Arcilla coloidal

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ALUMINIO (BAUXITA)

Etimología:


Del latín alumen.

Fórmula química


:

Elemento:


Aluminio Al, 

Mena:


Bauxita AlO3(OH)

Propiedades físicas:


Aluminio:



Peso atómico:


 26,9815. 

Número atómico:

 13. 

Punto de ebullición:

 2.450 º C. 

Punto de fusión:

 659,70 º C.

Bauxita:


Sistema:


 Rómbico. 

Hábito:

agregados criptocristalinos a escamosos finos. 

Dureza:

3,5 – 4.

Densidad:

3,1. 

Color:

Blanco, amarillento, incoloro; en los agregados pisolíticos exhibe tonalidades rosa a rojo. 

Raya:

 blanca a roja. 

Brillo:

mate.

Descripción:


Es uno de los elementos más abundantes de la corteza terrestre de la cual forma más del 7%, sin embargo fue descubierto a principios del Siglo XIX.
El Aluminio (Al) es un excelente conductor de calor y de electricidad. Su mayor ventaja es su ligereza, pues pesa casi tres veces menos que el acero ordinario.
La Bauxita, la cual se presenta generalmente en forma de mezcla de Gibsita Al(OH)3 y Caolinita Al2Si2O5 (OH)4, y que se conoce también como boehmita, es la materia prima de la cual se obtiene la alúmina, del procesamiento de esta se obtiene el Aluminio. Este procesamiento exige un alto consumo de energía eléctrica, debido a esto se dice que la energía eléctrica es materia prima esencial en la obtención del Aluminio. El color y la paragénesis carácterísticos de la Bauxita excluyen cualquier posible confusión con otros minerales.

Origen:


Casi todo el Aluminio se obtiene de un mineral denominado Bauxita que se presenta exógeno en sus yacimientos, arcilla cuyo contenido metálico es de más del 40%. La Bauxita es una mena residual, producida por la meteorización de las rocas ígneas en condiciones geomorfológicas favorables

Antecedentes en Venezuela:


A partir de la Segunda Guerra Mundial, se inició la búsqueda de Bauxita, tanto por parte del Gobierno Nacional, como por compañías particulares. En Mayo de 1951, se descubríó el primer yacimiento de Bauxita de relativa importancia: el cerro El Chorro, localizado en Guayana, lo cual dio motivo para declarar los cinco Distritos más orientales del Estado Bolívar como Zona de Reserva Nacional para las menas bauxíticas.

Localización:


