinaFluorina
ISSontronitaMagemita
Minerales de uranio
Uranotilo
Este silicato de uranio y calcio es el más abundante entre los mineralesradiactivos de la mina "Fe". Se concentra en las fracciones no magnéticaspesadas y su determinación por rayos X no ofrece dificultad.
Los resultados han sido :
Uranotilo de "Fe"
d. A°
7,936,655,474,843,963,613,523,202,992,91
^ 1
10020132045
630162310
Uranotilo (Frondel)
d. A°
7,386,615,424,763,943,603,513,203,992,91
Vil
10445944588
Únicamente indicamos los espaciados mayores por ser aquellos en loscuales hay alguna discrepancia, entre nuestros datos y los dados porFrondel; en efecto, las reflexiones mayores en el uranotilo de "Fe" son,probablemente, debidas a una fuerte hidratación. Con respecto a las intensi-dades, las dadas por Frandel son de estimación visual, por lo que, exceptola reflexión de 3,52 A 2 son concordantes. Este espaciado de 3,52 A2 tienemayor intensidad por la superposición con una reflexión de la meta-autunita.
27
Este fosfato de uranio y calcio es realmente poco abundante, se loca-liza preferentemente en las fracciones pesadas de susceptibilidad magnéti-ca intermedia o baja.
Queda caracterizado únicamente por las reflexiones siguientes :
d A2
8,423,612,523,20
l/ll x 100
100206030
Se trata de una variedad meta-autunita o fosfato de calcio y uraniohexavalente con un numero de moléculas de agua bastante reducido.
El comportamiento de la uraninita, pechblenda y "óxidos negros" alos rayos X es análogo, debido a que realmente se trata de variedades deun mismo mineral; sin embargo, se puede obtener una información, o difereridación, analizando el tamaño de la celdilla elemental, el cual varia de5,35 a 5,49 A2 en función de grado de oxidación y contenido en torio.
En las muestras de la misma "Fe" hemos obtenido los resultados si-guientes :
Producto
Muestra singular de pechblendaÓxidosÓxidosÓxidosÓxidos
de la Muestrade la Muestrade la Muestrade la Mué stra
3 688369936993 699
6QD6QE7QD7QL
Tamaño celdilla
ao =ao =a o =
ao =
ao =
5,42 A95,40 A25,45 A95,40 A°5,42 A°
Formula *
UO2
uo2uo2uo2UO2
, 4, 5
1
5, 4
(Calculada según el diagrama de Brooker y Kiuffield).
Por el tamaño de la celdilla deducimos que existen t res variedadesde óxidos de uranio :
28
12 Óxidos de uranio poco oxidados, aQ =5,45 A9. Se concentran enlas fracciones magnéticas a 0,6 Amp. 109.
29 Óxidos de uranio algo oxidadosfracciones no magnéticas.
= 5.42 A9. Se concentran en las
39 Óxidos de uranio bastante oxidadoslas fracciones magnéticas a 0,8 Amp. 109.
= 5,40 A9. Se concentran en
Es de destacar como la pechblenda no asociada a óxidos de hierro 7GLcoincide en el tamaño de su celdilla con la pechblenda de una muestra sin-gular, tomada de una venilla y perfectamente caracterizada en su estudiometalo gráfico.
De los óxidos de uranio asociados a las limonitas, los contenidos enlas fracciones QE son muy ricos en UO2 y deben ser considerados como"óxidos negros de neoíormación. Los óxidos de uranio de las fraccionesQD, tienen por el contrario más abundancia de UO, y deben considerarsecomo producidos por alteración supergénica.
ANÁLISIS DE LAS FRACCIONES LIGERAS
Para conocer la composición mineralógica de 3.a fracción ligera se hantomado cinco diagramas, correspondientes a las separaciones magnéticassiguientes :
6PD magnética a 0,6 Amp. 109 de inclinación de la sep.6PE " • 0,8 Amp. 109 " " " "6PF " 1,0 Amp. 109 " " " "6PG " 1,2 Amp. 109 " " " "6PL no magnética a 1,6 Amp. 109 " " " "
ANÁLISIS CUALITATIVO
Minerales que forman las diversas fracciones
D E L
Cuarzo ••MoscovitaIllitaCío ritasHematitesGoethita
ANÁLISIS CUANTITATIVO
Desgraciadamente la relación entre la intensidad de las reflexiones yla cantidad de la sustancia que produce no es sencilla. Es necesario recu-rrir a métodos semi-empírico s para conocer esta relación entre el conteni-do de un mineral y la intensidad de las reflexiones que produce en un hazde rayos X.
En efecto, la intensidad del haz difractada es función de una serie defactores, que dependen de la estructura y del coeficiente de absorción linealde los componentes. En general, tendremos IA = K^ V^/U > donde VA esla proporción del componente A expresado en volumen, U es el coeficientede absorción lineal de la mezcla y K& es una constante que comprende lasvariables siguientes : constantes experimentales, volumen total de la mues-tra, intensidad del haz incidente, numero de planos, factor de estructura yfactor de polarización Lorentz.
