caracterización mineralógica y química de residuos mineros del

Facultad de Ciencias Geológicas
Universidad Complutense de Madrid
MASTER EN GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RECURSOS GEOLÓGICOS
Especialidad en Recursos Minerales y Medio Ambiente
CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA Y QUÍMICA DE
RESIDUOS MINEROS DEL DISTRITO DE MAZARRÓN
Marco Vinicio SIMBAÑA TASIGUANO
MADRID, CURSO 2012 – 2014
1
Facultad de Ciencias Geológicas
Universidad Complutense de Madrid
MASTER EN GEOLOGÍA AMBIENTAL Y RECURSOS GEOLÓGICOS
Especialidad en Recursos Minerales y Medio Ambiente
CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA Y QUÍMICA DE
RESIDUOS MINEROS DEL DISTRITO MINERO DE
MAZARRÓN
Marco Vinicio SIMBAÑA TASIGUANO
MADRID, CURSO 2012 – 2014
2
“Simplemente agradecer a las manos agrietadas de la gente que amo por su esfuerzo y apoyo,
a las personas que el destino ha encauzado en mi camino, especialmente a aquellas que han
explotado mi mente y alimentado mi alma. A las huellas indelebles de las montañas, paisajes,
ríos y valles de mi tierra querida… GRACIAS TOTALES”.
I
AGRADECIMIENTOS
A la Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación “SENESCYT”, por el
programa de becas; las cuales promueven la formación del talento humano, impulsando los
sueños y anhelos de conocimiento de los jóvenes ecuatorianos.
A mis tutores, los Doctores José Ángel López García y Roberto Oyarzun Muñoz, por la guía y
orientación en la realización de este proyecto de fin de máster; además por su apoyo, paciencia
y confianza.
A los miembros del CAI de técnicas geológicas, especialmente a Sol López, Olga Martín, Isabel
Gómez y Xabi Arroyo; por su enseñanza y apoyo durante la realización de los diferentes
análisis de laboratorio.
II
CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA Y QUÍMICA DE RESIDUOS MINEROS DEL
DISTRITO MINERO DE MAZARRÓN
ÍNDICE
1.
2.
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 1
1.1.
Marco geográfico .......................................................................................................... 1
1.2.
Marco geológico ............................................................................................................ 2
1.3.
Antecedentes ................................................................................................................ 3
1.4.
Objetivos ....................................................................................................................... 5
1.5.
Metodología .................................................................................................................. 5
EL DISTRITO MINERO DE MAZARRÓN ............................................................................. 7
2.1.
Geología ....................................................................................................................... 7
2.2.
Los yacimientos de Plomo y Zinc de Mazarrón ............................................................. 8
2.3.
Historia minera y minería .............................................................................................. 9
2.3.1.
2.4.
Minería y metalurgia ............................................................................................. 12
Problemas ambientales: materiales de balsas y calcinados, drenaje ácido de mina,
sedimentos fluviales (Rambla de Las Moreras)...................................................................... 14
2.5.
3.
4.
Problemas erosivos ..................................................................................................... 16
MATERIALES Y MÉTODOS .............................................................................................. 17
3.1.
Métodos de campo ...................................................................................................... 17
3.2.
Preparación de muestras ............................................................................................ 20
3.3.
Métodos Analíticos ...................................................................................................... 21
3.3.1.
Contenido en metales y metaloides...................................................................... 21
3.3.2.
Estudio mineralógico DRX ................................................................................... 22
CARACTERIZACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESIDUOS MINEROS ................... 23
4.1.
Composición química de residuos mineros de Mazarrón ............................................ 23
4.2.
Composición mineralógica de residuos mineros de Mazarrón ..................................... 27
4.2.1.
Análisis de mineralogía total mediante DRX......................................................... 27
III
4.2.2.
5.
Análisis de mineralogía de arcillas (DRX AO) ...................................................... 31
DISCUSION DE RESULTADOS ........................................................................................ 34
5.1.
Discusión de los resultados de análisis químico .......................................................... 34
5.2.
Discusión de los resultados de la mineralogía de los residuos mineros de Mazarrón .. 36
5.3.
Análisis de la formación de los minerales de los residuos mineros de Mazarrón ......... 38
6.
CONCLUSIONES............................................................................................................... 40
7.
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. 42
ANEXO I ................................................................................................................................... 44
IV
1.
INTRODUCCIÓN
1.1.
Marco geográfico
El distrito minero de Mazarrón se localiza al sureste de España, en la región Murcia, a unos
370 km al SE de Madrid. La zona de trabajo considerada para este estudio es el coto minero
San Cristóbal - Perules, la cual está ubicada a unos 500 m al oeste del pueblo de Mazarrón
(población de 35.408 habitantes) (Fig. 1) y Pedreras Viejas al oeste de San Cristóbal.
San Cristóbal - Perules
Mazarrón
Fig.1. Localización de la zona de estudio (San Cristóbal – Perules), Google earth 2013.
Los elementos fisiográficos de importancia (Fig. 2) lo constituyen tres sierras, con altitudes
que van de 400 a 700 m que limitan la cuenca de Mazarrón por el sur (Sierra de Las Moreras),
por el oeste (Sierra de Almenara), y el este (Sierra del Algarrobo). Las sierras delimitan una
cuenca (Cuenca de Mazarrón) con forma de herradura abierta hacia el norte e inclinada hacia el
sur. Otro rasgo importante lo define la llamada Rambla de Las Moreras, un curso estacional que
discurre sus aguas en el mediterráneo. (Oyarzun et al., 2011).
1
Fig. 2. Principales rasgos fisiográficos de la zona de estudio (San Cristóbal – Perules), (Oyarzun et al.,
2011).
El clima de Mazarrón es típicamente mediterráneo, con una preponderante sequía estival. La
temperatura media anual oscila entre los 18 ºC y los 19 ºC. En Mazarrón los valores medios se
sitúan en torno a los 18 ºC, aunque son un poco más bajos en el cordón montañoso litoral. Las
máximas temperaturas pueden superar los 40 ºC y las mínimas rara vez descienden de los 0
ºC, salvo en las escasas ocasiones en que se produce la llegada de aire polar o ártico (Sánchez
y Guerra, 2003).
El régimen pluviométrico, semiárido, condiciona que las precipitaciones medias anuales se
sitúen entre los 200 y 350 mm, con un mayor aporte en otoño y primavera. Es de destacar que
en esta zona se presentan habitualmente eventos tormentosos de carácter torrencial y escasa
duración (Carmona, 2012).
1.2.
Marco geológico
El marco geológico del distrito incluye un basamento caracterizado por la presencia de los
complejos metamórficos Nevado Filábrides y Alpujárrides, sobre estos se disponen rocas
sedimentarias del Mioceno y Plioceno, y volcánicas del Mioceno. Estas últimas forman una
estructura en herradura abierta hacia el N-NE. Las unidades volcánicas incluyen
mayoritariamente rocas dacíticas con andesitas subordinadas. Las primeras poseen en parte
estructura fluidal, aunque los cuerpos más relevantes bajo el punto de vista metalogénico y
minero son los domos mineralizados dacíticos, muy alterados, que afloran en tres localidades
2
en el sector sur de la estructura en herradura (Coto Fortuna, Pedreras Viejas y San Cristóbal Perules) (Fig. 2).
Los domos dacíticos presentes en estas zonas mineralizadas sufrieron alteración argílica
avanzada con caolinita (Al2Si2O5(OH)4) y alunita (KAl3(SO4)2(OH)6) como minerales principales,
además de observase zonas de oxidación muy intensas (Oyarzun et al., 2009)
1.3.
Antecedentes
La minería de Pb-(Ag)-Zn del distrito de Mazarrón está ligada a 2.500 años de historia
minera que acabó en la década de los años 1960’s. El área ha sido minada intermitentemente
desde tiempos de los romanos con la extracción de plomo, posteriormente en los siglos XV y
XVI para la extracción de alumbre de los residuos mineros y en épocas más recientes en la
obtención de plomo, plata y zinc (Manteca et al., 2005).
El plomo fue responsable de la resurrección de la minería (privada) en España en el siglo
XIX. El valor de las exportaciones anuales estuvo entre los 50 millones y los 75 millones de
pesetas anuales (año 1870), siendo inicialmente comercializado en mineral bruto. Así, la gran
expansión llevó a convertir a España en la primera productora de plomo, trayendo consigo
avances tecnológicos como construcción de plantas de fundición y el tren para el transporte del
mineral hacia el puerto. Posteriormente hubo una sobrexplotación ligada al crecimiento urbano
e industrial y al desarrollo de la primera guerra mundial.
Luego las exportaciones españolas declinan como consecuencia del incremento de los
costes (yacimientos sobreexplotados, encarecimiento de la energía y la mano de obra) y de la
pérdida de competitividad en los mercados internacionales debido a la apertura de nuevas
minas de plomo en EEUU y Australia.
En tiempos más recientes (siglo XX) se han realizado labores extractivas y metalúrgicas,
generando residuos mineros de dos épocas diferentes en el coto minero San Cristóbal –
Perules pertenecientes al distrito minero de Mazarrón.
La intermitente aprovechamiento de recursos minerales a lo largo de la historia minera en
Mazarrón, tanto en la explotación como en la metalurgia de Pb, (Ag) y Zn, han dejado huellas
en las zonas directamente ligadas a la extracción como las balsas y demás residuos mineros,
así también en sus áreas de influencia como suelos (agrícolas), agua y aire. Estos pasivos
mineros presentan valores anómalos de Pb, Zn, As y Cd por encima de la concentración media
local y mundial (Oyarzun et al., 2011). El problema ambiental se agrava debido a la cercanía del
pueblo de Mazarrón (Fig. 1). Además el clima local presenta épocas de lluvias esporádicas,
3
pero de carácter torrencial, provocando desestabilización de los taludes de las balsas y
lixiviación, generando así drenaje acido de mina (Fig. 3), el que a su vez muestra elevadas
concentraciones de Fe, Al, Mg y Zn y reduciendo el pH en un rango de 1,5 a 2,2. Igualmente las
aguas pueden contener altas concentraciones en As, Ge, Cd, Sn y Sb sobre todo en las aguas
de lavado de las escombreras (López-Aguayo et., 1992).
Fig. 3. Zona de residuos mineros con drenaje acido de mina, San Cristóbal – Perules.
El distrito minero de Mazarrón ha tenido gran afectación por parte de la actividad minera, aun
así, ha sido útil para revelar la historia geológica de la región y permitir a investigadores y
estudiantes entender mejor la evolución geológica y observar los procesos relacionados a la
extracción y metalurgia del plomo y menas asociadas. Así este distrito minero posee un alto
valor didáctico y constituye un lugar de interés y patrimonio geológico-minero (Fig. 4).
Fig. 4. Edificios abandonados vestigios de la actividad minera, San Cristóbal – Perules.
4
1.4.
