Sílice: materia prima para el vidrio y otras industrias

Sílice:Materia prima para el vidrio

y otras industrias

Humberto ChirifAlejandra Diaz, Fabricio Ramirez

Dirección de Recursos Minerales y EnergéticosAbril 2011

Silicio es el elemento químico de símbolo Si y de número atómico 14, situado en el grupo IV de la tabla periódica.

IA 0

IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB

H He

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al Si P S Cl Ar

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

Fr Ra Ac Ku Ha

1 2

3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

87 88 89 104 105

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc

Nombre Silicio

Número atómico 14

Estado de oxidación +4

Electronegatividad 1,8

Radio atómico (Å) 1,32

Configuración electrónica [Ne]3s23p2

Densidad (g/ml) 2,33

Punto de fusión (ºC) 1410

Descubridor Jons Berzelius en 1823

Propiedades

Entre las propiedades del silicio debemos resaltar su dureza, resistencia física, bajo peso específico, elevado punto de fusión, baja solubilidad, es inerte a la acción de la mayoría de los ácidos (con excepción de los halógenos y álcalis).Presenta ademáspropiedades semi-conductoras,transmite más del95% de las longitudesde onda de laradiación infrarroja.

Silicio (Si) Elemento químico

Sílice (SiO2) Compuesto dióxido de silicio

Sílice es el compuesto SiO2, es extraordinariamente abundante en la corteza terrestre, de la que constituye poco más del 50%.Se presenta de dos formas:

Cristalizado

SiO2

Amorfo

La sílice amorfa se presenta en la naturaleza en forma del mineraloide ópalo o como vidrio volcánico.

Además, puede ser fabricado en forma de polvo parduzco o como geles, que son empleados en diversas industrias.

La sílice cristalizada, en su forma más elemental, se presenta ocupando la parte central de moléculas con forma de tetraedros en la que los vértices están ocupados por átomos de oxígeno. Tetraedro de SiO4

Según la geometría del apilamiento de los tetraedros se forman las diferentes subclases de los silicatos.

Algunos minerales de la clase de los silicatos

Cuarzo SiO2

Calcedonia SiO2

Ortosa KAlSi3O8

Albita NaAlSi3O8

Anortita CaAl2Si2O8

Biotita K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2

Muscovita KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2

Hornblenda (Mg,Fe)4Ca2Al(Si,Al)8O22(OH,F)2

Diópsido (Mg,Fe)CaSi2O6

Enstatita (Mg,Fe)2Si2O6

Olivino (Mg,Fe)2SiO4

Granate (Mg,Fe)3Al2[SiO4]3

Algunos minerales de la clase de los silicatos

Cuarzo SiO2

Calcedonia SiO2

Ortosa KAlSi3O8

Albita NaAlSi3O8

Anortita CaAl2Si2O8

Biotita K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2

Muscovita KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2

Hornblenda (Mg,Fe)4Ca2Al(Si,Al)8O22(OH,F)2

Diópsido (Mg,Fe)CaSi2O6

Enstatita (Mg,Fe)2Si2O6

Olivino (Mg,Fe)2SiO4

Granate (Mg,Fe)3Al2[SiO4]3

Fibra óptica

Industria del vidrio

Industria óptica

Lentes

Industria electrónica Paneles solares

Malla de fibra de sílice para aislamiento térmico Silicona

Pinturas Porcelana Abrasivos

Ópalo Mortero

Cristalinidad variable y alta pureza¿Qué rocas presentan esas características?

Cristalizado ���� Cuarzo

SiO2

Amorfo ���� Ópalo

Arena cuarzosaGrava cuarzosaArenisca cuarzosaCuarcitaPegmatitas

DiatomitaToba volcánica

Cristalinidad variable y alta pureza¿Qué rocas presentan esas características?

Cerro Lomo de Corvina (Lima)Depósito eólico.

Cantera Jicamarca (Lima)Depósito fluvial.

ARENA

Cantera Culebrillas(Cañete-Lima)Depósito eólico.