Los depósitos de Bauxita y lateritas alumínicas en Venezuela, están todos asociados con niveles de laterización de rocas graníticas y de carácter básico del Estado Bolívar, especialmente gabros ydiabasas.
Cinco áreas presentan acumulaciones de Bauxita y lateritas alumínicas, y son:
Área de Upata: esta zona presenta varios depósitos de Bauxita, pero es el cerro El Chorro el más conocido y estudiado. El depósito se encuentra a 5 Km al noreste de Upata, Distrito Piar del Estado Bolívar. La zona bauxítica aparentemente está asociada con rocas gabroides del Grupo Imataca en contacto con cuarcitas ferruginosas muy alteradas; de acuerdo a los estudios geológicos ejecutados.
Área de Nuria: la altiplanicie de Nuria se encuentra localizada al norte de la población de Tumeremo, Distrito Roscio del Estado Bolívar. Geológicamente está enclavada dentro del Complejo de Supamo.
La carácterística litológica esencial es una diabasa joven que intrusiona paragneises
Cuarzo feldespáticos que bordean la provincia de Pastora.
El cuerpo de diabasa en sus bordes aflorantes tiene un espesor superior a los 500 m. En el centro de la diabasa, morfológicamente circular, afloran rocas ácidas gnéisicas con apófisis migmatizadas hacia el contacto con la diabasa. Los depósitos de mena alumínica de la Altiplanicie de Nuria han sido originados mediante procesos de laterización de diabasas. Un dique anular de diabasas se encuentra laterizado en toda su extensión, con excepción de los bordes donde aflora la roca fresca y en las crestas centrales. De acuerdo a los estudios evaluativos, tres tipos de menas están presentes en la zona: una mena granular superior, dura compacta; una mena intermedia porosa, dura, de textura celular y una mena inferior muy porosa de color amarillo. La parte inferior del yacimiento está constituida por arcilla laterítica, blanda, terrosa y amarillenta. Los minerales esenciales en las menas son: 
Gibsita,Goethita, Limonita, Hematita, Cuarzo, Caolinita e Ilmenita.
Regíón de los Guaicas: los depósitos de Bauxita ferruginosa de la Serranía de los guaicas, localizados a 230 Km, al sur de Ciudad Bolívar y a 15 Km al oeste de Canaima, se asocian también con cuerpos de diabasas de la Formación Roraima.
De acuerdo a los estudios económicos existes dos tipos de mena: una laterita arcillosa en la parte inferior y una suprayacente de Bauxita ferruginosa. El espesor promedio de la zona de Bauxita ferruginosa es de 7 m.
Regíón sur de la Gran Sabana: los depósitos de lateritas alumínicas y de Bauxita se ubican especialmente en dos sectores: en los alrededores de Santa Elena de Uairén, y al noroeste de San Rafael de Kamoirán.
En la regíón de Santa Elena de Uairén la laterita alumínica y la Bauxita, están asociadas con procesos profundos de meteorización y concentración de las diabasas de la Formación Roraima; por lo tanto, la forma del yacimiento está altamente ligada a la morfología de las rocas básicas. El depósito en el valle del río Kukenán se presenta en forma de colinas redondeadas disectadas por valles poco profundos. La costra laterítica, resistente a la erosión mecánica, permite mantener la figura armoniosa que se observa a todo lo largo del valle del río Kukenán, en Santa Elena de Uairén. La poca elevación de estas colinas y su cota fija, permite interpretarla como un horizonte continuo cortado uniformente por valles de erosión.
Dos niveles de laterización han sido detectados en la zona: costras o cortezas lateríticas propiamente dichas, y áreas de Bauxita en las cuales aparece una alta concentración de alúmina y un alto porcentaje de Gibsita. De acuerdo a la composición química, tres zonas pudieron ser reconocidas: una roca superior muy rica en hierro y pobre en SiO2 y Al2O3; una zona intermedia enriquecida en Al2O3; y una inferior con un alto contenido de SiO2. De acuerdo a los análisis mineralógicos, los principales minerales de las zonas altas son: Gibsita, Hematita y Goethita; en el nivel inferior: Caolinita, Cuarzo, Muscovita, Hematita y Gibsita.
Regíón de Los Pijiguaos: durante los trabajos exploratorios efectuados por la Dirección de Geología de Ministerio de Energía y Minas en el año 1974 en la regíón suroccidental del Distrito Cedeño, fue localizado un importante distrito de Bauxita. Los depósitos se ubican en la regíón de Los Pijiguaos a 130 Km al sur de Caicara y a 35 Km al este del Río Orinoco; genéticamente se asocian con elGranito de Parguaza, típica roca ácida caracterizada por su textura porfirítica inequigranular en la cual hasta el 60 % debe consistir de grandes cristales subhedrales de microclino-pertita.
El batolito de Parguaza intrusiona la secuencia volcánica de la Formación Caicara y se extiende desde las cercanías del Río Suapure hasta las inmediaciones de la ciudad de Puerto Ayacucho, y hacia el sur hasta el Río Ventuari. Todas las secuencias litológicas son de edad precámbrica, variando entre 1500 y 2200 ma. Los elementos estructurales predominantes exhiben una orientación NW-S y ENE-WSW.
El Apatito y los minerales opacos ocurren como accesorios al igual que el Circón.
Los depósitos de Bauxita se desarrollaron sobre mesetas de unos 600 m de altura separadas cada una por valles profundos.

Aplicación:


El Aluminio es empleado para construir utensilios de uso doméstico, y en aleación con el hierro y otros metales, se utiliza en la construcción de vehículos, tales como aviones, trenes, automóviles, etc., y también para la edificación de puentes y edificios de muchas plantas, sus aplicaciones son cada día más numerosas. Por otro lado, la Bauxita aparte de servir como materia prima para la obtención del Aluminio, tiene otros importantes usos industriales, como en la fabricación de material refractario, abrasivos, químicos, cementos y procesos de refinación de hidrocarburos.

Asociaciones:


Gibsita [Al(OH)3], Parabauxita FeAl2(PO4)2(OH)2 8H2O, Wawellita Al3[(OH)3/(PO4)2]5H2O, Tenantita Cu3AsS3.