En nuestro caso, tenemos una serie de mezclas de minerales con dis-tintos coeficientes de absorción, por lo que el coeficiente de absorción linealde la mezcla es distinto al de cada uno de los minerales. La intensidad dela reflexión de un plano h k 1 de un componente será función de la proporciónde éste y de los demás componentes con distinto coeficiente de absorción.Evidentemente, al ser la intensidad inversamente proporcional al coeficientede absorción de la mezcla, la intensidad de los componentes de mayor absoir_ción lineal, será relativamente superior, y la de los componentes de menorabsorción darán una intensidad a los reflejados inferior a la que obtendríamosen el caso de tener todos los componentes de igual absorción lineal.
Por otro lado, este coeficiente de absorción es suma de dos términosindependientes : el coeficiente de absorción propiamente dicho y el coefi-ciente de difusión. Como únicamente se ha podido trabajar con emisión decobre, el coeficiente de difusión para los compuestos de hierro es muy in-tenso y la fluorescencia secundaria del hierro ha perturbado las intensida-des, especialmente en los diagramas de las fracciones magnéticas.
En consecuencia, para efectuar un análisis cuantitativo habría sidonecesario efectuar una serie de diagramas utilizando patrón interno paracada uno de los minerales encontrados.
Este método de patrón interno es muy costoso para analizar cuantita-tivamente un corto numero de muestras, y al no ser imprescindible, paralos fines que se persiguen en el estudio de la perdida de uranio en los este-riles de lixiviación, no se ha considerado adecuado utilizarlo.
No obstante, como evidentemente existe una relación no lineal entrela intensidad de las reflexiones y la cantidad de mineral que los produce,podemos construir una serie de curvas, que nos pondrán de manifiesto lavariación de la intensidad, en la reflexión de un plano característico de ca-da sustancia, en las distintas fracciones analizadas.
30
Estas curvas nos indicarán como varian las proporciones de cada mi-neral, en las distintas fracciones. Las curvas se han trazado tomando enlas abcisas el número de cuentas absolutas, por minuto, registradas por eltubo Geiger-Müller del espectrómetro.
Variación de las proporciones de los componentes de l_a_s fraccione sligeras . :
En el gráfico adjunto están representadas las variaciones de las inten-sidades de la reflexión más característica (de mayor intensidad libre de in-terferencias) de los minerales dominantes .
CURVAS DE VARIACIÓN DE
INTENSIDADES DE LOS ES-
PACIADOS CARACTERÍSTI-
COS DÉLOS MINERALES
DE LA FRACCIÓN 6 P
/ \
D E P O H
FRACCIONES MAGNÉTICAS
Cuarzo
Representado por la intensidad del espaciado de 4,26A° de intensidadrelativa I/Ij x 100 = 35. Se ha tomado este espaciado por existir una inter-ferencia entre el de mayor intensidad d = 3,34 i/ l j = 100 y el de = 3,33 l/ly= 100 de las moscovitas. Se puede observar como el contenido de cuarzoaumenta progresivamente hacia las fracciones no magnéticas. La existen-cia de cuarzo en las muestras magnéticas se explica por la abundancia dejaspe hematítico.
31
Mo s c ovita - i Hita
Representadas estas micas por la intensidad correspondiente al espaciado d = 105l - 9,92 A° de l/li = 100.
El contenido en micas es casi constante en todas las fracciones, con-centrándose la moscovita en las fracciones magnéticas y la iluta en las me-nos magnéticas; teniendo, respectivamente sus máximas concentracionesen las fracciones magnéticas a 0,8 Amp. 102 y 1S2 Amp. 102,
Clorita
Representadas por el espaciado 14,2 A2 de i/l^ = 70 - 55. El conteni-do es ligeramente superior en la fracción 0.8 Amp 102 y prácticamente noexiste en las fracciones no magnéticas a 1,6 Amp.
Feldespatos
Representados por el espaciado de 3,20 A2 de i/l , = 100. El contenidoaumenta sensiblemente, de un modo gradual, hacia las fracciones no mag-néticas.
Hematites_
Representadas por el espaciado de 2.50 A 2 de i/li = 100. Este mineralse concentra en las fracciones magnéticas, la curva no es representativa dalos contenidos en minerales de hierro, la fluorescencia secundaria disminu-ye sensiblemente la intensidad de los espaciados correspondientes a los mi-nerales de hierro.
ANÁLISIS DE LA FRACCIÓN PESADA
Para conocer la composición mineralógica de la fracción pesada,minerales con densidad mayor de 2 ,8 , se han tomado los diagramas corres-pondientes a las separaciones magnéticas siguientes :
C magnética a 0,4 Amp 102 de inclinación de la separadora.a 0,6 "a 0,8 "a 1,0 "a 1,2 "a 1,4 "a 1,6 "
L no magnética a 1,6 Amp. 102
Los resultados han sido :
DEFGHK
nii
1 1
ii
ii
n
11
11
11
II
II
¡I
11
11
11
11
11
II
ino
ii
II
II
II
ii
II
uii
M
II
II
II
II
I 1
11
11
II
II
1 l
,,
1 1
1 1
M
II
II
II
II
32
ANÁLISIS CUALITATIVO
Los minerales detectados por rayos X que forman las fracciones ant_e_riormente indicadas son los siguientes :
Cuarzo - jaspeMoscovitaIllitaCha nao sitaDavalitaHematitesSperantinaUranotiloPechblenda-oxi, negrosAutunitaPiritaCalcosinaCalcopiritaCovelinaApatitoTurmalinaFluorinaMagemita
D F H K L
ANÁLISIS CUANTITATIVO
Cuarzo-jaspe
Representados por el espaciado de 4,26 A2, se localiza en todas lasfracciones, dando máximos de concentración, el jaspe en la fracción de 1,0Amp 105 y el cuarzo en la fracción no magnética a 1,6 Amp 105 de inclina-ción de la separadora.