Objetivos
A pesar de que el tema de los residuos mineros ha sido tratado en anteriores trabajos de
investigación, existen aspectos poco estudiados o desconocidos del todo. En este sentido falta
una mineralogía y química de detalle de estos residuos, por lo que el presente trabajo busca:
•
Identificar la composición mineralógica de los residuos mineros de Mazarrón
•
Identificar la composición química de los residuos mineros de Mazarrón.
•
Correlacionar los datos geoquímicos y mineralógicos de los residuos mineros de
Mazarrón con las diferentes etapas de metalurgia.
1.5.
Metodología
La metodología de muestreo se basó en la recolección de muestras de relaves y residuos
mineros, presentes en las zonas mineras abandonadas en San Cristóbal - Perules y Pedreras
Viejas, se realizó mediante el muestreo aleatorio de residuos mineros en 4 sectores (3 sectores
en San Cristóbal - Perules: relaves y escombreras; 1 en Pedreras Viejas: calcinados), teniendo
en cuenta principalmente el cambio de coloración superficial de dichos residuos y la disposición
espacial de los mismos.
Posteriormente se realizó una preparación de muestras mediante el cuarteamiento y
homogenización para su posterior análisis tanto para identificar la composición mineralógica
como química.
La determinación de la composición mineralógica se llevó a cabo con un difractómetro de
Rayos X (DRX), por el método de polvo como de agregados orientados (reconocimiento de las
arcillas). La técnica de DRX se basa en el principio físico de que toda sustancia con un orden
interno (estructura) produce un diagrama de difracción único de estos rayos, de tal forma que
existirán diagramas independientes para todas y cada una de las sustancias que puedan existir
en un mismo cristal.
El análisis de la concentración química se realizó con el método de espectroscopia de
emisión de plasma acoplada inductivamente “ICP-OES”, con el fin de detectar la concentración
de los siguientes elementos químicos (metales y metaloides): Ag, As, Ba, Bi, Cu, Cd, Pb, Sb,
Se, Sn y Zn. Este método se basa en la producción y detección de espectros de línea emitidos
durante el proceso de desexcitación radiativa de electrones que sufren transiciones entre
5
niveles excitados superiores y niveles excitados inferiores, los espectros de líneas son
específicos de cada elemento y la adecuada selección de una línea y su aislamiento por medio
de un sistema dispersivo permite al analista verificar la presencia de cualquier elemento y
determinar su concentración. La intensidad de la señal emitida es función de la concentración
del analito en el canal de la descarga del plasma, por lo que así se puede realizar una
determinación cuantitativa del analito de interés (Litter et al., 2009).
6
2. EL DISTRITO MINERO DE MAZARRÓN
2.1.
Geología
El distrito minero de Mazarrón está localizado geológicamente (Fig. 5) en la zona oriental de
las Cordilleras Béticas, esta zona está caracterizada por una superposición de mantos de
corrimiento de tipo alpino, constituidos por dos complejos:
•
El complejo Nevado-Filábride (Precámbrico- Pérmico–Triásico), constituye el material
de basamento, formado esencialmente por rocas metamórficas como: cuarcitas,
micaesquistos y micacitas, esquistos anfibólicos o neises albíticos, clorito esquistos,
lentejones de mármoles, cuarcitas claras, diques de diabasas y/o metabasitas.
•
El complejo Alpujárride(Triásico inferior-superior), conformado por una serie de
mantos de corrimiento que se extienden de forma discontinua de este a oeste. El tramo
Inferior formado por areniscas rojas y pizarras grises de muy bajo metamorfismo con
intercalaciones de cuarcitas claras, diabasas y yesos. Tramo superior constituido de
calcoesquistos amarillos y calizas y gruesos bancos de calizas recristalizadas de colores
claros y cremas. (Espinosa J. et al., 1973).
Estos complejos fueron intensamente plegados (Oligoceno tardío – Mioceno temprano)
en la orogenia alpina.
Durante el Mioceno Superior el edificio orogénico colapsó gravitacionalmente de manera
progresiva, fenómeno que fue acompañado de una actividad volcánica donde se emplazaron
materiales volcánicos y sub-volcánicos de edad Tortoniense a Mesiniense, principalmente rocas
calco-alcalinas de alto K, como: andesitas, dacitas y riodacitas (Doblas y Oyarzun, 1989),
acompañadas por alteración hidrotermal.
Además se depositaron una secuencia de rocas post-orogénicas y rocas sedimentarias
detríticas que rellenaron la cuenca de Mazarrón.
Las rocas volcánicas forman un anillo interno dentro de la estructura en forma de herradura,
delimitando la cuenca de Mazarrón, que fue rellenada (Tortoniense Mesiniense y Plioceno) con
sedimentos marinos comprendiendo margas, areniscas y calizas (Oyarzun et al., 2011).
7
Fig. 5. Mapa geológico 1:50.000 de Mazarrón (Espinosa J. et., al, 1973), simplificado y modificado (Oyarzun et., al,
2009).
2.2.
Los yacimientos de Plomo y Zinc de Mazarrón
El distrito de Mazarrón comprende una diversa gama de mineralizaciones distribuidas en los
complejos tectónicos béticos y en rocas volcánicas. Los yacimientos más importantes están
relacionados a las rocas volcánicas miocenas ácidas e intermedias, habitualmente muy
alteradas.
Las explotaciones mineras del distrito minero de Mazarrón son: San Cristóbal - Perules,
Pedreras Viejas y el coto Fortuna. La parte esencial del conjunto mineralizado se localiza en los
relieves existentes al oeste de Mazarrón, aunque una parte de la ciudad está edificada sobre
restos de aparatos muy erosionados (zona de explotaciones antiguas).
Las principales mineralizaciones la constituyen Pb-(Ag)-Zn: esfalerita y galena argentífera,
que se emplazan en filones paralelos con dirección noroeste y stockworks (Fig. 6), en domos
riolíticos a dacíticos que sufrieron una generalizada y fuerte alteración hidrotermal argílica.
8
Figura 6. Izquierda, área de filón (explotada) y derecha, zona de stockwork.
La paragénesis inicial de los depósitos dentro del área de Mazarrón corresponde a una
asociación de cuarzo-magnetita-siderita-pirrotina. La segunda fase la constituye una asociación
de pirita-esfalerita-galena-carbonatos y barita. Posteriormente se produjo un proceso de
alunitización ligado a las rocas volcánicas (Espinosa et al, 1973).
La mineralogía está compuesta por pirita, esfalerita y galena argentífera, y otros sulfuros
minoritarios como: calcopirita, tetraedrita-tenantita, arsenopirita, cinabrio, estibnita y bertierita.
Los minerales secundarios lo constituyen: cerusita, anglesita, smithsonita, azurita y malaquita.
Los minerales de ganga como: cuarzo, calcita, siderita, dolomita y yeso.
La mineralización está muy alterada en superficie, siendo muy común la presencia de óxidos,
oxihidróxidos y sulfatos de Fe y Mn. Además se observan procesos de silicificación,
alunitización y argilización en las rocas volcánicas, las cuales se presentan muy diaclasadas y
falladas (Arana, 2007).
2.3.
Historia minera y minería
El distrito minero de Mazarrón cuenta con una actividad minera de aproximadamente 2.500
años de historia (Manteca et al., 2005; López et al., 2010). La existencia de importantes
yacimientos metalíferos (cobre, hierro, plata, plomo) fue motivo de actividades extractivas con
una larga tradición que se remonta a la época del bronce (Agüera et al., 2003). Posteriormente
9
la presencia de los fenicios (siglo III a.C.), evidenciado en la fundición del mineral (Ros, 1989).
La dominación de Iberia por parte de los Cartaginenses hacia el siglo III a.C. desencadena la
verdadera explotación, introduciendo mejoras en la extracción, mediante el uso por primera vez
de herramientas. En esta época se excavan las primeras galerías, siendo explotaciones de
pequeño tamaño, y de las que extraen principalmente hierro y plata para el sustento de las
guerras que Cartago mantenía con Roma por la supremacía del Mediterráneo (Carmona, 2012).
También se evidenció la presencia de los romanos (Fig. 7) que en su auge expansivo
desembarcaron en Cartagena y presumiblemente en Mazarrón, debido a las conveniencias
geológicas y geográficas, numerosas fuentes escritas y arqueológicas atestiguan la existencia
de laboreos mineros de la época romana, ya desde la primera mitad del siglo II a. C., observada
en la existencia de múltiples yacimientos en Mazarrón, vinculados con la minería o la metalurgia
(Loma de Sánchez, Loma de Herrerías, minas de San Cristóbal o Coto Fortuna) de cerámica
“campaniense A” (Ramallo y Arana, 1985).
Fig. 7. Restos de la villa romana del Alamillo (Mazarrón) y lingotes de plomo, http://www.regmurcia.com, 2013.
Junto al coto minero de Mazarrón, en torno a los cabezos de San Cristóbal y Los Perules, los
dos grandes cotos desde época romana y hasta la actualidad, han sido el Coto Fortuna y
Pedreras Viejas. En este último se realizó la explotación a través de trincheras o brechas a cielo
abierto (Ramallo y Arana, 1985). Así también, las minas romanas de la zona de Cartagena y
Mazarrón, solían tener grandes galerías y pozos de mucha profundidad cuando eran buenos
yacimientos y el terreno estaba formado por un tejido de ricos filones entrecruzados, en los
filones principales se consiguió llevar los laboreos hasta los 300 metros de profundidad. Las
herramientas utilizadas en las labores mineras del interior seguían siendo picos, martillos y
10
legones, de hierro; con los que perforaban pozos y galerías. Los esclavos trabajaban con
cadenas unidas a argollas que se ceñían a sus tobillos (Rolandi, 1954).
También existió el desarrollo de pirometalurgía, evidenciada en escorias de fundición,
algunas muy pesadas y ricas en plomo, además de hallazgos de lingotes de plomo con
inscripciones romanas. El protagonismo de la minería en Mazarrón en época romana
comenzará a decaer en el siglo II d.C.
Trabajos mineros en la época de dominio islámico pudieron también haberse llevado a cabo
en la zona minera de Mazarrón, dado que en la zona minera de Cartagena existe información al
respecto, siendo numerosas las fuentes árabes que mencionan las minas de plata y la
existencia de minas de plomo en la costa de Tudmir (actual región de Murcia). La mención del
alumbre en un documento castellano del siglo XIV hace deducible su explotación en Mazarrón.
Podría pensarse, por tanto, en la explotación al menos del alumbre mazarronero por parte de
los árabes (Mantilla, 1992).
La explotación y el comercio de alumbres ya en la época cristiana en la última década del
siglo XV, mantiene una importante producción hasta 1592, fecha en la que se produjo el cierre
de las minas como consecuencia del descenso de la exportación a países europeos. Después
de la incorporación de las minas a la corona en época de Felipe II, la minería toma un cambio,
basándose entonces en el tratamiento de residuos de alumbres (denominados almagras),
utilizadas en el tratamiento del tabaco. Sin embargo el agotamiento de estos depósitos en el
siglo XVIII y la prohibición real de su exportación, provocó la desaparición de esta actividad
relacionada directamente con la minería.
