La información de la cristalografía y mineralogía eleva el potencial de los yacimientos mineros y reduce los peligros operativos

Portada > Metalurgia >
03 Mayo, 2017

La combinación adecuada de los aspectos termodinámicos, la composición química, temperatura y la presión favorecen la formación de cuerpos cristalinos. (Fuente: imperiodelaciencia.wordpress.com)

Para conocer la estructura, propiedades y uso de los minerales se debe recurrir a la mineralogía. Una peculiaridad es que la mayoría de éstos adoptan formas cristalinas cuando se desarrollan en condiciones favorables. La cristalografía se encarga del estudio y resolución de estas estructuras. El grado de cristalinidad se realiza respecto de sus propiedades físicas y químicas, así como su comportamiento óptico. Esto se evalúa mediante la aplicación de una metodología y utilización de técnicas analíticas.

El empleo de estudios y análisis geometalúrgicos es una herramienta que ayuda a obtener información detallada sobre la cantidad de concentración, características estructurales y las facilidades y dificultades durante la exploración y explotación de minerales y cuerpos cristalinos. La puesta en marcha de este método ayuda a la maximización del valor de una explotación minera y reduce los riesgos en el campo operativo.

“Cuando hablamos de cristalinidad lo podemos abordar desde el grado del desarrollo del cristal. Por ejemplo, para la formación de los diamantes, uno de los cuerpos cristalinos más valiosos, es necesaria la combinación de una serie de condiciones especiales, se debe tomar en cuenta los aspectos termodinámicos, la composición química y otros como la temperatura y presión”, declara el especialista de la Cámara Minera del Perú, Juan Carlos Cruz Ocampo, quien detalla: “Estamos hablando de presiones  arriba de los 160 o 140 kilómetros de profundidad y de rangos de temperatura entre los 1380- 1600  grados centígrados. Además, el tamaño de un cristal va a depender del tiempo de formación, hay que puntualizar que puede tratarse de ciento o miles de años, incluso más”.

En cuanto al grado de cristalinidad se puede hacer mención a tres tipos de sustancias: euhedrales, subhedrales y anhedrales. Todos estos términos hacen referencia a su grado de desarrollo. Cuando hablamos de sustancias euhedrales, nos referimos a la expresión máxima en el desarrollo del cristal, un poliedro totalmente terminado. Cuando se mencionan las subhedrales, se trata de  un crecimiento parcial, con planos no definidos, y en cuanto a los anhedrales, se hace mención  a un nulo desarrollo de sus elementos de simetría, caras o planos. A estos minerales es común calificarlos de un crecimiento amorfo.
La medida de la cristalinidad está relacionada directamente con el ambiente de formación y condiciones termodinámicas que prevalecen en el proceso de su génesis. Dependiendo de esto tendremos desde materiales amorfos (vidrio) hasta minerales de diversas escalas como los criptocristales, microcristales, cristales de grano fino, mediano, grande y muy grandes (pegmatitas). Esto en conjunto ayudará a definir una textura y fábrica de la roca o el yacimiento mineral.

A pesar de que desde hace mucho tiempo se conoce sobre la aplicación de la mineralogía a los procesos industriales, éste y otros aspectos de las rocas mineralizadas han sido resumidos en un solo término acuñado durante los últimos años: la geometalurgia. Herramienta que integra información geológica, minera, metalúrgica y económica, para maximizar el valor neto actual de un yacimiento minero, al mismo tiempo que minimiza el riesgo operativo y técnico.

La geometalurgia ha tomado gran auge durante los últimos años y el mayor trabajo de investigación que se realiza actualmente en su campo se lleva a cabo en algunas universidades australianas, donde se cuentan numerosas tesis de doctorado sobre este tema, incluyendo el desarrollo de software especializado del tipo Mineral Liberation Analyser (MLA) adaptado al microscopio electrónico de barrido (MEB – EDS).

El Mineral LIberation Analyser es un sistema automatizado de análisis de mineral, que puede identificar minerales en las secciones pulidas del núcleo de la perforación que permite cuantificar una amplia gama de características de minerales, como la abundancia del mismo, liberación y tamaño del grano. La textura del mineral y el potencial de liberación son propiedades fundamentales del material y su tratamiento económico. Este sistema no solo ofrece la recolección de datos, sino abundante información mineralógica. Utiliza combinaciones de análisis de imagen en alta resolución EEB y técnicas avanzadas de identificación mediante rayos X para centrarse en los requerimientos analíticos.

En la interpretación de las medidas, los informes generados por el software señalado incluyen información sobre la abundancia de mineral, la distribución del tamaño de los granos, asociaciones de material, liberación y bloqueo, curvas de recuperación; y los factores en cuanto a  forma y densidad de cada partícula.

Entonces, se puede ver que las aplicaciones de los estudios geometalúrgicos en  las exploraciones y explotaciones de minerales y de materiales cristalinos estarán orientadas en optimizar la evaluación de recursos, los métodos de explotación y los grados de beneficio de un mineral. Entre la información que puede facilitar tenemos La relación de especies minerales, las características texturales entre ellas y leyes. Relaciones entre minerales de mena y ganga. Concentración de elementos deseables y no deseables durante un proceso. Dureza del material. Conocimiento de la mejor malla de liberación de las partículas minerales, facilidades para la perforación durante la exploración o explotación, facilidades para la fragmentación durante la explotación y las características de productos de fundición.

De esta forma puede verse como la aplicación del respectivo estudio geometalúrgico maximiza las posibilidades de éxito durante la exploración y explotación de minerales y cuerpos cristalinos, al mismo tiempo que otorga la información necesaria para optimizar los procedimientos operativos y técnicos, reduciendo la probabilidad de pérdida en ese aspecto.