MICROSCOPIA DE MINERALES OPACOSProf. Ing. Janet Quiones L.

Es

necesario recordar ciertos conceptos:

La

cristalografa es la ciencia que se encarga del estudio de los cristales, de todos los minerales que se presentan en la naturaleza definidos en estructuras geomtricas. La mayora de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones favorables. La cristalografa es el estudio del crecimiento, la forma y la geometra de estos cristales.

Mineraloga

La Mineraloga es la rama de la Geologa que se dedica a la identificacin de los minerales en funcin de sus propiedades qumicas, fsicas y cristalogrficas Un mineral es un elemento o compuesto qumico que normalmente es cristalino y que se ha formado como resultado de procesos geolgicos.

MICROSCOPIA DE MINERALES OPACOS

Es el estudio de los minerales opacos utilizando un microscopio de luz reflejada en el cual se deben estudiar las propiedades pticas que nos permitirn su identificacin.

La determinacin de las propiedades pticas de minerales opacos en seccin pulida es la manera ms exacta para ensear al estudiante la identificacin exacta de un mineral opaco. Para los Gelogos dedicados a la microscopa es una ayuda muy importante para determinar el valor econmico de un depsito.

Aunque el estudio microscpico de los minerales opacos es muy conocido en muchos textos con el nombre de MINERAGRAFIA es necesario saber que a travs de su desarrollo ha tenido diferentes nombres.

Al principio a este mtodo se le denomino: Mineralografa y Calcografa respectivamente Orcel : Les Mtodes d examen Microscopique des Minerals Metalliques. Scheneiderhohn-Ramdorh- Erzmikroskopie. Whithead: Mineragrafa y fue usado por Davy, Farnham y Van der Veen. Short:Microscopic Study of the Ore Minerals. Currcula antigua : Mineragrafa(tiene mayor aceptacin) Curricula actual: Microscopa de Minerales Opacos

DESARROLLO HISTORICO DE LA MICROSCOPIA DE OPACOS Scheneiderhoen (1952) lo resume asi: A partir de 1910 :calcografa se difunde en forma cada vez ms amplia. Desde 1920 en adelante se desarrolla sistemticamente el mtodo y Desde 1930 se investigan sus fundamentos pticos, lo que permite la construccin de microscopios adecuados. A partir de esta ltima fecha aparecen varios procedimientos determinativos basados en datos cuantitativos, que reemplazan a los primitivos diagnsticos cualitativos.

Diferencia entre Microscopia de Opacos y Mineraloga Optica La Microscopa de minerales Opacos es un mtodo que sirve para el anlisis de minerales opacos utiliza un microscopio de polarizacin de reflexin o luz reflejada o incidente a diferencia de la mineraloga ptica es aplicada a los fenmenos pticos de minerales de rocas preparadas en secciones delgadas que son estudiadas con un microscopio de luz transmitida.

Los estudiantes que inician el estudio de minerales opacos en luz reflejada ya estn familiarizados con el estudio de minerales en muestras de mano, minerales transparentes o formadores de roca estudiados con microscopio de polarizacin de luz transmitida. Esto es una ventaja, ya que la teora ptica enseada para luz transmitida es usualmente ms especializada para ser fcilmente extendida a las condiciones de luz reflejada.

Concentracin de MineralesPara los estudios mineragrficos debemos de tener en cuenta los procesos de concentracin de minerales. Los minerales se encuentran distribuidos en la corteza terrestre, los cuales pueden ser concentrados por: Mtodo magntico. Mtodo gravimtrico. Hidrometalurgia(Mtodo de flotacin)

Clasificacin

a mano. Los minerales a ser clasificados deben tener caracteres pticos suficientemente distintivos para ser separados. Este mtodo es practicado con piedras preciosas o semipreciosas, con contaminantes u otros minerales cuyo peso especfico es tal que no dejan hacer una fcil separacin por otra tcnica. Algunos de los minerales separados a mano son los de antimonio, berilio, bismuto, niobio y tntalo.

Separacin magntica

Se toma ventaja de las propiedades magnticas mostradas por algunos minerales como magnetita, cromita, pirrotita, etc. mientras que las otras partculas en la mena permanecen fuertes. Se usa separadores magnticos equipados con imanes elctricos o permanentes. El uso ms comn de la separacin magntica es en el beneficio de menas de hierro.

Concentracin Gravimtrica

Puede ser definida como aquel proceso donde partculas con tamaos, formas y pesos especficos diferentes son separados por la fuerza de gravedad o centrfuga. Cuando es aplicable provee un medio simple de alta capacidad y de bajo costo para concentrar menas. Funciona bien en los siguientes casos :

Para menas ricas. Para menas mostrando un tamao grueso. Para menas donde la flotacin y separacin magntica no son efectivas. Para grandes volmenes y/o material de poco valor. Para depsitos de placeres. Para pre concentracin. Para procesar en reas remotas. Por razones econmicas . Los mtodos de concentracin gravimtrico son aplicados a los sulfuros de los principales minerales cuando estn en tamaos gruesos, y a muchos minerales de placeres incluyendo oro nativo.