Mosco vita-illita
Repre sentadas por el espaciado de 10,1 A 2 9,92 A 2. Estos mineralesque forman una serie de cristales en distintos estados de alteración o me-tamorfismo, según supongamos que el mineral original sea moscovita oillita. Son. dos máximos de concentración a 0,8 Amp y 1,2 Amp,
33
CURVAS DE VARIACIÓN DE
INTENSIDADES DE LOS ES-
PACIADOS CARACTERÍSTI-
COS DE LOS MINERALES
DE LA FRACCIÓN 7 Q
D E F O M
FRACCIONES MAGNÉTICAS
Hematites
Representados por el espaciado de 2,5 A2. Se concentra en la fracciónmagnética a 0,6 Amp 102. Las fracciones más magnéticas, evidentementedeben contener un porcentaje mayor de minerales de hierro no hidratados.El descenso de las intensidades es motivado por la fuerte fluorescencia se-cundaria.,
Cloritas
Representadas por los espaciados de 14 A2, en el gráfico están defini-dos como chamosita, variedad de las fracciones magnéticas y bavalita en lasfracciones no magnéticas, con un máximo de concentración en la fracciónde 1,2 Amp. Como velamos anteriormente esta distinción es algo artificio-sa desde el punto de vista geológico; probablemente se trata de dos estadosde transformación de una cío rita que no se define bien a los rayos X.
U ranotilo
Representado por el espaciado de 7,8o A2, La curva de distribución deeste silicato de uranio hexavalenle es muy precisa y coincide con las curvasde distribución del contenido de uranio. En porcentaje máximo se alcanza conuna fuerza magnética de 1.6 Amp. 102 de inclinación y 302 de pendiente dela. sepa.radora,
Pe_chble.nda
Representada por el espaciado de 3 ; 12 A2, Se concentra en la fracciónmagnética de 0.6 Arnp 102, Máximo de concentración que coincide igualmente^con el encontrado en la distribución del uranio.
ANÁLISIS DEL MATERIAL DE ALIMENTACIÓN DE LA PLANTA,
Muestra 3 669
Se ha realizado el diagrama de la muestra total, sin separación, paraconocer los minerales fundamentales del material de la mina "Fe".
El análisis cualitativo ha dado los resultados siguientes : (los distintosminerales se indican en orden decreciente a su contenido)
12 Cuarzo2 2 Moscovita-iluta3 y Cío ritas42 Hematites52 Feldespatos62 Uranotilo
De estos minerales son dominantes aquellos que forman las pizarrasde la caja de la mineralización; es decir, cuarzo y moscovita-iluta y cloritas,
ANÁLISIS DE LOS RESIDUOS DE ATAQUE NÍTRICO
El análisis cualitativo ha dado la composición siguiente :
CuarzoMo seo vita - ilutaAlbitaEsperantitaTurmalina
También se ha encontrado carborundum y corindón, procedentes, sinduda j de las muelas utilizadas para la molturación del mineral»
35
RESULTADO DE LA LIXIVIACIÓN SULFÚRICA
Como veíamos en capítulos anteriores las fracciones que mayor dificul-tad ofrecieron en el ataque por las soluciones sulfúricas, eran las magnéticaa 0,6 Amp 102 y 0,8 Amp 102. Las cuales han sido estudiadas de modo parti_cular por rayos X. Las muestras estudiadas han sido las siguientes :
Muestra 3699 fracción 6QD (antes de ataque sulfúrico)Muestra " fracción 6QE " " " "Muestra 3688 fracción 6QD (después de ataque sulfúrico, ensayo A)Muestra " fracción 6QE " " " " " "
Fracción 6QD
En la muestra antes de su lixiviación encontramos la siguiente compo-sición :
Cuarzo (4,26 A°, 3 ,34 A°)Moscovita (10,0 A2)Cloritas (7, 10 A°)Hematites (2,70 A2, 2,50 A° y 1,7 0 A2).
Los óxidos de uranio no se detectan debido, sin duda, al fuerte fondo.
La muestra después de atacada da un diagrama equivalente pero máspobre en líneas. Para evitar esta falta de información se procedió a la ex-tracción de los geles de hierro (mediante lavados con hidrosulfato sódico yácido clorhidrico) con lo que obtuvimos una notoria mejoria en la calidad deldiagrama. Las diferencias entre la muestra asi'tratada y la muestra antesde la lixiviación acida da las siguientes composiciones.