Estadísticas y mercado:


Este mineral venía desde hace diez años con una producción en ascenso y ahora ha tenido un severo retroceso de 20%, alcanzando 5,1 mtm en 1998, y en 1999 sólo 4,1 mtm.
La mina de Los Pijiguaos cuenta con suficientes reservas para cubrir la capacidad de la planta procesadora de alúmina, y podría exportar cualquier excedente si su producción fuese más competitiva, cosa que no se cumple, gracias a las diversas restricciones actuales de manejo y transporte, al tener que recorrer cerca de 700 Km a través del río Orinoco lo cual sólo es posible durante seis meses al año. No se debe esperar más para considerar y ejecutar otras medidas, y aprovechar la capacidad total de la actual planta procesadora de alúmina, así como también sus posibles planes de expansión, explotando otras minas de Bauxita más cercanas, se debe pensar en la ampliación de llevar esa misma planta de 3 mtm/año, que es otro proyecto aguas abajo con miras al consumo interno y a la exportación.

En 1998 se produjeron 1,7 mtm de alúmina, lo cual fue muy aceptable por estar por encima del 85% de la capacidad actual instalada de la planta, que es de dos millones de toneladas. Se estimó para 1999 que este importante producto mineral industrial, base para la obtención del Aluminio, tuvo un descenso en su producción por debajo de 1,45 millones de toneladas.

Arcilla

Para otros usos de este término, véase Polvo de ladrillo.
ArcillaClay-ss-2005.Jpg
Arcilla del período Cuaternario (400 000 años),Estonia.

General

Categoría


MineralClase
FilosilicatosFórmula química
Al2O3 · 2SiO2 · 2H2OPropiedades físicas

Color


Blanco, rojo, café.

Transparencia

Opaco[editar datos en Wikidata]

La arcilla es una roca sedimentaria descompuesta constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura.

Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. En la fracción textural arcilla puede haber partículas no minerales, los fitolitos. Químicamente es un silicato hidratado de alúmina, cuya fórmula es: Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O.

Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800 °C. La arcilla endurecida mediante la acción del fuego fue la primera cerámica elaborada por los seres humanos, y aún es uno de los materiales más baratos y de uso más amplio. Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales como la ocarina son elaborados con arcilla. También se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de papel, producción de cemento y procesos químicos.

Clasificación[editar]

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.

  • 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.

Si atendemos a la estructura de sus componentes, se distinguen las arcillas filitenses y las arcillas fibrosas.

También se pueden distinguir las arcillas de acuerdo a su plasticidad. Existen así las arcillas plásticas (como la caolínítica) y las poco plásticas (como la esméctica, que absorbe las grasas).

Por último, hay también las arcillas calcáreas, la arcilla con bloques (arcilla, grava y bloques de piedra de las morrenas), la arcilla de descalcificación y las arcillitas (esquistos arcillosos).

Química y estructura[editar]

Estos minerales están constituidos de láminas de tetraedros con una composición química general de Si2O5, en donde cada tetraedro (SiO4) está unido por sus esquinas a otros tres formando una red hexagonal. Átomos de aluminio y hierro pueden reemplazar parcialmente al silicio en la estructura.1​ Los átomos de oxígeno ubicados en los ápices de los tetraedros de estas láminas pueden, al mismo tiempo,formar parte de otra lámina paralela compuesta por octaedros. Estos octaedros suelen estar coordinados por cationes de Al, Mg, Fe3+ y [[hierro|Fe2+],es decir, los átomos de estos elementos ocupan la posición central del octaedro. Más infrecuentemente átomos de Li, V, Cr, Mn, Ni, Cu o Zn ocupan dicho sitio de coordinación.1​

Las relativamente grandes superficies de los minerales de la arcilla pueden adsorber iones y moléculas debido a que están cargadas de electricidad estática.2​

Grupos de minerales arcillosos[editar]

Los minerales de la arcilla se suelen definir según composiciones químicas idealizadas.1​ La cantidad de sílice (SiO2) en la fórmula es una determinante clave en la clasificación de los minerales de la arcilla.1​

Granulometría[editar]

Dentro de la clasificación granulométrica de las partículas del suelo, las arcillas ocupan el siguiente lugar:

Granulometría Arcillas <>Limos 0,0039-0,0625 mmArenas 0,0625-2 mmGravas 2-64 mmCantos rodados 64-256 mmBloques >256 mm

No obstante lo anterior, la clasificación USCS que es utilizada habitualmente en ingeniería usa los límites de tamaños máximos de 4,75 mm para las arenas y de 0,075 mm para las arcillas y limos.