La actividad minera se reactiva, de forma industrial, en los siglos XIX y XX en el sector de
Mazarrón, estableciéndose varias compañías mineras, inicialmente en 1843 la sociedad AngloHispana. Hacia 1850 se instaló una fundición de plomo, que debido a condiciones
desfavorables operó de manera irregular. Entre las malas condiciones se puede enumerar: 1)
filones irregulares; 2) una difícil fundición de menas de galena argentífera con gran contenido
de sulfuros de antimonio y zinc; y 3) una baja producción local. Todo esto provocó que la
instalación industrial se dedicase a fundir pequeñas cantidades de minerales local así como
minerales procedentes de localidades cercanas.
El establecimiento de firmas extranjeras como la francesa Compañía de Águilas, que realizó
grandes inversiones en Mazarrón en 1884, así como el inminente desarrollo de la primera
guerra mundial, marcaron la pauta de incremento de manufacturas metálicas para la
elaboración de armamentos (p. ej., plomo para las balas), produciéndose así el relanzamiento
de la producción minera de Mazarrón hacia finales del siglo XIX y comienzos del siglo XX.
11
Durante los años posteriores la producción se mantuvo e incluso se incrementó hasta el
punto que en 1924 la producción de Mazarrón era de más de una tercera parte de la producción
total regional; 36,16 % (entre 1920 y 1941 fueron extraídos 3 Mt de mineral con 10% de Pb y
150 g/t de Ag).
Por otra parte factores adversos inherentes a la explotación como agua y gas carbónico,
descontento del personal, los bajos salarios, extensión superficial muy reducida y agotamiento
de los yacimientos, provocaron la reducción y declive de las extracciones. El malestar obrero
general, ocasionado sobre todo por la escasez de jornales, motivó un intento de apropiación de
las minas por parte de los obreros en 1931. Dicho ensayo fracasó y los obreros entregaron de
nuevo las minas a la empresa de Bédar, ante la imposibilidad de una administración rentable
(Agüera et al., 1993).
En los años 1951 a 1962, se realizan trabajos en lavados de escombreras con el nuevo
sistema de lavaderos de flotación, además de ciertas explotaciones de tipo superficial, llevadas
a cabo por empresas como MINOFER (Minerales No Férricos S.A.) y, posteriormente, Minas de
Cartes; en el que se han extraído 1 Mt de mineral con 3% de Pb, 5% de Zn y 115 g/t de Ag
(Oyarzun R. et al., 2011).
A partir del año 1972, compañías como Asarco, Billiton Española S.A. y Navan S.A. han
realizado sondeos y estudios valorando las posibilidades de una nueva puesta en
funcionamiento del coto minero (Agüera et al., 1993).
A principios de la década de los 1990’s, una campaña de sondeos realizada por la empresa
irlandesa Navan Resources evidenció la existencia de una mineralización diseminada en las
rocas ígneas, además de la mineralización de los filones, ello dio un nuevo interés al coto
minero, pues permitiría una explotación minera a cielo abierto (Manteca et al., 2005). Sin
embargo ante la oposición local, el intento no fructificó.
2.3.1. Minería y metalurgia
En San Cristóbal - Perules, la minería fue principalmente subterránea con pozos y galerías
que alcanzaron hasta 500 m de profundidad (Arana, 2007), en tanto que en Pedreras Viejas se
evidencian fosas y trincheras de edad romana aunque la presencia de un pozo con protección
(Fig. 8) hace pensar en trabajos mineros en tiempos modernos (Martínez, 2005).
12
En 1990 se hizo una estimación de reservas para la zona de San Cristóbal-Perules,
indicando reservas del orden de 11 Mt con 2,59% de Zn, 0,57% de Pb y 16,6 g/t de Ag
(Rodríguez e Hidalgo, 1997).
Fig. 8. Izquierda, castillete y pozo y derecha chimenea de fundición, vestigios de la actividad extractiva.
Dentro de la actividad extractiva y de refinación se han utilizado 4 procedimientos en el
tratamiento de los minerales:
•
Calcinación de rocas alteradas ricas en alunita para la obtención de alumbre (sulfato de
aluminio y potasio).
•
Concentración por gravedad, de galena, utilizando jigs.
•
Fundición de reverbero de mineral rico en galena para la obtención de plomo.
•
Extracción selectiva de zinc posiblemente de 1951 hasta 1962 (Manteca Martínez et al.,
2005). Siendo la información muy dispersa y no se puede determinar el donde y cuando
se han realizado estos procedimientos de obtención del mineral. Sin embargo es posible
que los residuos de flotación (balsas) que persisten en la zona de San Cristóbal-Perules
sean contemporáneos a la fecha indicada (Oyarzun et al., 2011).
Las mencionadas actividades antes descritas han constituido en la principal fuente de
contaminación por metales pesados, en el distrito minero y en zonas aledañas a la misma.
13
2.4.
Problemas ambientales: materiales de balsas y calcinados, drenaje ácido de mina,
sedimentos fluviales (Rambla de Las Moreras)
Tanto San Cristóbal-Perules como Pedreras Viejas son sectores con apilamientos caóticos
de relaves de metales y metaloides y otros residuos
mineros, lugares caracterizados por
paisajes coloridos con rangos de color que van del blanco, purpura, rojo y amarillo,
evidenciando procesos de oxidación y alteración de los minerales (Oyarzun et al., 2011).
El principal problema ambiental de esos residuos se constata en el drenaje acido de minas
que forman láminas de agua de color rojo en varias zonas dentro del área de la mina y que
fácilmente en episodios de tormentas pueden romper y afectar a sectores aledaños. Esto puede
contaminar suelos, agua, sembradíos cercanos, así como a los drenajes de la zona (Fig. 9),
cuyo cauce principal la Rambla de las Moreras que desemboca en el mediterráneo,
constituyéndose en foco de dispersión de la contaminación.
Fig. 9. Canal de drenaje ácido de mina (color rojo obscuro) dentro del área minera de San Cristóbal - Perules.
La dispersión de contaminantes como metales y metaloides puede estar afectando
principalmente a suelos de plantaciones cercanas a la mina, a sedimentos provenientes de las
áreas mineras, que se depositan a lo largo del cauce principal (Rambla de las Moreras) siendo
las zonas que presentan la mayor concentración de metales, las áreas de escombreras, relaves
y calcinados (residuos mineros), lugares en el que las concentraciones de Pb, Zn, Cd y As
sobrepasan la línea base local y promedios mundiales. La principal barrera natural de
contención de la dispersión de metales son las rocas y sedimentos carbonatados relacionados
con el Complejo de Alpujárrides, que poseen un potencial neutralizador para las soluciones
ácidas.
14
La principal preocupación ambiental respecto al uso del suelo se refiere a la utilización
incorrecta de los calcinados (Fig. 10) ricos en As (media de 450 ppm) como suelos agrícolas en
sitios discretos en el distrito. Además, se ha observado que los suelos antrópicos del distrito son
muy ricos en Pb (media = 2550 ppm) y Zn (media = 1870 ppm) (Oyarzun R. et al., 2011).
Fig. 10. Calcinados junto a plantaciones en la zona de Pedreras Viejas
Asimismo la lixiviación de los residuos mineros de Mazarrón, por acción de agua de lluvia,
principalmente por eventos torrenciales esporádicos, provoca un importante incremento en su
solubilización, dando lugar a procesos de alteración en el entorno. Dichos eventos torrenciales
producen una gran acción erosiva que lava, disuelve y transporta una significante cantidad de
minerales metálicos y metales en solución o suspensión coloidal. Estas aguas poseen un
elevado componente férrico lo que le da una característica coloración rojiza.
La composición química de estas aguas de lixiviación minera muestra altos valores de Fe, Al,
Mg y Zn (intervalo de concentración entre 11 y 130 g/l) en un rango acido con pH’s de 1,5 a 2,2.
Además de concentraciones importantes de As, Ge, Cd, Sn y Sb, que llegan a contaminar las
zonas de influencia. De manera general se ha indicado que la concentración de Al y Fe2+ es
constante en invierno y en verano, en tanto que Fe3+, Zn, As, Ge, Sn y Cd se incrementan en
verano, por otra parte Mg, Mn, K y Na, se ven disminuidos (verano); mostrando una variación
estacional en los componentes del agua, la cual está relacionada con parámetros como el
volumen de agua embalsada y con la época de muestreo (López-Aguayo F. et. al., 1992).
15
2.5.
Problemas erosivos
Cabe destacar también que el distrito minero de Mazarrón no solo constituye un lugar en el
que los procesos químicos producen la alteración de los minerales sino que también debido a
las
fuertes
precipitaciones
los
residuos
van
siendo
progresivamente
erosionados.
Produciéndose modificaciones del paisaje que incluyen fenómenos de piping, regueros, rills y
cárcavas.
Los procesos de piping pueden ser de gran magnitud formando verdaderos socavones en las
áreas cercanas a los bordes de las laderas, que posteriormente debido a fenómenos de
remoción en masa, llegarán a formar cárcavas de gran magnitud, formándose pequeños
drenajes (Fig. 11).
Fig. 11. Procesos erosivos dentro de área minera de San Cristóbal-Perules, con formación de cárcavas. Arriba,
residuos de concentración modernos. Abajo, los residuos antiguos.
16
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1.
Métodos de campo
Se realizó el muestreo estratégico de relaves (balsas) mineros (Fig. 12) dentro del área
minera de San Cristóbal-Perules y Pedreras Viejas, con el propósito de caracterizar la
mineralogía y la variación química de los diferentes relaves tanto los más antiguos (terreras)
como los más modernos (balsas).
Fig. 12. Mapa de puntos de muestreo en la zona minera de San Cristóbal-Perules, recuadro inferior puntos muestreo
en Pedreras Viejas.
En el área minera de San Cristóbal – Perules se tomaron en total 14 muestras (Tabla 1):
Un muestreo inicial (mayo 2013) compuesto de 8 muestras de residuos antiguos y 4 muestras
en la zona de residuos modernos. También se realizó un muestreo posterior (enero 2014) de 2
muestras de sedimentos cercanos al drenaje ácido de mina (sedimentos DAM). Este muestreo
buscó reflejar la variación composicional mineralógica y química en diferentes zonas del sector.
17
Código
Coordenadas
X
Y
Zona
Descripción de los residuos
Observaciones
MAZ SC
01
647974
4163256
Muestra de color café oscuro, naranja y amarillo;
con clastos subangulosos de tamaño de hasta 4
cm en matriz de arena fina color café.
MAZ SC
02
647979
4163250
Muestra de color café oscuro y manchas
Disgregable,
blancas;
con
clastos
subredondeados
presencia de pirita
aglomerados de hasta 3 cm en matriz de arena
y esfalerita
fina color café.