Hidrometalurgia (FlotacinLas

partculas finas de ciertos minerales tales como grafito, talco y azufre flotan en agua debido a que resisten al mojado . Muchos otros minerales no lo hacen y requieren una cobertura repelente al agua para su flotacin. Las partculas minerales son cubiertas agitando la mezcla de mena, agua y qumicos. Los qumicos se unen a la superficie de ciertos minerales hacindolos repelentes al agua pero no todos. Estas partculas repelentes de agua se adhieren a burbujas aire y se elevan hasta la superficie donde son removidas en la espuma.

La flotacin es usada para concentrar cobre, plomo, zinc cuando estn juntos en la misma mena y para el beneficio de muchos minerales de metales econmicos. No slo se aplica a sulfuros en las cuales el proceso fue aplicado comercialmente, sino tambin a las menas no sulfuradas. Un segundo factor ha sido la aplicabilidad del proceso con respecto del tamao de partculas, es efectivo desde 8 hasta menos de 10 micras. Finalmente, ms que para algn otro proceso de separacin, la flotacin casi no tiene limitaciones en separar minerales.

Para

cada uno de estos mtodos hay una curva de eficiencia variable y esta depende del tamao del grano. partculas de tamaos de 100 y 200 sirven para cualquier proceso, y su aplicacin en los procesos son productivos y caen dentro rango de tamaos para el trabajo de microscopa. a que tamaos menores va a ser casi imposible separarlos, estn compuestos por granos muy finos que no se puede aplicar a ningn proceso.

Las

Debido

Mena y GangaMena: Es el mineral que se explota en un yacimiento, aquel que contiene el elemento que interesa, en la proporcin que resulta rentable. Se dice que un mineral es mena de un metal cuando mediante minera es posible extraer ese mineral de un yacimiento y luego mediante metalurgia obtener el metal de ese mineral. Las menas suelen ser xidos, sulfuros o silicatos.

GangaGanga : Es el mineral o roca que acompaa a la mena y que carece de valor o inters en esa explotacin, aunque en algunos casos se aprovecha como producto secundario. Podra decirse tambin que ganga es todo mineral que no es metlico y que para determinarlo en forma exacta necesitara un estudio en seccin delgada. Por ejemplo denominamos ganga, al cuarzo, plagioclasas, minerales transparentes, etc. Es importante determinar la relacin Mena Gangas ya que siempre se encuentra las gangas entre los minerales opacos.

Asociacin Mineral y ParagnesisEl conjunto de minerales que compone una roca recibe el nombre de asociacin mineral. La sucesin de asociaciones minerales que se suceden y reemplazan unas a otras durante la evolucin metamrfica de una roca determinada recibe el nombre de paragnesis mineral.

Se puede afirmar que el estudio mineragrfico es un anlisis no destructivo en cambio si se analiza qumicamente se destruye la muestra.

QUE SE NECESITA PARA LA IDENTIFICACIN DE LOS MINERALES OPACOS

En los trabajos de microscopia hay elementos muy importantes 1. El objeto (Seccin pulida del mineral): El mineral debe estar bien pulido, y muy limpio, un pulido irregular lleno de ondulaciones es inapropiado para observar en el microscopio para tener una observacin con datos exactos. Asimismo la muestra debe estar limpia. De esto depende la calidad de trabajo que se pueda obtener.

2. El instrumental (MICROSCOPIO): Tanto en luz transmitida como en luz reflejada, el microscopio tiene una platina giratoria en la cual se coloca la muestra la cual es iluminada por una luz que nosotros polarizamos a propsito.

El microscopio ptico de polarizacin es el arma fundamental para observar los procesos aplicados a pequeos tamaos, es un elemento muy til aunque en pocas anteriores fue poco usado, pero actualmente ha aumentado su uso.

El microscopio de polarizacin de luz reflejada, el cual nos permitir analizar Propiedades pticas tales como : color, reflectividad, pleocroismo de reflexin, reflexiones internas y anisotropa. Propiedades fsicas como dureza relativa, forma, clivaje, fractura, macla, etc. Finalmente

mediante tablas para identificacin de minerales opacos nos permitir determinar el mineral

Funciones del Microscopio

Permite la identificacin de minerales como funcin bsica y a este objetivo se le dedica un gran esfuerzo. La observacin de la distribucin espacial y sus relaciones mutuas. Observacin de los tamaos relativos de los minerales de una muestra. Observacin de la forma como se asocia unos con otros. La forma como se asocian nos refleja las condiciones genticas. Diferenciar cuales son menas y cuales son gangas.