Cuarzo, aparece más destacado 4,26 A 2 3,34 A 2Moscovita " " " 10, 1 A° 4,99 A° 1,99 A?Cloritas " " " 7, 10 A 2Hematites, pierden intensidad sus reflexiones. Desapa-
recen la s reflexiones del espaciado d= l ,69y2 ,50A2 por ser estos debi-dos a los óxidos de hierro hidratados eliminados en la extracción de geles.
Los óxidos de uranio se destacan con la reflexión correspondiente alespaciado de 3,11 A2.
Fracción 6QE
La composición es similar a la encontrada en la fracción D por lo queno vamos a insistir en ella, no obstante puede observarse en los diagramasen comparación con el de la muestra D el claro aumento en la cantidad decloritas (14,2 A9, 7,13 A 2 y 35,4 A2), la disminución de las reflexiones delos minerales de hierro (prácticamente no se aprecian),, el fuerte aumento enel contenido de moscovita y cuarzo y una notable disminucción en el fondo deldiagrama.
36
Los óxidos de uranio están bien caracterizados por el espaciado de3.14 A2. Puede apreciarse como en la muestra atacada (3688 SQE) sigueexistiendo este espaciado pero con una intensidad inferior, lo cual nos de-muestra que durante el tratamiento parte de éstos "óxidos negros" han sidolixiviados.
CONCLUSIONES
1- Composicioii_n}_in_eral£gi_ca
El estudio por rayos X efectuado del material de la mina "Fe" ha dadola composición mineralógica siguiente:
Minerales dominantes 80 por ciento apros.
CuarzoMo seo vita -illitaCío rita
Minerales accesorios 17 por ciento aprox.
Limonitas (Hematites y Geoethita)FeldespatoJaspeM, de la arcillaPirita
Minerales accidentales 2 por ciento aprox,
GranatesCovelinaCalcosinaTurmalinaApatito
Minerales uraníferos
UranotiloPechblenda "óxidos negros"Meta-autunita.
37
S Resultados de la lixiviación sulfúrica
- El uranotilo se extrae totalmente en las condiciones de ataqueestudiadas (75 Kg/Tm de H2SO4, 30 °C de temperatura y 24horas de duración del ataque, en el ensayo A. Muestra 3688; y75 Kg/Tm, 60 °C y 12 horas en el ensayo B. Muestra 3689).
- Los óxidos de uranio, pechblenda y óxidos negros han sido lixivia_dos en parte durante la lixiviación del ácido en las condicionesa nteriores*
- En el estudio de los residuos, por rayos X, el tínico mineral ura-nífero detectado ha sido la pechblenda.
- La recuperación de cobre ha sido buena, podemos estimar quealcanza el 80 por ciento del cobre contenido en distintos minera -le s.
ANÁLISIS TÉRMICO DIFERENCIAL DEL MINERAL
PROCEDENTE DE LA MINA "FE"
La aplicación del análisis térmico diferencial se ha hecho imprescin-dible para conocer la naturaleza y el estado físico de algunos minerales,que forman el material beneficiable de la mina "Fe" de Salamanca,
En efecto, el estudio microscópico y de rayos X no nos proporcionandatos definitivos acerca de la composición mineralógica de fracciones muyfinas, ni de los minerales amorfos o los fuertemente hidratados. Conocidala influencia que en la retención de las sales de uranio ejercen los geles dehierro y los minerales de la arcilla se hace necesario buscar un métodopara identificar estos minerales, los cuales llegan a representar alrededordel 50 por ciento en el mineral cuya lixiviación estamos estudiando.
A continuación damos cuenta de los resultados obtenidos, los cualesno han alcanzado la precisión deseada, debido al déficit de informaciónbibliográfica existente acerca del comportamiento técnico de los minera -les no.arcillosos.
El equipo empleado, construido por la casa Gerbüder Netzxch, es totalmente automático, de registro fotográfico y con una velocidad de calenta-miento de 10 °C/minuto. Los portamuestras son de platino y los parestermo-electricos de Pt/PtRh.
Las muestras reducidas a un tamaño aproximado de 5 mieras han sidomantenidas en vacio sobre solución saturada de Mg(NO3);> 6H2O durante 4días, con lo cual se conseguía una humedad relativa del 50 por ciento (aprox.segiin la temperatura ambiente).
38
Las especies han sido diluidas con caolin de Lage (calcinado a 1, 100°C) para evitar que durante la tostación de los sulfuros, ataque a los parestermoeléctricos y aparezcan reacciones endotérmicas falsas.
La dilución ha variado según los casos del 10 por ciento al 50 por cien-to de material del problema. Como muestra inerte se ha utilizado el mis-mo caolin inerte. El intervalo analizado ha sido desde temperatura ambien-te a los 800 °C, por ser esta zona la más interesante para la identificaciónde los minerales que aquí* estudiamos y para proteger el ataque de los parestermo-electricos de las reacciones de fusión de fosfatos, óxidos y sulfuros.