MAZ SC
03
647981
4163236
MAZ SC
04
647976
4163227
MAZ SC
05
647466
4162911
MAZ SC
06
647436
4162935
MAZ SC
07
647411
4162953
MAZ SC
08
647380
4162983
MAZ SC
09
647489
4163003
647442
4163030
MAZ SC
11
647660
4163073
Muestra de color café claro y manchas blancas;
con clastos subangulosos de hasta 5 cm en
matriz de arena fina color café claro.
MAZ SC
12
647755
4163030
Muestra de color café claro y amarillo; con
Fácilmente
clastos aglomerados subredondeados de hasta
disgregable
4 cm en matriz de arena fina color café claro.
MAZ SC
13
647330
4162754
Muestra de color café claro, naranja y rojo de
tamaño de arena fina a limo arcilloso
647355
4162777
Muestra de color café claro a naranja de tamaño
de arena a limo arcilloso
Residuos
antiguos
Residuos
modernos
MAZ SC
10
MAZ SC
14
Residuos
antiguos
Sedimentos
(DAM)
Muestra de color café claro y gris verdoso con
clastos subangulosos de tamaño de hasta 4 cm
en matriz de arena fina color café claro
Clastos de roca
Muestra de color café y amarillo claro; con Disgregable,
clastos subangulosos de tamaño de hasta 4 cm costras de color
en matriz de arena fina color café.
amarillo claro
Muestra de color café claro y manchas blancas;
con clastos aglomerados subredondeados de Fácilmente
hasta 3 cm en matriz de arena fina color café disgregable
claro.
Muestra de color café claro y manchas blancas;
con clastos aglomerados subredondeados de Fácilmente
hasta 3 cm en matriz de arena fina color café disgregable
claro.
Muestra de color café claro y manchas blancas;
con clastos aglomerados subredondeados de Fácilmente
hasta 3 cm en matriz de arena fina color café disgregable
claro.
Muestra de color café claro y manchas blancas;
con clastos aglomerados subredondeados de Fácilmente
hasta 4 cm en matriz de arena fina color café disgregable
claro.
Muestra de color café oscuro, naranja y amarillo;
con clastos aglomerados subangulosos de
tamaño de hasta 3 cm en matriz de arena fina
color café.
Muestra de color rojo, café oscuro, naranja y
amarillo; con clastos aglomerados subangulosos
de tamaño de hasta 2 cm en matriz de arena
fina color café.
Tabla 1. Muestras de coordenadas y descripción de muestrasSan Cristóbal – Perules.
18
Asimismo se tomaron 2 muestras (Tabla 2) de calcinados (enero de 2014), correspondientes
a la minería de alumbres, en el área minera de Pedreras Viejas (zona PV), 1 en una montera de
residuos removidos, posiblemente utilizados recientemente y otro en una zona de depósito más
antiguo. Este muestreo pretende determinar las variación química y mineralógica de estos
residuos y los de San Cristóbal - Perules.
Código
Zona
MAZ P 01
PV
MAZ P 02
Coordenadas
Longitud Latitud
Descripción de los residuos
Muestra de color rojo con clastos
subangulosos color blanco y gris de
644934 4161569
tamaño de hasta 6 cm, en matriz de arena
de color rojo
Muestra de color rojo con clastos
subangulosos color blanco y gris de
644949 4161548
tamaño de hasta 6 cm, en matriz de arena
de color rojo
Observaciones
Gran porcentajes
de
clastos
de
rocas
Gran porcentajes
de
clastos
de
rocas
Tabla 2. Muestras de coordenadas y descripción de muestras Pedreras Viejas.
El proceso de muestreo empezó con la limpieza de la parte superficial de los residuos
mineros y posteriormente se excavó con pala y martillo hasta llegar a una profundidad de 15
cm. Posteriormente se extrajo una cantidad muestra de aproximadamente 1 kg, los cuales
fueron almacenados y etiquetados en el campo en bolsas de plástico (Fig.13).
Fig. 13. Tomas de muestras residuos de concentración (residuos antiguos) en San Cristóbal-Perules.
Los residuos mineros de la zona noreste muestran una granulometría de mayor tamaño
además de la presencia de clastos angulosos de rocas de coloración gris a blanco
posiblemente de composición dacítica, fuertemente alteradas (residuos denominados terreros).
19
En tanto que los residuos localizados en las demás zonas, muestran una granulometría de
menor tamaño (menor a 5 cm) con una fuerte tendencia a formar aglomerados, indicando la
presencia de arcillas; estos residuos varían en su coloración de rojo, café oscuro, café claro y
tonos amarillentos, indicativo de los procesos de alteración y de acidificación de estos residuos.
3.2.
Preparación de muestras
Las muestras fueron secadas (Fig. 14) bajo condiciones de temperatura ambiente por un
periodo de 7 días en el laboratorio del CAI de Técnicas Geológicas de la Facultad de Ciencias
Geológicas, de la Universidad Complutense de Madrid (UCM). Luego se realizó el
cuarteamiento de las mismas y se procedió a la reducción del tamaño de grano, mediante el
uso de mortero de ágata y se efectuó el tamizado para seleccionar el material con tamaño
inferior a 50 micras (Fig. 14). Después se tomó una cantidad de 10 mg de muestra por muestra
para ser analizadas por la técnica de difracción de rayos X (DRX) tanto por el método de
cristales desorientados así como por el método de agregados orientados (DRX AO) y el análisis
químico por el método de espectroscopia de emisión de plasma acoplada inductivamente “ICPOES”.
Fig. 14. Muestras listas para los análisis químico y mineralógico.
Para el método de DRX no se requirió ninguna preparación previa, pero para el método de
DRX AO se tuvo que realizar una segunda preparación de muestras con el objetivo de obtener
muestras tamaño arcilla (menor a 2 µm).
20
Inicialmente se procedió a tomar 30 g de muestra y ponerla en solución con agua destilada
en frasco, después se introdujo el frasco en un centrifugador durante 3 min a 3000 RPM y
observar si el sedimento queda en suspensión (cumple la ley de Stokes), caso contrario se
vació el frasco completamente y se rellenó con agua destilada. Realizándose una sucesión de
repeticiones de lavados hasta observar que el sedimento quede en suspensión. Luego se
configuro una tripleta de láminas que incluyeron, un agregado orientado en condiciones
normales (AO ST), agregado con tratamiento térmico (AO TT) calentado a 550°C y agregado
con solvatación de etilenglicol (AO EG). Y por último se realizó el análisis DRX.
Para el análisis químico por ICP-OES se efectuó el siguiente procedimiento analítico:
inicialmente se procedió a la digestión de la muestra (0,5 g) en una solución de 9 ml de HNO3 y
1 ml de HCl, luego se calentó en un microondas (en 3 etapas hasta alcanzar los 175ºC), se
realizaron dos repeticiones; y posteriormente se filtró con agua desionizada. Después se secó
el material filtrado hasta que quedó una cantidad aproximada de 5 ml y por último se procedió a
aforar la muestra a 50 ml en una solución final de 50 ml de agua desionizada en una
concentración de un 2% de ácido nítrico. Esta solución fue analizada en el espectrómetro. Se
tuvo como material de referencia para el análisis el SO3, el cual siguió el mismo procedimiento.
3.3.
Métodos Analíticos
3.3.1. Contenido en metales y metaloides
Para analizar el contenido de metales y metaloides se hizo caracterización química multielemental mediante el método de Espectrometría de Emisión Óptica de Plasma Acoplado
Inductivamente
(ICP-OES),
mediante
un
espectrómetro
SPECTRO
ARCOS,
cuyas
características generales son: argón plasmógeno de 14 ml/min, nebulizador crossflow, caudal
de nebulización de 1 ml/min.
Para realizar el análisis se observan las intensidades de emisión medidas, comparándolas
con las intensidades de patrones de concentración conocida, mediante un sistema almacenado
de curvas de calibración, obteniéndose así la concentración para cada elemento. Se llevó a
cabo el análisis multielemental cuantitativo de los siguientes elementos: Pb, Zn, Cu, V, Ag, As,
Ni, Cd, Sb, Ba, Sn, Sr y Cr; para identificar la concentración química de los residuos mineros de
Mazarrón. Los espectros obtenidos permiten identificar a los elementos a través de su longitud
21
de onda y, mediante la integración del área bajo la curva correspondiente a cada línea
espectral, determinar la concentración de los mismos.
3.3.2. Estudio mineralógico DRX
Inicialmente se realizó la difracción de rayos X a todas las muestras (aproximadamente 5 mg
de muestra) con el fin de determinar sus componentes minerales y su grado de cristalinidad.
Para este propósito se utilizó un difractómetro de rayos X,de la marca Bruker modelo D8
Advance. Este equipo utiliza una radiación monocromática de Kα ±Cu a 40 kV y 30 mA, de alta
estabilidad, y un detector SOL-X de dispersión de energías y gran área activa.El difractómetro
trabaja en geometría Bragg-Brentano y dispone de un intercambiador de muestras automático.
El método de trabajo para la difracción por el método de polvo desorientado considero las
siguientes características: un intervalo angular 2θ de 2º a 65º, con un paso de 0,02º y un tiempo
por paso de 0.7 s.
Mediante el análisis de los difractogramas se puso en evidencia la existencia de arcillas en
las muestras, por lo que se requirió un segundo análisis por el método de agregados orientados
DRX AO (muestras MAZ SC 01, MAZ SC 03, MAZ SC 07, MAZ SC 09, MAZ SC 10, MAZ SC
12, MAZ SC 14 y MAZ P 01). Los difractogramas se obtuvieron en un intervalo angular 2θ de 2
a 35º, con un paso de 0.02º y un tiempo de paso de 1 s.
La interpretación cualitativa de difractogramas e identificación de fases cristalinas de las
muestras, se hizo mediante el uso del software EVA (Bruker), basándose principalmente en la
disposición de los picos y de sus intensidades relativas, comparando el espectro de difracción
de la muestra con patrones o fichas de referencia. La generación de estos difractogramas,
permitió identificar la mineralogía de cada una de las muestras analizadas.
22
4. CARACTERIZACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESIDUOS MINEROS
4.1.
Composición química de residuos mineros de Mazarrón
Una vez realizados los análisis químicos (tabla 3), se hizo el procesamiento estadístico de
los datos a través del programa Statgraphics Centurion XVI.
