POSIBILIDADES DE UTILIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS ESPAÑOLAS EN LA FABRICACIÓN DE REFRACTARIOS SILICOALUMINOSOS Y DE ALTA ALUMINA

Emilio Galán Dpto. Cristalografía y Mineralogía. Facultad de Ciencias.

Universidad. ZARAGOZA.

RESUMEN Se describen las principales materias primas españolas destinadas a la fabricación de refractarios y se citna sus yacimientos y capacidades.

SUMMARY A description is made of the principal Spanish raw materials used for the fabrication of refracto-ries. Their deposits and capacities are mentioned.

RESUMF On décrit les principales matières primes espagnoles destinées a la fabrication de refractaires et on cite leurs gisements et leur finalité.

ZUSAMMENFASSUNG Berschreibung der wichtigsten spanischen Rohstoffe zur Herstellung feuerfester Keramikerzeugnis-se unter Erwähnung ihrer Lagerstätten undderen Mächtigkeit.

1. EL ALUMINIO EN MINERALES Y ROCAS El Al es el elemento metálico más abundante en la corte-

za terrestre y forma parte de casi todas las rocas conocidas. La concentración media en la corteza es de 8.13^/o. El con-tenido mínimo, normalmente aceptado para que un depósi-to sea explotables está en el 30^/o, pero este valor puede variar según las circunstancias.

Los minerales de Al son muy numerosos y abundantes. La Tabla 1 contiene una relación con los más frecuentes en la naturaleza y con aquellos que, aun siendo raros, poseen un alto porcentaje de AI2O3. De ellos, por abundantes y ri-cos en aluminio, destacan los hidróxidos (gibbsita, diasporo, bohemita), la caolinita y moscovita y los nesolisicatos anda-lucita-sillimanita-distena.

Las rocas más ricas en Al son aquellas que contiene en grandes cantidades algunos de estos minersdes citados. Tal es el caso de las pizarras y arcillas con caolinita, moscovita, pirofñita, etc. que pueden tener hasta un 30^/o de AI2O3, las bauxitas (ricas en hidróxidos de Al), las sienitas nefelíni-cas ricas en nefelina y feldespatos, etc. (Tabla 2).

Aunque se considera a la bauxita como la principal me-na de aluminio a escala mundial, hay una gran variedad de minerales y rocas que pueden ser fuentes potenciales de AL Entre ellas, las más adecuadas -dependiendo de las circuns-tancias de cada país- son: las arcillas, pizarras y esquistos alumínicos, las lateritas y saprolitos, las sienitas nefelínicas, las anortositas, los nesosilicatos alumínicos (andalucita-silli-manita-distena), la alunita y, ocasionalmente, las cenizas de la combustión del carbón, fosfatos aluminicos, mullita, dawsonita (CO3 (0H)2A1 Na), etc.

2. MATERIALES ALUMINOSOS EN ESPAÑA De los materiales y menas de aluminio citadas, España es

deficiente en bauxitas, alunita, nesosilicatos alumínicos y carece (o solo su presencia es anecdótica) de sienitas nefelí-nicas, anortositas, fosfatos alumínicos, dawsonita, criolita, corindón, etc. Sin embargo, es rica en caolines y arcillas caoliníferas, lateritas, arcillas bauxíticas, arcillas y pizarras serícíticas (con pirofñita y caolinita).

Probablemente existen más bauxitas de las hasta ahora cubicadas; hay también reservas de mullita no cuantificadas, enormes pintones graníticos con porcentajes de hasta el 20^/0 de AI2O3, grandes cantidades de cenizas procedentes de centrales térmicas, etc. que junto con relativas cantida-des de alunita, sillimanita, andalucita y otros minerales de Al hacen de España un país potencialmente rico en Al.

3. BAUXITAS, LATERITAS Y ARCILLAS BAUXmCAS Si consideramos bauxitas (Fig. 1) a las rocas que contie-

nen < 150/0 de SÍO2, < 2 5 0/0 Fe203 y >50^lo de AI2 O3, las escasas bauxitas españolas son de baja calidad por-que apenas alcanzan el SO^/o de AI2O3. Tales rocas son ri-cas en minerales arcillosos y deben ser consideradas más bien como bauxitas arcillosas, arcillas bauxíticas, bauxitas caoliníticas o simplemente, en muchos casos, como lateritas o arcillas caoliníferas. Por ello, todos estos materiales se han agrupado para describirlos, excepto las arcillas caoliní-feras que se estudiarán con los caolines, porque no poseen prácticamente hidróxidos de aluminio libres, minerales que caracterizan a las bauxitas.