Minerales identificados
Illita. - En el grupo de minerales de las micas está mal definido por formarseries isomorfas de minerales. En el estudio por rayos X veíamos comoera difícil discernir si se trataba de moscovita o de illita. (la illita es realmente una variedad de moscovita fuertemente hidratada). En A. T. D. lamayoría de los autores no encuentran actividad técnica en la moscovita,mientras que la illita está caracterizada por dos picos endotérmicos a140 °C y 590 °C, comprendiendo respectivamente a la deshidratación ydeshidroxilización.
Los picos endotérmicos detectados han sido :
100 a 135 °C en la fracción ligera150 a 170 °C en la fracción pesada580 a 590 °C en la fracción ligera580 a 590 °C en la fracción pesada
El pico de deshidratación en la illita, de la fracción pesada está lige-ramente desplazado en su valor normal 12 5 °C debido a la dificultad quelos geles de hierro adsorbidos ofrecen a la deshidratación.
Cuarzo. - La identificación del cuarzo es muy precisa debido a la conocida ;transformación del cuarzo estable a baja o alta temperatura, inversión queocurre a los 573 °C. En la práctica los valores pueden variar dentro de lí-mites relativamente amplios, según la naturaleza de las impurezas quecontenga. En general se admite de 575 °C a 600 °C. En nuestro caso latemperatura de inversión ocurre a lo s 600 °C - 608 °C.
Cloritas. - Las cloritas quedan caracterizadas por un fuerte pico endotér-mico que se inicia a los 600 °C, precedido en algunos casos por el corres-pondiente a la deshidratación a temperaturas entre los 100 y 2 00 °C. Enlas fracciones ligeras las cloritas pueden identificarse por el pico de 660°C y otro pequeño de 50 a 75 °C de deshidratación. La variedad de cloritano se puede definir debido a la escasa cantidad existente en las muestras.Por el tipo de curva parece corresponde a una variedad de mica en Mg.
39
En las fracciones pesadas no se identifican picos que puedan corres-ponder a cloritas.
Goethita. - Especial interés tiene la caracterización de los minerales dehierro, por su íntima asociación con los óxidos de uranio.
Por medio de los rayos X se identificó como mineral de hierro la he-matites o Fe2Oo pero este mineral no da reacción térmica en el intervalode 0 a 1 000 °C, sin embargo el óxido hidratado correspondiente a goethitaFeO + OH da un pico endotérmico característico de 3 00° a 400 °C, segúnel tamaño del grano.
La goethita está caracterizada, en la muestra procedente de la mina"Fe", por el pico de 310° - 320 en las fracciones ligeras y con una infle-xión a los 300 °C aproximadamente, en las fracciones pesadas. Tempera-tura esta, característica de ejemplares pobremente cristalizados.
Gele s de hierro. - Los hidróxidos de hierro de reciente formación dancurvas características en A. T. D. "Varían éstas dentro de amplios limites,no solo en función del tiempo transcurrido desde su precipitación, sinotambién, según el producto de origen y el modo de verificarse su precipi-tación. Según Mackenzie estos geles de óxido de hierro hidratados dan unacurva térmica similar a. la del Fe2O-> . H^O B; es decir, se caracterizanpor un fuerte pico exotérmico de 200° - 500 °C, precedido del correspon-diente endotérmico de deshidratación de 100° a 200 °C. Similar resultadoda en un reciente trabajo del autor ruso B. NBAHOBA para los geles deóxido de hierro sintéticos.
El pico exotérmico, que obtenemos en las muestras de "Fe" es equi-valente al obtenido mediante precipitación hidróxido amónico (9 N) de unasolución (0,2N) de sulfato férrico.
Sulfuros
Los sulfuros están actualmente mal estudiados por análisis térmicodiferencial, debido a su mejor caracterización con otras técnicas, y acausa de la corrosión de los pares termo-electricos.
Pirita. - Se caracteriza por fuertes acciones exotérmicas que se iniciana los 3 54 °C; con picos a los 443°, 551° y 612 °C. Cuando el mineral sediluye únicamente aparece un pico exotérmico a los 430 °C, probablemen-te debido a la formación de pirrotina.
_Ma_r_ca_sita_. - Se comporta de un modo similar a la pirita, con picos exotér-micos a 443 °C, 482° y 518 °C. La intensidad de estos picos depende de lacantidad de oxigeno disponible.
La transformación mar casita-pirita ocurre a los 415 °C¡ y da lugara un pico endotérmico a 455 °Cj pero3 debido a que la oxidación de la marcasita es más rápida que la transformación esa pirita a la mayoría de lasveces no se refleja.
40
_Calco_siiaa_. - Este sulfuro de cobre da un fuerte pico exotérmico cerca delos 500 °C seguido de una serie de descensos de la temperatura hasta los800 °C, transformándose en tenorita. Oxido que no da reacción térmica.
En nuestro caso los sulfuros dan una reacción característica. Se iniciacon un pequeño pico endotérmico a 430 C aproximadamente, debido a losóxidos de hierro superficiales, seguido de un fuerte pico exotérmico de 400a 410 °C, y una caida brusca de la temperatura, o pico endotérmico a 500°C. Consideramos que se trata, fundamentalmente, de pirita acompañadade calcosina o de otros sulfuros de cobre de mas energía., como puede serla covelina.