Muestra
Zn
Cu
Pb
V
Ag
As
Ni
18 500
Cd
Sb
Ba
Sn
30
39 188
26
44
27
37 187
66
41
49 301 302
26
9
Elemento
MAZ SC 01
11080 401 29798 15
MAZ SC 02
164882 878 17053
2
13 489
MAZ SC 03
17047 186 14205
8
3 802
MAZ SC 04
15575 157 11310
6
12 317
10
74
67
76
9
MAZ SC 05
13274
64
5291
8
9 270
9
59
62
65
9
MAZ SC 06
10332
43
2527
7
6 285
18
13
61
68
12
MAZ SC 07
11403
35
2628
5
9 141
13
9
32 130
6
MAZ SC 08
9345
24
3194
6
0 210
23
9
55 174
7
MAZ SC 09
76044 352 19736
6
0 334
45
5
45 197
24
MAZ SC 10
12316
77 12088 14
0 790
64
75
84
16
20
MAZ SC 11
7630 166 13229 11
0 154
18
13
39
82
19
MAZ SC 12
2837 207
5620 15
0 700
15
6
59 207
21
MAZ SC 13
583
24
106 12
0 304
5
0
27
0
0
MAZ SC 14
308
16
115 11
5 177
0
0
18
0
0
MAZ P 01
7619
74
128
0
8 193
13
15
9
0
0
627 13
5 313
24
30
23
0
0
MAZ P 02
13537 129
Tabla 3.- Resultados químicos semicuatitavos de residuos mineros de Mazarrón (en ppm)
Dado el alto nivel de variabilidad en las concentraciones de elementos se decidió analizar el
tema bajo otra perspectiva. La distribución gaussiana o normal se asume para describir la
variación aleatoria que se produce en un conjunto de datos. Sin embargo, muchas
distribuciones muestran un sesgo (asimetría) importante, que desaparece si tratamos con el
logaritmo de los valores (log x). Si esta es la situación, entonces el logaritmo de X presenta una
distribución normal, o más simple, que la distribución es log-normal (Limpert et al. 2001). Este
es el caso de la mayor parte de los elementos metálicos y metaloides que se presentan en
bajas concentraciones en la naturaleza. Así, tratando con los logaritmos se pudo tener una
visión más adecuada del comportamiento de las poblaciones de datos.
23
Muestra
Zn
Cu
Pb
V
Ag
As
Ni
Cd
Sb
Ba
Sn
MAZ SC 01
4,04
2,60
4,47
1,18
1,26
2,70
1,48
1,59
2,27
1,41
1,64
MAZ SC 02
5,22
2,94
4,23
0,30
1,11
2,69
1,43
1,57
2,27
1,82
1,61
MAZ SC 03
4,23
2,27
4,15
0,90
0,48
2,90
1,69
2,48
2,48
1,41
0,95
MAZ SC 04
4,19
2,20
4,05
0,78
1,08
2,50
1,00
1,87
1,83
1,88
0,95
MAZ SC 05
4,12
1,81
3,72
0,90
0,95
2,43
0,95
1,77
1,79
1,81
0,95
MAZ SC 06
4,01
1,63
3,40
0,85
0,78
2,45
1,26
1,11
1,79
1,83
1,08
MAZ SC 07
4,06
1,54
3,42
0,70
0,95
2,15
1,11
0,95
1,51
2,11
0,78
MAZ SC 08
3,97
1,38
3,50
0,78
0,30
2,32
1,36
0,95
1,74
2,24
0,85
MAZ SC 09
4,88
2,55
4,30
0,78
0,30
2,52
1,65
0,70
1,65
2,29
1,38
MAZ SC 10
4,09
1,89
4,08
1,15
0,30
2,90
1,81
1,88
1,92
1,20
1,30
MAZ SC 11
3,88
2,22
4,12
1,04
0,30
2,19
1,26
1,11
1,59
1,91
1,28
MAZ SC 12
3,45
2,32
3,75
1,18
0,30
2,85
1,18
0,78
1,77
2,32
1,32
MAZ SC 13
2,77
1,38
2,03
1,08
0,30
2,48
0,70
0,00
1,43
0,30
0,30
MAZ SC 14
2,49
1,20
2,06
1,04
0,70
2,25
0,00
0,00
1,26
0,30
0,30
MAZ P 01
3,88
1,87
2,11
0,30
0,90
2,29
1,11
1,18
0,95
0,30
0,30
MAZ P 02
4,13
2,11
2,80
1,11
0,70
2,50
1,38
1,48
1,36
0,30
0,30
elemento
Tabla 4.- Resultados químicos semicuatitavos de residuos mineros de Mazarrón, transformados a log10.
Mediante tratamiento estadístico de correlación de elementos se observó que existe una
buena correlación entre elementos principales como Pb con Zn (0,71), Sn (0,91) y Sb (0,80) y
Cu (Además existe una buena relación entre Zn con Cu (0,72) y Sn (0,61), ver tabla 5.
Ag
As
Cd
Cu
Pb
Sb
As
-0,12
Cd
0,33
0,52
Cu
0,25
0,53
0,46
Pb
0,08
0,48
0,58
0,71
Sb
0,15
0,70
0,65
0,57
0,80
Sn
0,09
0,49
0,34
0,72
0,91
0,74
Zn
0,28
0,27
0,57
0,72
0,71
0,50
Sn
0,61
Tabla 5. Matriz de correlación (R>0,5) para el logaritmo (log10) de las concentraciones de los elementos, para todos
los datos geoquímicos de Mazarrón y Pedreras Viejas.
Mediante el análisis de matriz de correlación, se observó que existe una correlación media
entre Pb y Zn (0,71)esto debido a la clásica asociación metalogénica entre estos dos metales.
24
Además se realizaron matrices de correlación para las zonas de residuos modernos y
antiguos (Tabla 6 y 7) en la que se observó una mejor correlación entre plomo y zinc en los
residuos modernos.
Ag
As
Cd
Cu
Pb
Sb
Sn
Zn
-0,01
0,34
0,55
0,50
0,51
0,31
0,33
As
Cd
0,42
-0,09
-0,18
0,61
-0,01
-0,08
-0,24
0,18
0,74
-0,45
0,07
Cu
0,48
0,34
0,64
0,65
Pb
0,39
0,46
0,55
Sb
0,09
0,26
Sn
0,30
Tabla 6. Matriz de correlación (R>0,5) para el logaritmo (log10) de las concentraciones de los elementos, para los
datos geoquímicos de Mazarrón, residuos antiguos.
As
Cd
Cu
Pb
Sb
Sn
Zn
Ag
As
Cd
Cu
Pb
Sb
Sn
-0,07
0,48 0,58
0,79 0,50 0,88
0,18 0,40 0,90 0,60
-0,29 0,96 0,53 0,33 0,46
0,13 0,90 0,38 0,52 0,06
0,77
0,85 0,10 0,82 0,88 0,67 -0,03 0,06
Tabla 7. Matriz de correlación (R>0,5) para el logaritmo (log10) de las concentraciones de los elementos, para los
datos geoquímicos de Mazarrón, residuos modernos.
El análisis de la función discriminante (AFD) es utilizado para determinar qué variables se
discriminan entre los grupos de origen natural. Además, las funciones se utilizan para clasificar
las observaciones en grupos. Para el caso de los residuos de Mazarrón para múltiples grupos
se observa una clara separación de los depósitos de residuos modernos, antiguos, sedimentos
DAM y calcinados (fig. 15).
25
6
Residuos modernos
Residuos DAM
4
Residuos antiguos
Función 2
2
0
-2
Calcinados
-4
-6
-8
-5
-2
1
4
7
Función 1
Figura 15. El análisis de función discriminante (AFD) de residuos modernos, antiguos, DAM y de calcinados. La
función 1: -0,408886*Ag + 0,224083*As + 0,677269*Cd + 0,22602*Cu + 0,930159*Pb - 0,781361*Sb + 0,532903*Sn 0,216732*Zn y la función 2: 0,592961*Ag - 0,459548*As - 1,48365*Cd - 1,90382*Cu + 0,332368*Pb + 1,70629*Sb +
0,219119*Sn + 0,409281*Zn. Los coeficientes AFD están estandarizados.
Así también, el análisis de conglomerados con el programa Past (medida de similitud
euclidiana), muestra una asociación entre estos elementos (Pb y Zn), además de una
correlación general existente formando una asociación entre elementos como: Zn, Cd, Pb, Sb,
Sn y Cu formando tres grupos.
El primer grupo conformado por los elementos Pb y Zn; el segundo grupo lo constituyen el
Zn
Pb
Sb
Cu
As
Ba
Cd
Sn
Ni
Ag
V
As, Sb y Cu; y el tercer grupo por V, Ag, Ni, Sn, Cd y Ba (Fig. 16).
Distance
2
4
6
8
10
Figura 16. Dendrograma del conjunto de datos, mostrando la existencia de tres grupos de elementos.
26
4.2.
Composición mineralógica de residuos mineros de Mazarrón
4.2.1. Análisis de mineralogía total mediante DRX
La mineralogía de las muestras analizadas, corresponde en su mayoría a fases formadas en
los procesos de alteración, lógicamente, las fases primarias se habrían recuperado en la
metalurgia. Únicamente se encuentra pirita y esfalerita en la muestra MAZ SC 2 que se
caracteriza por unos contenidos muy elevados de Zn. La muestra MAZ SC 9 también con
contenidos muy elevados de Zn contiene fases sulfatadas de este elemento, como son la
bianchita y melanterita.
Además se ha observado que los minerales comunes en este depósito de relaves mineros
son las facies sulfatadas como: jarosita, plumbojarosita y rozenita. También se ha determinado
la gran presencia de cuarzo, asimismo de yeso y óxidos de hierro como: hematites y goethita; y
arcillas. Los minerales identificados en las muestras se resumen en la tabla 8.
MAZ SC
Mineral
Cuarzo
Yeso
Jarosita
Hidronio jarosita
Plumbojarosita
Rozenita
Bianchita
Zinc-melanterita
Gibbsita
Alunita
Pirita
Esfalerita
Hematites
Goethita
Arcillas
MAZ P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
17
12
15
10
2
11
23
10
49
13
4
34
20
30
35
18
29
43
12
22
37
9
44
8 49 39 25 68
3 6 12 14
17 7 25 43 14
10 11 12 13
4
4
3
2
1
14
1
2
26 50 58
23 14
3
56
9
7
7
33
5
6
2
16
10
24
15
9
3
6
4
5
2
2
5
6
6
8
6
12
31
10
13
8
8
8
1
6
4
6
2
4
5
5
8
4
7
7
2
4
3
4 19
10
4
5 10 12
16 14
3
3
8
21 11 12
2 3 6
12
Tabla 8. Concentraciones en %, de los distintos minerales que constituyen las muestras estudiadas de residuos
mineros de San Cristóbal-Perules y Pedreras Viejas.
Ejemplos de los difractogramas de mineralogía total analizados se muestra en las siguientes
figuras, las mismas presentan la mayor diversidad de minerales, correspondientes a las
muestras MAZ SC 02, MAZ SC 12 y MAZ SC14. Además en el anexo I, se adjuntan todos los
difractogramas interpretados en este estudio.