Las bauxitas en España se concentran en cuatro zonas (Fig. 2):

BOL.SOC.ESP.CERAM.VIDR.VOL.20 - NUM.1 33

TABLA I

PRINCIPALES MINERALES DE ALUMINIO

1.- ABUNDANTES

NOMBRE FORMULA GIBBSITA Al (0H)3

DIASPORO - BOHEMITA AlOOH

ANDALUCITA-SILLIMANITA--DISTENA (Si Al Os) Al

CAOLINITA SÍ40io(OH)8Al4

MOSCOVITA SÍ3A10io(OH)2Al2K

ORTOSA-MICROCLINA--SANIDINA SisAlOgK

PLAGIOCLASAS SigAlOgNa^ijAlaOgCa

E S T A U R O L I T A SÍ20io(OH)2Al4Fe

CORDIERITA SÍ5 0i8Al4(Mg,Fe)2

TURMALINA (Si04)6(0,OH,F)6(OH)o-2

2 . - ESCASOS B3Al8(Li.Mg,Fe)Na

ALUNITA (S04)2 (OH)6Al3K

P I R O F I L I T A SÍ40io(OH)2Al2

NEFEUNA Si04AlNa

3 . - RAROS

CORINDON AI2O3

ESPINELA Mg AI2O4

CRIOLITA FfiAlNaa

VARISCITA PO4AI. 2H2O

TOPACIO SÍO4 (F. OH)2Al2

MULLITA SÍ2O13AI6.

TABLA 2

o/oAl203(Teóríco)

65.4

85

62.9

39.5

38.3

18.3

19.4-36.6

hasta 46

hasta 33

2040

38.7

283

35.9

100

78.4

24.2

32

56

72

PORCENTAJES MEDIOS DE AI2O3 EN LAS ROCAS Y PRINCIPALES ROCAS ALUMINICAS

ROCAS ÍGNEAS: 5-28^/0

Sienitas nefelínicas Anorto sitas

ROCAS SEDIMENTARIAS: 1 -16^/0

Pizarras arcillosas y Arcillas Lateritas y Bauxitas (hasta 70^/o)

ROCAS METAMORFICAS: 15 - 20^/0 Pizarras y FiÜtas

34

K¡ Si Op o 0,1

AI203 I I

% A l 2 0 3 l ibre I 0 0 _ ^ _ 9 0 80 70 60 5 0

HARRASSOWITZ

(1948)

GORDON et al.

Suelos leviferraliticos Suelos Suelos

ferralíticos débilmente típicos [ferralit icos

Arcilla lateritíca

Arcilla bauxitica

Bauxita arcillosa

Bauxita Bauxita baja| B, , , i ta caolinrtica

calidodl

para la faormación de bauxitas y su posterior preservación. Las "bauxitas" de León, citadas como bauxitas peleozói-

cas por algunos autores, son en realidad un nivel Devónico de pizarras alumínicas oxidadas en épocas recientes y que localmente llega hasta el 44-50^/o de AI2O3 en forma de gibsita, halloysita lithioforita BARDOSSY y FONTBOTE, 1977).

La producción de bauxitas en 1977 fué de 10.000 Tm. por un valor de 4.5 millones de pesetas, con solo actividad de unos grupos de las áreas de Alós de Balaguer y La Gine-brosa Valderrobres y la producción se destinó a la fabrica-ción de chamotas. De arcillas refractarias (arcillas bauxíti-cas) en esos mismos depósitos se vendieron 3.000 Tm más.

Las arcillas bauxíticas de La Ginebrosa, La CeroUera y Fuentespalda (Teruel) (Tabla 3) están indicadas para la fa-bricación de chamotas de alta alúmina y mullita sintética. Estas arcillas bauxíticas están ubicadas en un área (Fig. 4) de grandes posibilidades.

1 W^^ 1 ^ ^ ^ ^

\ft\^^^.

1 1 CUATERNARIO PU PALEOCENO •1

PI

CRETÁCICO SUPERIOR

CRETÁCICO INFERIOR

JURÁSICO

KEUPER

-H-'

Fig. 4 . - Area "Bauxítica" de Calanda-Beceite (Teruel).

TABLA 3

Análisis Químicos de Arcillas Bauxíticas de Teruel (*)

La Ginebrosa Fuentespalda La Cerollera

SÍ02 37.10 1420 35.16 45.62

A1203 40.98 49.75 40.22 35.88

FejOa 1.00 12.60 633 2.06

TÍO2 2.57 2.55 0.89 1.01

CaO 0.27 tr 0.68 0.32

MgO 0.16 - 0.04 0.19

NajO 0.12 - 0.66 0.065

K2O 0.09 - O i l 0.075

P.F. 17.88 20.90 16.05 14.06

100.17 100.00 100Í4 99.28

(*) GALÁN et al. (1976).

4. CAOLINES Y ARCILLAS CAOLINÍFERAS Los caolines en sentido amplio (incluyendo las arcillas

caoliníferas) son materiales ampliamente representados en España (Fig. 5) y han sido y son objeto de investigación.