La marcasita, que posiblemente existe, no queda definida en las cur-vas que hemos obtenido.
Para el estudio por A. T. D. de este tipo de mineral será necesarioconstruir una serie de curvas patrones en nuestro laboratorio.
Uranotilo
El comportamiento térmico del uranotilo está bien definido. Hamiltony Kerr encontraron pequeños picos endotérmicos a 150°, 33 0° y 570 °C yuno más acusado a los 230 °C, con un pico exotérmico a 733 °C. Amvort-somian define en el uranotilo picos endotérmicos a 110°, 160°, 550° y elexotérmico de 725 °C. En nuestro laboratorio hemos definido este silicatode uranio y calcio (en diluciones del 25 por ciento) con los picos de 160°,580° y el exotérmico de 736 °C.
En las muestras de la mina "Fe" está bien definido el pico, muy agudoe intenso, de 160 °C. (150° a 165 °C), con inflexiones las reacciones de100°, 350 °C; el pico de 736 °C queda perfectamente definido en algunasde las especies estudiadas.
Fosfatos de uranio
La existencia de minerales hexavalentes de uranio principalmente defosfatos, autunita, torbernita, saleita. . . no pueden distinguirse del uranoti-lo por la casi coincidencia de las temperaturas de sus reacciones térmicas.En efecto, el pico endotérmico de la autunita ocurre a una temperatura de160 °C y el exotérmico, pequeño a 700 °C. La torbernita da, igualmenteun pico endotérmico a 160 °C y un segundo más reducido a 260 °C, no dareacciones exotérmicas. La saleita tiene una serie de picos exotérmicos enla región de 600 °C a 700 °C; pero, por su poca intensidad, difícilmentepodrian destacarse con los contenidos probables de este mineral en lasmuestras. El pico endotérmico alrededor de los 160 °C es caráeterí'sticade los fosfatos, por esta razón no se excluye la posibilidad, que en lasfracciones uranotilo, contengan fosfatos de uranio.
41
Óxidos de uranio
Con respecto al contenido de óxidos de uranio, en las fracciones mag-néticas (a 0,6 Amp 105), no se han obtenido resultados satisfactorios, de-bido a la variedad de comportamiento térmico de los óxidos de uranio,
Es conocido que la pechblenda ó los nóxidos negros" están formadospor óxidos de uranio tetra y hexavalent.es.
Los datos bibliográficos no ofrecen grandes garantías y en la actualidadestamos estudiando el comportamiento térmico de las pechblendas. El UO7se caracteriza en A, T.D, por un ancho pico endotérmico, que se inicia a latemperatura ambiente y termina a los 300 °C ; otro, bien marcado, exotér-mico a 60 °C. El UO3 se comporta de un modo similar en las temperaturasbajas ¡ con una amplia zona endotérmica a los 165 °C, A los 370 C produ-ce un pico bien definido endotérmico y a los 600 °C un pequeño y afilado picoendotérmico., reversible,
La pechblenda de la. mina "Fe" (muestra singular) se define por un picoexotérmico a 495 °C y dos estrechos a 600° y 608 °C reversibles y casi ins-tantáneos,
En la fracción 7-Q-B puede observarse (en la ampliación de la curva deA. T.D, que incluimos) el pico endotérmico de 600°, correspondiente a losóxidos de uranio, probablemente nos encontramos; ante "óxidos negros" opechblenda alterada, con predominio de UO,.
Ampliación del pico endotérmico, región de 600 °C. Muestra 3688-7-Q-D
Análisis _de__la Muestra total (3699}
La curva del análisis térmico diferencial de la muestra total pone demanifiesto su composición deducida por las reacciones siguientes :
42
IlutaCuarzoGoethita
Sulfuro sUranotiloCloritas
end, de 140 °¡end. de 606°end. de 320°exot. de 480°end, de 155°end. de 645°
y endot. a 590
CURVAS DE A T DMUESTRA 3SSe— TOTAL .
Destaca el fuerte pico endotérmico de la goethita, que no tiene tantaintensidad en ninguna fracción anteriormente estudiada.
Este oxido hidratado de hierro se concentra en la fracción 0 (0.06 = 0,03m/m de diámetro).
Análisis de las fracciones ligeras
Se han estudiado aquellas fracciones de las cuales disponíamos de can-tidad suficiente, y fueron consideradas características de algún mineral, oasociación mineralógica interesante, Estas han sido las fracciones 6PD,6PE, 6PF, 6PG, y 6PL, cuyas curvas de A, T. D. reproducimos en el gráfi-co II.
En ellas encontramos :
- Cuarzo . Pico- endotérmico de 608-615 °C, puede observarse como la pro-fundidad del pico aumenta hacia las fracciones no magnéticas. El análisiscuantitativo por A. T. D. da una distribución gradual del 9 por ciento al 53por ciento de S^C^-
" lí^íf: • Representada por los picos endotérmicos de 100° a 135 C y de580 °C a 595 °C. El análisis cuantitativo es impreciso por depender, la pro-
CURVAS DE ATD.