27
2,70895 Pirita
d=3,12300 Esfalerita
d=3,06100 Plumbojarosita
2,51425 Hematites
100
d=5,10304 Jarosita
200
d=7,20000 Caolinita
d=13,90000 Clorita
Lin (Counts)
300
d=3,34300 Cuarzo
400
d=4,27088 Yeso
d=4,47000 Rozenita
MAZ SC 02b
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 02b - File: MAZ SC 02b.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.02
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 10.08 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 0.89 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.4
01-071-2219 (C) - Pyrite - FeS2 - Y: 9.44 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Cubic - a 5.41790 - b 5.41790 - c
00-005-0566 (I) - Sphalerite, syn - ZnS - Y: 8.94 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Cubic - a 5.40600 - b 5.40
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 6.97 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.
00-039-1353 (*) - Plumbojarosite - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 5.92 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 18.97 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.9450
01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 7.27 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.02850
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 1.01 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 0.99 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
Figura 17. Interpretación del difractograma analizado de la muestra MAZ SC 02
28
180
170
160
150
130
110
100
90
80
70
60
d=7,20000
120
Caolinita
d=13,90000 Clorita
Lin (Counts)
140
50
d=4,27088 Yeso
d=5,10304 Jarosita
190
2,51425 Hematites
200
d=3,34300 Cuarzo
210
d=4,40000 Bianchita
Rozenita
d=4,47000
220
d=3,06100 Plumbojarosita
MAZ SC 09
230
40
30
20
10
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 09 - File: MAZ SC 09.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.020 °
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 20.14 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 4.14 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.4
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 26.29 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-033-0759 (D) - Plumbojarosite, syn - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 21.70 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - R
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 35.15 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.9450
00-049-1815 (N) - Zinc-melanterite - (Zn,Fe)SO4·7H2O - Y: 8.86 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0352 (D) - Bianchite, syn - ZnSO4·6H2O - Y: 10.20 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - beta 98.200 - I/
01-072-0469 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 8.25 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03800
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 3.87 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 2.39 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
Figura 18. Interpretación del difractograma analizado de la muestra MAZ SC 09
29
d=7,20000
200
100
d=3,06100 Plumbojarosita
d=3,34300 Cuarzo
Caolinita
d=13,90000 Clorita
Lin (Counts)
300
4,46000 Illita
d=4,27088 Yeso
d=5,10304 Jarosita
MAZ SC 12
400
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 12 - File: MAZ SC 12.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.020 °
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 33.56 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 10.05 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 35.42 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-033-0759 (D) - Plumbojarosite, syn - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 6.10 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rh
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 1.17 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 2.45 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
00-002-0050 (D) - Illite - 2K2O·3MgO·Al2O3·24SiO2·12H2O - Y: 0.84 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic
Figura 19. Interpretación del difractograma analizado de la muestra MAZ SC 12
30
4.2.2. Análisis de mineralogía de arcillas (DRX AO)
En las muestras con contenidos en minerales de la arcilla se han realizado
difractogramas de agregados orientados, para determinar su composición en los diferentes
minerales de este grupo, mediante el estudio y comparación de los difractogramas de
muestras sin tratamiento (ST), tratamiento con etilenglicol (EG) y con tratamiento térmico
(TT), llegándose a establecer la presencia de caolinita, clorita, Illita, y serpentina.
En algunos casos debido a la poca resolución de los picos de los difractogramas, no se
ha podido semicuantificar los filosilicatos (ver tabla 9).
Minerales
1
*
*
Clorita (Chl)
Caolinita (Kao)
Illita (Ill)
Esméctica (Sm)
Serpentina (Sp)
Muestras MAZ SC
7
9
10
*
33
*
*
67
3
*
12
18
18
32
32
14
*
*
*
Tabla 9. Arcillas en las muestras (%). * Estimación cualitativa.
Para la estimación semicuantitativa de las arcillas presentes en la muestra MAZ SC 12,
se ha utilizado el método de poderes reflectantes aplicados sobre las áreas medidas en
reflexiones características de cada mineral (Arroyo, 2010). La misma presenta una interestratificación de illita-esméctica, además de caolinita y clorita (Fig. 20).
MAZ SC 12 AO
Ill/Sm
170
160
Ill
Chl
150
140
Kao
Lin (Counts)
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2-Theta - Scale
MAZ SC-12 aoST - File: MAZ SC-12 aoST.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 23 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1.000 ° Operations: Import
Y + 15.0 mm - MAZ SC-12 aoEG - File: MAZ SC-12 aoEG.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 23 s - 2-Theta: 2.000 ° - T
Operations: Import
Y + 30.0 mm - MAZ SC-12 aoTT - File: MAZ SC-12 aoTT.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 24 s - 2-Theta: 2.000 ° - Th
Operations: Import
Fig. 20. Comparación de difractogramas: TT (rojo), EG (azul) y ST (negro); presencia de inter-estratificados de
illita esméctica, caolinita y clorita.
31
Por otra parte se realizó la estimación semicuantitativa de las arcillas a partir de las
relaciones de intensidad como en el caso de la muestra MAZ SC 09 AO, en la cual se
observó la presencia de caolinita y clorita (Fig. 21).
MAZ
SC-09
MAZ
SC 09 aoST
AO
Lin (Counts)
300
Kao + Chl
Chl
200
100
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2-Theta - Scale
MAZ SC-09 aoST - File: MAZ SC-09 aoST.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 23 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1.000 ° Operations: Import
Y + 15.0 mm - MAZ SC-9 aoEG - File: MAZ SC-9 aoEG.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 24 s - 2-Theta: 2.000 ° - The
Operations: Import
Y + 30.0 mm - MAZ SC-09 aoTT - File: MAZ SC-09 aoTT.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 24 s - 2-Theta: 2.000 ° - Th
Operations: Import
Figura 21. Comparación de difractograma con presencia de caolinita y clorita.
El resto de las muestras estudiadas por el método de agregados orientados no presentan
buena resolución en la intensidad de los picos, lo que solo permite estimar la presencia de
arcillas cualitativamente.
Además se debe mencionar que existen picos intermedios a 9,148 y 8,138 Å, no
relacionados a las arcillas que aparecen en los difractogramas (muestras MAZ SC 09 AO y
MAZ SC AO 14), pero que al ser tratados con tratamiento térmico los picos desaparecen, los
minerales encontrados son romboclasa y zemannita (Fig. 22), esta formación de minerales
es debido probablemente a la preparación hecha para la obtención de agregados
orientados, que produce una posible interacción entre los sulfatos y demás iones. De hecho,
López-Aguayo et al., 1992, mencionan la formación o presencia de romboclasa en sus
estudios.
Cabe señalar que de las muestras analizas por DRX AO hubo una única muestra que
quedo en suspensión (MAZ SC 10), las demás necesitaron varias repeticiones de procesos
con el uso de agua destilada e inclusive con HCl.
32
MAZ SC-14 aoST
600
Lin (Counts)
500
400
Romboclasa
300
Zemannita
Kao + Chl
Chl
200
100
0
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
2-Theta - Scale
MAZ SC-14 aoST - File: MAZ SC-14 aoST.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° Operations: Import
MAZ SC-14 aoEG - File: MAZ SC-14 aoEG.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° Operations: Import
MAZ SC-14 aoTT - File: MAZ SC-14 aoTT.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 35.000 ° Operations: Import
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 1.34 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 2.89 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
00-002-0030 (D) - Vermiculite - 22MgO·5Al2O3·Fe2O3·22SiO2·40H2O - Y: 2.30 % - d x by: 1. - WL: 1.
01-070-1820 (C) - Rhomboclase - (H5O2)Fe(SO4)2(H2O)2 - Y: 6.21 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Ortho
01-083-0746 (C) - Zemannite - Mg0.51((Fe0.98Zn0.84Mn0.18)(TeO3)3)(H2O)4.5 - Y: 1.19 % - d x by: 1
Fig. 22. Comparación de difractogramas con presencia de romboclasa y zemannita en el difractograma sin
tratamiento.
33
5. DISCUSION DE RESULTADOS
5.1.
Discusión de los resultados de análisis químico
Las muestras presentan una elevada concentración de elementos como Pb y Zn que
reflejan la composición mineralógica del yacimiento del distrito minero de San Cristóbal –
Perules. También es indicativo de que los procesos metalúrgicos utilizados no fueron muy
eficientes, dejando cantidades estimables de metales en los residuos (Tabla 10).
Los porcentajes de alguna de las muestras podrían constituir una mena de estos
elementos en la actualidad. La concentración de plomo y zinc oscila principalmente entre
0,25% y 3 % y en ciertos casos como el Zn, se llega a obtener 16,5% y 7,6% (muestras MAZ
SC 2 y 9 respectivamente), dichos resultados se ven demostrados en la composición
mineralógica evidenciada en la tabla 8.
La alta concentración de zinc en algunas muestras puede deberse a que se adsorbe
fácilmente por minerales de arcilla, carbonatos, u óxidos hidratados, además que posee una
asociación con los óxidos de Fe y Mn. Mencionándose además que la precipitación no es
un importante mecanismo de retención de Zn en los suelos debido a la solubilidad
relativamente alta de compuestos de Zn (McLean y Bledsoe, 2002).
Muestra
T
azona
b
elemento
MAZ SC (Zonas)
Residuos antiguos
1
2
3
Residuos modernos
4
5
6
7
8
Residuos antiguos
9
10
11
12
S. DAM
13
14
l
Zn (%)
1,11 16,49 1,70 1,56 1,33 1,03 1,14 0,93 7,60 1,23 0,76 0,28 0,06 0,03
a
Pb (%)
2,98 1,71 1,42 1,13 0,53 0,25 0,26 0,32 1,97 1,21 1,32 0,56 0,01 0,01
10. Concentración de Pb y Zn en Mazarrón, división en sectores.
-
La mayor concentración de Pb y Zn, se observa en las muestras recolectadas en la
zona de residuos antiguos del distrito minero, área en la cual el aprovechamiento de
los minerales debía ser muy baja, debido a que existe una mayor concentración de
estos elementos. No obstante, los contenidos de las muestras MAZ SC-2 y MAZ SC9, han de ser muy locales, ya que son anómalamente altos.
Hacia las zonas de residuos más recientes (año 1969), se observa una leve
disminución en la concentración aunque siguen siendo elevadas. La mayor diferencia
de contenidos metálicos se observa en el plomo. Las muestras procedentes de la
34
metalurgia moderna tienen contenidos sensiblemente menores al resto. Sin embargo
los contenidos en Zn en relación al Pb, son altos en todas las muestras.
Se observa que la concentración de Pb y Zn y demás elementos analizados, de los
sedimentos tomados cerca de la zona de la laguna de drenaje ácido de mina (SDAM,
en el área de deposición), se reducen drásticamente llegando de tener bajas
concentraciones pero superiores a los niveles de concentración local y mundial.
Posiblemente se debe a la movilización y dispersión de los iones y cationes en las
aguas del DAM, dejando menos concentración de los mismos en los sedimentos.
Esto podría indicar que hay una lixiviación de estos materiales con las aguas de
escorrentía.