Un microscopio ptico trabaja con rango de tamaos de partculas de 250u a 5u, para minerales de menor tamao es necesario el uso del microscopio electrnico. Estudiamos los minerales opacos con un objetivo o fin utilitario o econmico, porque queremos ms detalles para complementar nuestros estudios de exploracin, mejor explotacin y mejor tratamiento metalrgico.

3. El microscopista: Cumple una funcin muy importante porque cuando la luz llega a un mineral y produce una imagen para que esta sea estudiada se necesita un ojo y una mente. No se debe olvidar que la probeta debe estar bien pulida y limpia.

Recomendaciones para una buena observacin al microscopio1. Dejar adaptar el ojo a la menor luz del ambiente. 2. Despus de media hora el ojo alcanza su mejor rendimiento y all se explota al mximo. 3. Despus de 4 a 5 horas la capacidad del observador disminuye. 4. Si es poca de verano hay que tener cuidado para salir a la calle, el sol puede hacer dao terrible al ojo, es necesario esperar un poco.

5. Normalmente es correcto trabajar con un microscopio al que se ha realizado el enfoque necesario para nuestro ojo. 6. No se debe fumar en la sala de microscopa, el humo es daino para el equipo.7. Es necesario tener una buena iluminacin para diferenciar los colores de los minerales. 8. Se necesita un filtro azul para convertir la luz amarillenta de la lmpara, en luz blanca, para tener los minerales con su color propio.

APLICACIONES DE LA MICROSCOPIA DE OPACOS

En la Exploracin minera: En

la bsqueda de depsitos minerales. Cuando hemos realizado un estudio petrogrfico en seccin delgada y encontramos minerales de color negro (oscuros) que nos indican la presencia de minerales opacos, es necesario un estudio en seccin pulida para que puedan ser determinados.

Geologa Econmica o Geologa de Yacimientos

Determinacin de la asociacin mineralgica, observacin e identificacin de todo el conjunto de minerales del yacimiento. La temperatura de formacin del yacimiento (uso de inclusiones fluidas). Secuencia paragentica, para establecer la secuencia de cristalizacin. Naturaleza de su textura para interpretar la gnesis de un yacimiento y luego determinar el tipo de yacimiento.

En Metalurgia Mineralurga

Se da la composicin mineralgica cualitativa y cuantitativa. Granularidad Entrelazamientos o asociaciones. Grado de liberacin de minerales. El metalurgista requiere los estudios mineragrficos porque le va a indicar a que tamao moler y asimismo determinar que procesos utilizar.

Estos anlisis se realizan tambin para las plantas concentradoras en la fase inicial para conocer si es posible concentrar el mineral y posteriormente en la parte final de los procesos metalrgicos (anlisis de relaves).

MUESTRA DE CONCENTRADO

Un Estudio Mineragrfico completo nos da:

Minerales presentes y porcentajes, Texturas y tamaos de granos, Asociaciones mineralgicas, Alteracin y secuencia de formacin de los minerales o paragnesis Esta informacin es muy til para conocer el tipo de yacimiento y tomar decisiones en exploracin, as como tambin para determinar procedimientos

EN LA INVESTIGACION Ayuda a la mineraloga en la clasificacin de especies minerales muy pequeas, difciles de identificar en muestra de mano. Ayuda tambin a la petrologa. Sirve para determinar los minerales opacos que se encuentran en las rocas. Es necesario indicar finalmente que para realizar una buena interpretacin en un estudio mineragrfico es necesario estudiar varias muestras.

La Microscopa de minerales opacos podremos aplicarlaEn el sector geolgico-minero para exploracin, explotacin Al sector metalrgico (laboratorio y plantas beneficiadoras), para determinar minerales metlicos y no metlicos, texturas que afectan la recuperacin, causas de recuperaciones bajas en concentrados, formas de valores perdidos en colas finales; composicin mineralgica en %, grado de liberacin, asociacin, tamao granulomtrico de los minerales, forma de metales preciosos en procesos hidrometalrgicos, etc.

Resultados de un Anlisis Microscpico de Minerales Opacos para Metalurgia

Especies Mineralgicas Composicin Mineralgica (% en Volumen) Grados de Liberacin, Asociacin de especies minerales importantes. . Tamao Granulomtrico de Especies Mineralgicas Anlisis Granulomtrico v/s Grado de LiberacinAsociacin Apoyo para las conclusiones metalrgicas basadas en los resultados del anlisis microscpico

No Olviden que la practica profundiza y demuestra lo aprendido en teora. TEORIA SIN PRACTICA, PALABRAS QUE LAS LLEVA EL VIENTO

SI LO ESCUCHO LO OLVIDO SI LO VEO LO RECUERDO SI LO HAGO LO APRENDO. Hasta la Prxima Clase

Suerte - Muchas Gracias