MUESTRA 3SSS- FRACCIÓN SP
fundidad de los picos, de la desecación de la muestra y el molido de mine-ral: aproximadamente, todas las fracciones contienen la misma cantidad;más abundante es en las fracciones intermedias 6PE y 6PG, como puedededucirse por las pendientes que forman el pico de 505 C.
- Cío ritas. Identificables por el pi-co endotérmico de 655 - 660 C,Este mineral es abundante en lafracción 6PE disminuye gradual-mente en contenido hasta la 6PG
y no existe en la fracción 6PL.
- Goethita .̂ Identificada con el pi~ccTde 310°-320 ° d Se encuentraúnicamente, en escasa propor-ción, en la fracción 6PD y 6 PE,
El pico de 345 °C de la curva D, seguida del pico exotérmi-co de 385 °C, es de dudosa inte_rpretacion-, debe ser motivado porhidroxidos de hierro geJiforme s
naturales, de acuerdobajos de Kurnakov.
Análisisde_
:on los tra
De las fracciones pesadas sehan estudiado todas las separacio-nes magnéticas, cuyas curvas deA. T.D. se incluyen en los gráficosIII y IV. Estas fracciones se handenominado 7QS por ser el tamaño
(de 0 07 m/m) el más abundante., pero constituyen una mezcla de tamaños
6, 7,'o. Por esta razón no coincide la distribución de contenidos con los
dados en el informe anterior para la fracción 7.
Cuarzo. Representado en las fracciones 7QE y 7QF por el pico endo-
térmico de 605° - 603 °C. En las fracciones magnéticas no se acusa la
rea-dón de inversión de la sílice. En las no magnéticas 7QG a 7QL se su-
perpone con el pico endotérmico de los sulfuros. Puede observarse, como
en la muestra L se hace este pico de 600O m á s agudo debido a la mayor prc-
porción de cuarzo.
ILHta. Identificada por los picos endotérmicos de 150° a 200 °C y 530°a 50(f°cTen las muestras 7QD y 7QE, En la muestra 7QF este mineral micaceo da reacciones a 102° y 580 °C debido a estar menos hidratado y conte-ner una cantidad de geles de hierro menor. En las muestras 7QG a 7Q.Lde-apa ve ce el pico endotérmico de de shidratacion , y el de 580 C es aificU
44
CURVAS DE ATD.
MUESTRA 3BB9 - FRACCIÓN 7 Q
CURVAS DE ATD
MUESTRA 3669.-FRACCIÓN 7 Q
su interpretación, puesto que. en estas muestras, la reacción ocurre a los600 °C, temperatura a la cual gran numero de minerales dan reaccionesendotérmicas y se superponen los efectos.
Goetriita, Representada por la. inflexión endotérmica de 3 00 °C aproxi-madamente, en las muestras 7QC, 7QD, 7QE, 7QF y 7QG» la cantidad deeste mineral es escasa en todas las muestras, parecen más ricas las 7QCy 7QG.
Ujranotilo. Este mineral da una reacción muy características y sepuede seguir su evolución cuantitativa al observar la amplitud del pico en-dotérmico, muy agudo, de 150 °C - 165 °C. El mayor contenido se encuentraen la muestra 7QK.
Sulfuros. A causa de la gran cantidad de energía que liberan los sulfu-ros en sus reacciones, pequeñas cantidades de estos minerales modifican lascurvas de A. T. D. y dificultan la identificación.
En la serie de muestra de la fracción pesada puede observarse comoel contenido en sulfuros aumenta desde la fracción 7QG a la 7QK, paradisminuir en la 7QL. Las muestras 7QC y 7QD no contienen prácticamentesulfuros.
45
Caso aparte merece la curva de la muestra 7QF, en la cual puedeapreciarse una deformación en el intervalo de 413 °C a 580 °C, ocasionadapor la transformación marca sita-pirita.
En la curva VII, que incluimos, a continuación, se estudia el compor-tamiento térmico de los residuos de los ataques nítricos, que se efectúanpara el análisis químico de uranio; en ella, puede observarse como estosresiduos están formados únicamente por iluta y cuarzo, entre los minera-les que dan reacción térmica en el intervalo realizado. i,l contenido decuarzo es de 35° por ciento aproximadamente.
CURVAS DE ATD.
RESIDUOS NÍTRI COS.
La curva de la fracción arcilla, obtenida en dilución con 25 por exentede caolin inerte, es característica. En ella están representadas la mayorparte de los minerales que forman las pizarras. Se identifican táeximentelos minerales siguientes :
IllitaCuarzoCloritasGoethitasSulfurosUranotiloNontronita
end. 1.10 endo 575
end. 595end. 850end. 3 00exot. de 440end. de 150end. de 7 6
exot. de 720exot. de 85 0
Es de notar la escasez de minerales de la arcilla propiamente dichosen esta fracción, únicamente representados por la nontronita.
46
CURVAS DE ATD.
MUESTRA 3SS0 - FRACCIÓN ARCILLA
Fraccionar cilla [j-JM2l
La fracción equivalente a la estudiada en el apartado anterior se haanalizado después de la lixiviación sulfárica (ensayo B). En la curva adjunta(Gráfico Vi) puede observarse como han desaparecido prácticamente cloritas,sulfuros, goethita, uranotilo; aunque excepto este ultimo estos minerales seaprecian por débiles inflexiones en la curva térmica.