-
De los residuos de los calcinados de la zona de Pedreras Viejas (2 muestras) se
puede igualmente mencionar que la concentración de Pb y Zn, es muy elevada
siguiendo la tendencia de los residuos de San Cristóbal - Perules.
El tratamiento estadístico permite observar la relación existente entre plomo y zinc,
además se puede señalar lo siguiente:
-
Las matrices de correlación muestran una mejor relación Pb-Zn en los residuos
modernos (0,67) que en los residuos antiguos (0,55), lo cual avala que los procesos
de concentración de estos metales eran mejores en la etapa de retrabajamiento de
los residuos.
-
El análisis de función discriminante (AFD), de las muestras de residuos antiguos,
modernos y sedimentos de drenaje ácido de mina, así como de los calcinados; no
presentan una buena relación entre estos residuos, poniendo en evidencia la
variabilidad en las concentraciones entre los elementos analizados principalmente Pb
y Zn.
-
El análisis de conglomerados (dendrograma) muestra tres grupos, siendo los
principales: el primero formado por plomo y zinc, explicado la asociación
mineralógica del distrito minero de Mazarrón, y el segundo grupo formado por Sb, As
y Cu, lo cual puede estar relacionado a la formación de sulfosales de Cu y Pb.
Relacionándose a la parte ambiental se observa que de manera general, la concentración
química de estos residuos mineros sobrepasan los niveles de concentración de estos
35
Elementos
Residuos mineros Mazarrón
(promedio)
Zn
Cu
23363,3
177,1
103,6
Línea base Mazarrón
(Oyarzun et al, 2011)
Promedio en suelos mundo
50 –
(tomado de Oyarzun et al, 2011)
300*
Pb
V
As
Ni
8603,4 8,8 6,3
373,7
22,8
55,3
159,6
39,4
-
13-24
32
-
Ag
0,2
Cd
Sb
43,1 78,6
0,3
2
Ba
Sn
71,3
14,3
2044,3
7
0,06
5,8
- 11
elementos y demás elementos en comparación con los niveles de base local así como a la
media mundial (tabla 11).
Tabla 11. Concentración promedio de elementos en muestras de Mazarrón en comparación con la línea base y
promedio de concentraciones de algunos elementos en el mundo, en μg.g-1 (ppm). * Contenido de zinc
en suelos, Lindsay, 1979.
5.2.
Discusión de los resultados de la mineralogía de los residuos mineros de
Mazarrón
El análisis textural de los residuos mineros (San Cristóbal – Perules) muestra que la zona
NE (residuos antiguos) tiene una mayor cantidad de clastos (indicando probablemente la
molienda primaria era más basta y no llegaba a los tamaños de finos de las más modernas)
de rocas subangulosas con tamaños de hasta 6 cm, posiblemente dacitas muy alteradas
con matriz de arena de tamaño a de grano de arena fina. En ciertos casos se reconoce que
el proceso de alteración no ha sido penetrativo en estos clastos, en los que se observa
patinas de color amarillo y rojo evidencias de alteración de la pirita y óxidos de hierro.En
tanto que análisis textural de las demás zonas (residuos modernos), muestra que estos
residuos han sufrido una mayor reducción en su tamaño de grano por tanto se puede inferir
un mayor aprovechamiento de los minerales de interés, así también se observa que estos
sedimentos tienden a aglomerarse formando clastos subredondeados de tamaño de hasta 4
cm.
El análisis textural de las muestras de calcinados de estos residuos muestra la existencia
de clastos de roca subangulosos de tamaños de hasta 6 cm o más, en la que se evidencia
una alteración superficial formando patinas o costras de color rojizo; en una matriz de arena
fina de color rojo. En este caso, si la metalurgia estaba encaminada a la obtención de
alumbre, es normal que los contenidos metálicos sean altos, ya que no eran el objetivo de la
recuperación.
El estudio de la composición mineralógica de los residuos mineros muestra que están
compuestos principalmente de residuos de minerales sulfurados, debido a la interacción de
36
estos con diferentes agentes de meteorización (clima, lluvia y temperatura, entre otros.)
llegando a formar diferentes facies sulfatadas, principalmente de Ca, Fe, K y Pb, esta
interacción ha dado lugar a la formación de minerales como jarosita, hidronio jarosita,
rozenita y plumbojarosita.
Mediante el análisis de la tabla 8, se puede mencionar que los minerales principales en
estos residuos mineros son: cuarzo, yeso y jarosita; los 2 últimosse forman a partir de la
alteración de los sulfuros y feldespatos.La alta concentración de estos minerales pone de
manifiesto la mineralogía primaria del distrito que corresponde a la presencia de clastos de
roca en los residuos de relaves y balsas. También se observa procesos de alteración de la
pirita (oxidación),
relacionados con la observación de óxidos de hierro como goethita
FeO(OH) y hematites (Fe2O3).
-
Cabe mencionar que en el análisis de difractogramas, se observó que la jarosita y la
plumbojarosita comparten una disposición muy similar de sus picos en el
difractograma,dado que las jarositas pueden formar soluciones sólidas, por lo que es
normal la presencia de esos dos términos minerales.
-
La presencia de esfalerita y pirita (muestra MAZ SC 02), evidencia el poco nivel de
aprovechamiento llevada a cabo en el proceso de obtención de minerales, dado a su
presencia en visu y en los difractogramas; sobre todo en las muestra localizadas en
la parte NE, bajo este contexto también se observa la existencia de bianchita
(ZnSO4·6H2O) muestras MAZ SC 04 y MAZ SC 09; un mineral post-mina, que ocurre
por lo general en las eflorescencias, siendo un producto de la alteración de sulfuros
oxidantes.
-
La existencia de minerales como clorita ((Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8), caolinita
(Al2Si2O5(OH)4) y alunita (K(Al3(SO4)2(OH)6)); en estos residuos mineros se debe a
procesos de alteración, aunque resulta difícil diferenciar entre procesos de alteración
supergénica o argílica avanzada (Oyarzun R. et al., 2011).
-
El análisis de arcillas mostró además la presencia de inter-estratificados de illitaesméctita (muestra MAZ SC 12), debido a la meteorización de la clorita; estas
arcillas dan lugar a la aglomeración de estos residuos mineros sobre todo en las
zonas de residuos más finos (tanto antiguos como modernos).
37
-
La concentración de las arcillas es minoritaria en las muestras llegando a tener
porcentajes entre 3 y 12 % del análisis total, aun así su presencia puede ayudar en la
aglomeración de los residuos y pueden llegar a tener una papel importante en la
estabilidad geomorfológica de los taludes, dado que, ante un evento torrencial, las
arcillas se llegan a lavar fácilmente lo que incurre en la movilización de los
sedimentos y en la dispersión de los elementos químicos.
Además cabe mencionar que los minerales solubles de sulfato, secundarios, pueden ser
importantes como sumideros de ácido sulfúrico, hierro, metales traza, y sulfato en fases
sólidas durante los períodos secos. Pero estos minerales de sulfato pueden disolverse
durante los períodos húmedos, liberando los metales y formando ácido sulfúrico. Este
mecanismo para la liberación de acidez almacenada debido a la disolución de minerales de
sulfato puede resultar en la persistencia del drenaje ácido de mina, incluso en ausencia de
oxígeno (McLemore, 2008).
5.3.
Análisis de la formación de los minerales de los residuos mineros de Mazarrón
La neoformación de minerales oxidados en los residuos mineros está principalmente
ligadaa la alteración supergénica de la pirita (ecuaciones 1 y 2), que da lugar a la formación
de ácido sulfúrico disociado.
FeS2(s) + 3.5O2 + H2O = Fe2+ + 2SO42– + 2H+
ec. 1
FeS2(s) + 3.75O2 + 0.5H2O = Fe3+ + 2SO42– + H+
ec. 2
La liberación de hierro (Fe2+) y la presencia de sulfatos y agua, dan lugar a la formación
de sulfatos de hierro con diferentes estados de hidratación. Que luego de un proceso de
deshidratación llegan a formar minerales como rozenita (ecuaciones 3 y 4).
Fe2+ + SO42– + 7H2O = FeSO4·7H2O(s)
ec. 3
FeSO4·7H2O(s) = FeSO4·4H2O(s) + 3H2O(g)
ec.4
Si el proceso de alteraciónes persistente da lugar a la alteración argílica avanzada con la
formación de demás minerales como la jarosita y alunita (ecuaciones 5 y 6).
6FeS2 + 2CaMg(CO3)2 + 4(Na,K).Arcilla + 20H2O + 20O2 = 2K(Fe3(SO)2.(OH)6 + 2(Ca,Mg).Arcilla +
4H2CO3 + 4 CaSO4+ 7SO42- + 20H+ + Mg2+ + 2Na+
+
2-
KAl3Si3O10(OH)2 + 4H + 2SO = KAl3(SO4)2(OH)6 + 3SiO2
ec. 5
ec.6
38
Así también la alta concentración de plomo y la interacción de sulfatos de plomo y hierro
han dado lugar a la formación de plumbojarosita (ecuación 7).
PbSO4 + 3Fe2(SO4)3 + 12H20 = 2Pb0.5Fe3(SO4)2(OH)6 + 6H2SO4
ec.7
De igual manera se observó la presencia de hidronio jarosita que se forma por la
interacción de sulfato férrico y agua (ecuación 8).
2Fe(SO4)3 + 14H20 = 2(H30)Fe3(SO4)2(OH)6 + 5H2SO4
ec.8
La formación de hematites se puede dar por dos vías por la alteración de la jarosita que
llega a formar minerales como hematites y yeso (ecuación 9), debido a la acción del agua. Y
por la oxidación de la pirita (ecuación 10). En tanto que la goethita se forma principalmente
por la presencia de iones de Fe3+ y agua en la zona (ecuación 11).
K(Fe3(SO)2.(OH)6+ 4H2O + 2Ca2+ = 3FeOOH + 2 [CaSO4.2H2O]+K++ 3H+
2-
+
4FeS2 + 10H2O + 15O2(aq) = 4FeOOH + 8SO4 + l6H
3+
+
Fe + 2H20 = FeO(OH) + 3H
ec. 9
ec. 10
ec. 11
La presencia de gibbsita se podría explicar por la alteración de la caolinita (ecuación 12)
Al2Si2O5(OH)4 + 5 H20 =2Al(OH)3 + 2H4SiO4
ec. 12
Finalmente, la alteración de la esfalerita puede dar lugar a la formación de minerales muy
solubles con diferentes estados de hidratación entre ellos bianchita (hexahidrita) en
presencia de oxigeno (ecuaciones 13 y 14).
ZnS + 2O2 = ZnSO4
ec. 13
ZnSO4 + 7H20 = ZnSO4.6H2O
ec. 14
39
6. CONCLUSIONES
•
Los diferentes procesos metalúrgicos que se han desarrollado a lo largo de
diferentes épocas, han dejado en la zona de Pedreras Viejas y Perules, una serie de
residuos mineros de textura y composición variada, según la época y objetivo del
proceso metalúrgico aplicado.