Minerales de la arcilla[editar]

Los minerales de la arcilla son filosilicatos de aluminio hidratados a veces con cantidades variables de hierro, magnesio,metales alcalinos, tierras alcalinas y otros cationes.2​1​ Los minerales de la arcilla son en general microscópicos.2​ En la naturaleza los minerales de la arcilla son importantes componentes de la lutita y de los suelos.2​ Se originan a partir de lameteorización o alteración hidrotermal de feldespatos, piroxenos y micas.2​ También se le llama arcilla a algunos materiales plásticos y a partículas de tamaño igual o menor a 2 micrómetros que es el tamaño único o más común de todos los minerales de arcilla.1


CAOLÍN

Fórmula química:


Caolinita: Al4[Si4O10](OH)2.

Propiedades físicas:


Relación:


 Si:Al = 1:1. 

Sistema:

 Monoclínico.

Color:

blanco, puede tener diferentes matices en función del contenido de las impurezas.

Dureza:

 1. 

Densidad:

 2,6.

Origen:


Se forma al meteorizarse los Feldespatos, las Micas y otros alumosilicatos.

Descripción:


Es una designación petrográfica de mezclas de Caolinita, Dickita, Nacrita y silicatos de alúmina gelatinosos puros e hidratados. Presenta un aspecto terroso, tacto árido y casi siempre susceptible de plasticidad cuando se le añade agua. Forma parte de la familia de las arcillas y está asociado a los mismos procesos de formación.

Localización:


En Venezuela todos los depósitos comerciales de caolín se ubican a lo largo de una extensa zona de Bolívar nororiental, asociados con rocas precámbricas intensamente meteorizadas y lateritizadas. Tres grandes áreas poseen las reservas más importantes de caolín:
Depósitos ubicados al oeste del río Caróní: se ubican cuatro yacimientos de caolín de calidad comercial, La margarita, San Rafael, Santa Rita y Nuevo Mundo. Todos los yacimientos son de tipo residual, producto de la alteración de gneises feldespáticos del Complejo Imataca.
El yacimiento de La Margarita se ubica a 2,5 Km del río Porocopiche. La masa caolínítica tiene un rumbo N 70 E, una extensión de 2 Km y un espesor aproximado de 2 m. El color es ligeramente amarillo, el cual desaparece entre 850º y 1150º, tiene una excelente plasticidad y contiene 23,8 % de cuarzo y feldespato con un tamaño mayor del tamiz Nº 200, y 72 % de caolín de muy buena calidad.
Los yacimientos de San Rafael, Santa Rita y Mundo Nuevo son de menores dimensiones, aún cuando la calidad y aspecto genético son similares al caolín de La Margarita. Estos tres yacimientos se encuentran bajo explotación, suministrando materia prima para la industria de la cerámica y sanitarios
Regíón del Kilómetro 88: guarda posiblemente, las mayores reservas de caolín del Estado Bolívar. Todos los depósitos se asocian con niveles de intensa meteorización de secuencias dioríticas y graníticas del Complejo de Supamo, el cual cubre una considerable extensión de Bolívar nororiental. Estudios geológicos detallados realizados a lo largo de la zona, indican que los depósitos constituyen extensos mantos residuales en contacto con rocas metamórficas laterizadas y en muchos casos cubiertos por sedimentos jóvenes del Río Cuyuní. El espesor de los mantos puede superar los 30 m, y por lo general, la mena está constituida exclusivamente por muscovita, cuarzo anataza y clorita
Regíón de Upata: los depósitos de la regíón son pequeños si se les compara con otros distritos de caolín del Estado Bolívar, y se encuentran estrechamente asociados con gneises félsicos granulíticos del Complejo de Imataca. En parte son productos de alteración de los gneises feldespáticos y en otros se han producido por silicificación de bauxita.
Algunos depósitos se presentan asociados con capas residuales de óxido de manganeso. En este caso es posible que la roca madre haya sido en parte, una gondite granatífera, tal y como se identifica en la localidad de Santa Rosa.
Los caolines de Upata son explotados extensamente y usados en la industria de la cerámica y refractarios de la zona de Puerto Ordaz. Los principales depósitos se ubican en el Cerro Copeyal y San Lorenzo, aún cuando existen otros pequeños de menor importancia en Cerro Toro, Monte Cristo, Cerro Once y Cerro Santa Rosa

Aplicación:


Es la materia prima más importante de la cerámica. Según la pureza del material y su modo de preparación, el producto resultante se denomina loza, porcelana, etc.

Asociaciones:


Caolinita Al4[Si4O10](OH)2, la Montmorillonita (Al2(OH)2[Si4O10]), la mica arcillosa fundamentalmente Illita (K (OH)2Al2(Si3Al O10), y la Clorita, Dickita, Nacrita y silicatos de alúmina.

Estadísticas y mercado:


Su producción se ha mantenido estable cerca de 3 millones de toneladas métricas.