El dato característico, por el que incluimos esta curva, es el fuertepico exotérmico de 415 °C8 que, segiín veíamos anteriormente, correspondea oeles de oxido de hierro hidratados de formación reciente.
47
Conclusione s
Del estudio por análisis térmico diferencial de las muestras de lamina "Fe" obtenemos las conclusiones siguientes; que sirven para comple-mentar algunos puntos obscuros de la composición mineralógica.
- El material está formado por los minerales que a continuación indi-camos en orden decreciente a su contenido :
Dan reacción térmica a 800 °C No dan reaccioón térmica
Illita
Esenciales CuarzoCío rita
GoethitaPiritaMarcasita
Accesorios CalcosinaUranotiloGele s de hierroÓxidos de uranio
FeldespatosMoscovitaGranate sHematite s
No se pueden identificar
Fosfatos de uranio.
- Entre estos destacan, por no haber sido identificados por rayos X,los óxidos y geles hidratados de hierro, así* como el fuerte contenido enillita de todas las muestras.
- Con respecto a la lixiviación sulfúrica del mineral hemos de re sal-tal la formación, no muy explicada en el proceso químico, de geles deóxido de hierro. Estos geles son los que en mayor proporción retienen losiones uranilos y dificultan una buena recuperación en los materiales finos,
- El mineral de uranio contenido en la fracción D (Magnética a 0.6Amp. - 10°) asociado con los óxidos de hierro hidratados son los llamados"óxidos negros" o pechblenda pulverulenta con un fuerte dominio de UO3.
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B I B L I O G R A F Í A
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J. E.N. 110-SIG/l 2
Junta de Energía Nuclear, Investigación Geológica, Madrid"Estudio Mineralógico del Material Beneficiable
Procedente de la "Mina Fe", Ciudad Rodrigo,(Salamanca) " .MINGARRO HARTIN, E. (1962) 48 pp, 28 figs. 5 refs.
Se efectúa un análisis mineralógico para conocer el resultado de lalixiviación acido en condiciones normal i zadas* El uranio principalmente seencuentra en forma de uranotilot pechblencía y autunita,, con una ley mediadel Q,VU En las condiciones de ataque, la perdida de uranio en los estéri-les es debida a la resistencia de la pechblenda, prácticamente no lixiviabley la absorción de uranio por los óxidos de hierro hidratados y mineralescoloidales.- Un estudio de éste último problema será expuesto en una próximapublicación.
J. E.N. 110-SIG/I2
Junta de Energía Nuclear, Investigación Geológica, Madrid-"Estudio Mineralógico del Material Beneficiable
Procedente de la "Mina Fe", Ciudad Rodrigo,(Salamanca) " .HINGARRO HARTIN, E. (196Z) 48 pp, 28 f i g s . 5 refs»
Se efectúa un análisis mineralógico para conocer el resultado de lalixiviación acido en condiciones normalizadas. El uranio principalmente seencuentra en forma de uranotilo, pechblanda y autunita, con una ley msdiadel 0,4$. En las condiciones de ataque, k pérdida de uranio en los estéri-les es debida a la resistencia de la pechblenda, prácticamente no lixiviabley la absorción de uranio por los óxidos de hierro hidratados y mineralescoloidales» Un estudio de éste último problema será expuesto en una próximapublicación.
J . E . N . 1 1 0 - S I G / l 2
Junta de Energía Nuclear, Investigación Geológica, Madrid"Estudio Mineralógico del Material Beneficiable
Procedente de la "Mina Fe" , Ciudad Rodrigo,
( Salamanca)" .HINGARRO MARTIN, E.#(1962) 48 pp,#28 figs* 5 re f s .
Se efectúa un análisis mineralógico para conocer el resultado de lalixiviación acido en condiciones normalizadas» El uranio principalmente seencuentra en forma de uranotilo, pechblenda y autunita, con una ley mediadel 0 t ' $ . En las condiciones de ataque, la perdida de uranio en los estéri-les es debida a la resistencia de la pechblenda, prácticamente no lixiviabley la absorción de uranio por los óxidos de hierro hidratados y mineralescoloidales» Un estudio de éste último problema sera expuesto en una próximapublicación.
J . E . N . 1 1 0 - S I G / l 2
Junta de Energía Nuclear, Investigación Geológica, Madrid11 Estudio Mineralógico del Material Beneficiable
Procedente de la "Mina Fe", Ciudad Rodrigo,
(Salamanca) " .HINGARRO MARTIN, E./1962) 48 p.pf<28 f i g s . 5 re fs .
Se efectúa un análisis mineralógico para conocer el resultado de lalixiviación ácido en condiciones normalizadas» El uranio principalmente seencuentra en forma de uranotilo, pechblenda y autunita, con una ley mediadel 0,4?ó, En las condiciones de ataque, la pérdida de uranio en los estéri-les es debida a la resistencia de la pechblenda, prácticamente no lixiviabley la absorción de uranio por los óxidos de hierro hidratados y mineralescoloidales.. Un estudio de éste último problema será expuesto en una próximapublicación»