•
Los residuos mineros de Mazarrón (San Cristóbal - Perules y Pedreras Viejas) tanto
los antiguos como los modernos presentan altas concentraciones de Pb y Zn, que en
algunos
casos
pueden
mostrase
como
sub-económicos,
por
ejemplo
las
concentraciones de Pb (promedio = 8603,4 ppm) y Zn (promedio = 23363,3 ppm)
varían entre 0,25% y 3% y en ciertos casos los valores como en el Zn llegan a 16,5%
y 7,6% (muestras MAZ SC 2 y 9 respectivamente).
•
El análisis de función discriminante refleja excelentemente, las observaciones
realizadas en los distintos tipos de residuos, observándose poca relación zonal en la
concentración química entre los residuos modernos, antiguos, de sedimentos de
drenaje ácido de mina y de calcinados de alumbres.
•
La composición mineralógica de los residuos antiguos es diversa, siendo los
minerales más comunes cuarzo, yeso, jarosita, rozenita, hematites y arcillas. La
presencia de plumbojarosita, además de pirita y esfalerita (MAZ SC 2); y bianchita y
melanterita (MAZ SC 9), corroboran la mayor concentración de plomo y zinc,
obtenidos en los resultandos de los análisis químicos. Esta disparidad mineralógica y
de concentración química posiblemente ocurre debido a la variedad textural y
coloración de los residuos mineros (algunos casos terreras).
•
En relación a la composición mineralógica de los residuos modernos, se observa que
es más homogénea, los minerales comunes se repiten, a lo que se adiciona
simplemente la plumbojarosita (MAZ SC 7). Esta homogeneidad hace pensar que los
procesos de aprovechamiento fueron mucho más exhaustivos, obteniéndose mayor
beneficio de los minerales de interés, formando así unas balsas mineralógicamente
más uniformes.
40
•
Los minerales que constituyen los sedimentos DAM muestran una misma similitud en
relación de los minerales comunes de los residuos anteriores, mencionando la
ausencia de yeso debido a la disolución de la misma.
•
Las dos muestras de calcines relacionadas a la explotación de alumbres, muestran
mineralogía similar entre ellas y en donde los minerales relevantes son goethita y
hematites que forman recubrimientos o costras en los clastos de roca, así también la
presencia de alunita corrobora la explotación de los alumbres.
•
Respecto a la parte ambiental cabe mencionar que a pesar que las rocas
carbonatadas de Alpujarrides y los suelos carbonatados ejercen un control sobre la
dispersión de los elementos en soluciones ácidas, es necesario desarrollar un plan
de manejo químico - ambiental de los residuos de Mazarrón, ya que la concentración
de elementos como Zn, Pb, As y Cd, sobrepasan (78, 269, 64 y 4 veces,
respectivamente) los niveles de base local así como valores en la concentración
media mundial. Elementos que pueden llegar a dispersarse en las cercanías del
distrito minero de Mazarrón, ayudados sobre todo por los episodios de tormentas.
Siendo importante realizar un estudio geotécnico de la estabilidad de las balsas.
41
7. BIBLIOGRAFÍA
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Medio Ambiente en el Sureste Peninsular. Instituto de Estudios Almerienses, Almería: pp.
253-267.
43
ANEXO I
44
MAZ SC 01
190
180
170
160
150
140
130
Lin (Counts)
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 01 - File: MAZ SC 01.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.0
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 23.75 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 8.64 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 1
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 12.45 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhom
00-039-1353 (*) - Plumbojarosite - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 11.61 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rho
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 5.19 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94
01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 38.22 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.0
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 2.79 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Mono
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 0.22 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14
45
MAZ SC 02b
400
Lin (Counts)
300
200
100
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 02b - File: MAZ SC 02b.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.02
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 10.08 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 0.89 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.4
01-071-2219 (C) - Pyrite - FeS2 - Y: 9.44 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Cubic - a 5.41790 - b 5.41790 - c
00-005-0566 (I) - Sphalerite, syn - ZnS - Y: 8.94 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Cubic - a 5.40600 - b 5.40
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 6.97 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.
00-039-1353 (*) - Plumbojarosite - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 5.92 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 18.97 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.9450
01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 7.27 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.02850
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 1.01 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 0.99 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
46
MAZ SC 03
260
250
240
230
220
210
200
190
180
Lin (Counts)
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 03 - File: MAZ SC 03.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.020 °
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 34.98 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 7.86 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.4
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 46.52 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-039-1353 (*) - Plumbojarosite - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 6.43 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 5.67 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500
01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 1.40 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.02850
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 1.71 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
00-002-0092 (D) - Serpentine - 3MgO·2SiO2·2H2O - Y: 0.80 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 1. -
47
MAZ SC 04
260
250
240
230
220
210
200
190
180
Lin (Counts)
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 04 - File: MAZ SC 04.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.020 °
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 19.46 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 2.88 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.4
00-021-0932 (D) - Hydronium jarosite, syn - Fe3(SO4)2(OH)5·2H2O - Y: 51.07 % - d x by: 1. - WL: 1.54
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 1.51 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500
00-013-0534 (D) - Hematite, syn - Fe2O3 - Y: 4.69 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.R.axes - a 5.4
00-001-0352 (D) - Bianchite, syn - ZnSO4·6H2O - Y: 6.58 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - beta 98.200 - I/I
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 1.12 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 1.15 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
48
MAZ SC 05
290
280
270
260
250
240
230
220
210
200
Lin (Counts)
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2
10
20
30
40
50
60
2-Theta - Scale
MAZ SC 05 - File: MAZ SC 05.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.020 °
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 59.12 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 18.88 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 32.89 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 4.11 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500
00-001-0401 (D) - Goethite - Fe2O3·H2O/FeHO2 - Y: 5.78 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 2.7 - S
01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 3.22 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.02850
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 1.11 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 1.02 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
49
MAZ SC 06
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01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 30.26 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
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00-001-0401 (D) - Goethite - Fe2O3·H2O/FeHO2 - Y: 6.76 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 2.7 - S
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 1.60 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 1.63 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
50
MAZ SC 07
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00-001-0401 (D) - Goethite - Fe2O3·H2O/FeHO2 - Y: 8.48 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 2.7 - S
01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 3.42 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.02850
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51
MAZ SC 08
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00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 58.60 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
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01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 3.21 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.02850
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00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 0.34 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
52
MAZ SC 09
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Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 20.14 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
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01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 26.29 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-033-0759 (D) - Plumbojarosite, syn - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 21.70 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - R
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 35.15 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.9450
00-049-1815 (N) - Zinc-melanterite - (Zn,Fe)SO4·7H2O - Y: 8.86 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
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01-072-0469 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 8.25 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03800
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 3.87 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 2.39 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
53
MAZ SC 10
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2-Theta - Scale
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Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 50.43 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 3.05 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.4
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 4.30 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 1.54 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500
01-071-1776 (C) - Alunite - K(Al3(SO4)2(OH)6) - Y: 6.64 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes 01-079-0007 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 18.08 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.0285
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 1.23 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
54
55
MAZ SC 11
500
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Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 33.89 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 5.61 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.4
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 13.36 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-033-0759 (D) - Plumbojarosite, syn - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 4.85 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rh
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00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 0.93 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 1.23 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
56
MAZ SC 12
400
Lin (Counts)
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2-Theta - Scale
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Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 33.56 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-072-0596 (C) - Gypsum - Ca(SO4)(H2O)2 - Y: 10.05 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 10.
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 35.42 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-033-0759 (D) - Plumbojarosite, syn - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 6.10 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rh
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 1.17 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 2.45 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
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57
MAZ SC 13
1100
1000
900
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800
700
600
500
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10
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60
2-Theta - Scale
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Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 33.15 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 4.21 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.
00-033-0759 (D) - Plumbojarosite, syn - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 1.04 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rh
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 0.54 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500
00-001-0401 (D) - Goethite - Fe2O3·H2O/FeHO2 - Y: 0.91 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 2.7 - S
01-072-0469 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 1.50 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03800
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 0.40 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 0.53 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
58
MAZ SC 14
150
140
130
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110
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100
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2-Theta - Scale
MAZ SC 14 - File: MAZ SC 14.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.020 °
Operations: Import
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 24.58 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 44.29 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.913
00-001-0401 (D) - Goethite - Fe2O3·H2O/FeHO2 - Y: 2.79 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 2.7 - S
01-072-0469 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 32.56 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.0380
00-039-1353 (*) - Plumbojarosite - PbFe6(SO4)4(OH)12 - Y: 8.47 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 5.52 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500
00-007-0324 (D) - Gibbsite - Al(OH)3 - Y: 4.38 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 8.65900 - b 5
00-002-0028 (D) - Chlorite - (Mg,Fe)5(Al,Si)5O10(OH)8 - Y: 2.31 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclini
00-001-0527 (D) - Kaolinite - Al2Si2O5(OH)4 - Y: 2.79 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Triclinic - a 5.14000
59
MAZ P01
400
Lin (Counts)
300
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0
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10
20
30
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60
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MAZ P01 - File: MAZ P01.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 65.000 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 0.7 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 24 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi:
Operations: Import
00-005-0490 (D) - Quartz, low - alpha-SiO2 - Y: 40.18 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91300 - b 4.91300 - c 5.40500 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3121 (152) - 3 - 112.9
01-071-1777 (C) - Jarosite, syn - K(Fe3(SO4)2(OH)6) - Y: 6.75 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 7.31500 - b 7.31500 - c 17.22400 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3m (
00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 2.95 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500 - b 13.59000 - c 7.94000 - alpha 90.000 - beta 90.500 - gamma 90.000 - Primitive - P21/n (14) - 4 - 641.468 00-001-0401 (D) - Goethite - Fe2O3·H2O/FeHO2 - Y: 1.85 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 2.7 - S-Q 3.1 % 01-072-0469 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 8.22 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03800 - b 5.03800 - c 13.77200 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c (167) - 6 - 302.722
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00-016-0699 (I) - Rozenite - FeSO4·4H2O - Y: 3.02 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 5.94500 - b 13.59000 - c 7.94000 - alpha 90.000 - beta 90.500 - gamma 90.000 - Primitive - P21/n (14) - 4 - 641.468 00-001-0401 (D) - Goethite - Fe2O3·H2O/FeHO2 - Y: 2.64 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - I/Ic User 2.7 - S-Q 5.6 % 01-072-0469 (C) - Hematite - Fe2O3 - Y: 6.74 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 5.03800 - b 5.03800 - c 13.77200 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3c (167) - 6 - 302.722
01-071-1776 (C) - Alunite - K(Al3(SO4)2(OH)6) - Y: 4.86 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Rhombo.H.axes - a 7.02000 - b 7.02000 - c 17.22300 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - R-3m (166) -
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