Cantera Jicamarca (Lima)

Pila de arena Pila de grava

Cantera de arenas silíceas Indocha(Moyobamba, San Martín)

Cancha de almacenamiento de sílice de la cantera

Llocllapampa (Jauja, Junín)

ARENISCA CUARZOSA

Cantera de arenisca cuarzosa de la formación Chimú.

Cemento de cuarzo

Granos de cuarzo

Feldespato

Plagioclasa

Cuarzo

PEGMATITAS

DIATOMITAS

TOBAS

Roca Contenido aprox. de SiO2

Ventajas Desventajas

Arena cuarzosa

75-95% Alta concentración.Bajo costo de minado y de tratamiento

Grava cuarzosa

95% Muy escaso

Arenisca cuarzosa

95-98% Alta concentración Alto costo de trituración y molienda

Cuarcita 95-98% Alta concentración Alto costo de trituración y molienda

Pegmatita 60-80% Aprovechamiento colateral de otros minerales

Alto costo de tratamiento

Diatomita 60-80% Menor temperatura de fusión

Concentración media

Toba 60-72% Menor temperatura de fusión

Concentración baja

Areniscas

8ºS

0ºS

16ºS

400 km

¿Dónde encontramos recursos silíceos?

Areniscas

Pegmatitas8ºS

0ºS

16ºS

400 km

¿Dónde encontramos recursos silíceos?

Areniscas

Pegmatitas

Diatomitas

8ºS

0ºS

16ºS

400 km

¿Dónde encontramos recursos silíceos?

Areniscas

Pegmatitas

Diatomitas

Sillar, pómez

8ºS

0ºS

16ºS

400 km

¿Dónde encontramos recursos silíceos?

¿Qué tenemos en el Perú?

Tabla 286

Canteras de sílice en el

Perú por regiones, año 2007

Región

N°de

Canteras

Amazonas 1

Ancash 2

Arequipa 7

Ayacucho 5

Cajamarca 10

Ica 2

Junín 31

La Libertad 3

Lambayeque 1

Lima 6

Moquegua 8

Pasco 5

San Martín 1

Tacna 44

Tumbes 1

Total 127Fuente: Elaborado por A. Diaz a partir de información de la Dirección General de Minería del Ministerio de Energía y Minas, Estudio

de los recursos minerales del Perú, y otros - INGEMMET.

Amazonas1%

Ancash1% Arequipa

5%

Ayacucho4%

Cajamarca8%

Ica2%

Junín24%

La Libertad2%

Lambayeque1%Lima

5%Moquegua

6%

Pasco4%

San Martín1%

Tacna35%

Tumbes1%

Oferta potencial de sílice en el Perú por regiones

Figura 132

ProcedenciaUnidad

litológicaSiO2 TiO2 AL2O3 Fe2O3 Na2O K2O

Quebrada Las Tinas

Cuarcita rosadaF. Chimú 94,52 0,13 2,28 1,11 - 0,47

Quebrada Las Tinas

Cuarcita blancaF. Chimú 97,58 0,05 0,99 0,04 - 0,22

Cerro Chamish F. Farrat 97,86 0,06 0,66 - 0,14 0,05

Cerro Callacpoma F. Farrat 98,46 0,04 0,31 - 0,09 0,04

Huacamayo F. Cajabamba 98,61 0,05 0,26 - 0,06 0,02

PacasmayoArena Dunas

Cuaternarias76,53 0,43 10,46 2,64 2,07 1,67

Fuente: Compilado de Bosse et. Al. 1989.

Tabla 282

Composición de minerales en depósitos peruanos de sílice, %

Tabla 283

Especificaciones de materia prima silícea para fabricación de vidrio (en %) norma

ATBIAV Brasil

Componentes Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D

SiO2 (mín.) 99,50 99,50 99,40 99,0

Al2O3 (máx.) 0,20 0,20 0,30 0,50

Fe2O3 (máx.) 0,002 0,015 0,03 0,15

TiO2 (máx.) 0,02 0,02 0,03 0,05

Cr2O3 (máx.) 0,0002 0,0003 0,0005 0,0005

PPC (máx.) 0,10 0,20 0,20 0,30

Fuente: www.Segemar.gov.ar/par/_oferta-regiones/cuarzo

Gracias por su atención