LOCALIZACION GEOLÓGICA DE LOS YACIMIENTOS DE CAOLÍN Y ARCILLAS CAOLINÍFERAS

PRECAMBRICO V PALEOZOICO f . - . ' J

Í M E N ™ . M E N T E P̂LUTONICAS fr^ lAHIO Y CUATERNARIO I I

-j^OE EXPLOTACIÓN DE | | | [ i | | |

AREAS OE MENOR EXTENSON ©

^••::•///[:] ROCAS G R A N Í T I C A S

^ ^ H DEPÓSITOS TERCIARIOS Y CUATERNARIOS ARCILLOSOS

l l ' ' ' 'K*H "OCAS FELSITICAS INTERESTRATIFICAOA

I I OTROS MATERIALES

" " ^ ^ ^ ^ - J ] YACIMIENTOS DE MATERIALES CAOLINIFEROS

Fig. S,- Localización geológica de los yacimientos de caolín y arci-Uas caoliníferas (GALÁN y ESPINOSA DE LOS MONTEROS, 1974). Fig. 6.- Depósitos caolíníferos de Galicia (I.G.M.E., 1976).

36

Los caolines sedimentarios y otros niveles arcillosos cao-liníferos se encuentran fundamentalmente en Galicia y Cos-tas Asturianas (caolines Terciarios y Cuaternarios) (Fig. 6) y en la Cordillera Ibérica (Valencia, Cuenca, Temel, Guadala-jara, Zaragoza, Soria) (Caolines Cretácicos).

Lx)s primeros se localizan en:

- Costas de Asturias y Lugo (Benquerenda-Foz). — Puentedeume, Puentes de Garcia-Rodriguez, Meirama,

Laracha, Boimorto y el Pedroso (La Coruña) - Maceda (Orense) — Porriño-Tuy, La Guardia - El Rosal - Salvatierra, Nigrán,

Valga y Meaño (Pontevedra).

Desde el punto de vista industrial se pueden considerar como "arcillas refractarias" ('fire-Clays' o 'ball-clays'). Se trata de arcillas compuestas de caolinita, illita, cuarzo y fel-despatos, fundamentalmente. Algunas arcillas permiten su enriquecimiento en fracciones finas por lavado (La Guardia, Puentedeume) alcanzando el 30 - 35^/o de AI2O3 y l^/o de alcalis, mientras en bruto su porcentaje en AI2O3 es del 20 - 25^/0 y 3 - 40/0 de alcalis. Los 'ball-clays' de Porriño-Tuy son más alumíhicos, con 35 -38^/0 de AI2O3 en esta-do natural, 45^/o de SÍO2 y < l^/o de alcalis, y poseen ma-teria orgánica. Las arcillas de La Coruña y Orense son de menor contenido en caolinita y más ricas en illita (

TABLA 5

Análisis Químicos de Pizarras Alumínicas (*)

Zaiza de Alange (Badajoz)

Hinojosa del Duque (Córdoba)

Almuradiel (Ciudad Real)

SÍ02 56.83 46.65 52.17

A1203 30.29 30.86 34.20

Fe203 0.81 0.80 0.72

TÍO2 0.70 1.90 0.45

MgO 0.64 1.20 0.40

CaO 0.18 0.42 0.30

Na20 +K2O 2.20 9.28 3.57

P.F. 8.44 8.07 7.78

100.09

(*) GALÁN y MARTIN VIVALDI (1974)

ñas siliciosas y aluminosas, etc. Las reservas de estos tipos de materias primas no se conocen aún.

6. ANDALUCITA-SILLEMANFTA-DISTENA Estos nesosilicatos alumínicos han sido citados en nume-

rosas localidades españolas asociados a terrenos metamór-fieos, pero rara vez formando grandes concentraciones que permitan una fácÜ explotación. En la actualidad solo se explotan en placeres de playa en La Comña, recogiendo y seleccionando el material a mano.

La andalucita es el polimorfo más frecuente en aureolas de metamorfismo de contacto de pintones graníticos y pa-rece más concentrado en Asturias y León. La sillimanita aparece con cierta abundancia en el área de La Puebla de Montalbán-Polán (Toledo) asociada a gneises.

99.18 99.59

f \ ISLAS CANARIAS

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(*) Resumen de la Conferencia pronunciada en la XVI Reunión Técnica de la Sección de Refractarios, de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Castelldefels, 9 -10/6/80).

BOL.SOC.ESP.CERAM.VIDR.VOL.20 - NUM.1 39

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GALÁN HUERTOS, E. ESPINOSA DE LOS MONTEROS, J.

«EL CAOLÍN EN ESPAÑA»

Ed. Madrid 1974. xix-i-230 págs

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