los minerales industriales

LOS MINERALES
INDUSTRIALES
EN CASTILLA Y LEÓN
Presentación
En la sociedad avanzada en la que vivimos estamos acostumbrados a utilizar un sinfín de
productos sin reparar muchas veces en el origen minero de los mismos.
Los ladrillos y el cemento de nuestras casas, los cristales de las ventanas, los azulejos, etc.,
todos ellos están fabricados íntegramente con productos minerales. Pero también la pintura,
el papel, el caucho, productos farmacéuticos y alimentarios, componentes electrónicos y un
largo etcétera incorporan en mayor o menor medida sustancias minerales.
En esta publicación se presenta una breve descripción de los minerales industriales, cuáles
son sus aplicaciones, cómo se obtienen y dónde están las principales explotaciones en
Castilla y León.
Con ello se pretende divulgar la actividad de una minería poco conocida, muchas veces a la
sombra de la industria que sustenta, pero básica y necesaria en definitiva para mantener
nuestro estilo de vida.
Tomás Villanueva Rodríguez
Consejero de Economía y Empleo
de la Junta de Castilla y León
contenido
Los minerales y la industria
• Los minerales industriales y sus propiedades
• Industrias consumidoras
La obtención de minerales industriales
• Geología y yacimientos en Castilla y León
• Investigación y explotación
• Sistemas de tratamiento
El sector minero en Castilla y León
• Minerales industriales explotados en Castilla y León
• Producción y valor económico
© Junta de Castilla y León
Consejería de Economía y Empleo
Dirección General de Energía y Minas
REALIZACIÓN: Sociedad de Investigación y Explotación Minera de Castilla y León (SIEMCALSA)
© DE LA EDICIÓN: Domènech e-learning multimedia, S.A.
PRIMERA EDICIÓN: 2007
TIRADA: 1.500
DISEÑO GRÀFICO: Domènech e-learning multimedia, S.A.
IMPRESIÓN: Gráficas Jocar S.L.
DEPÓSITO LEGAL: B-10379-2007
LOS MINERALES Y LA INDUSTRIA
Los minerales industriales constituyen uno de los grandes sectores en que se suele
clasificar la actividad minera, junto con los minerales metálicos, rocas ornamentales,
áridos y sustancias energéticas. Son además la materia prima utilizada por multitud
de industrias y la base de innumerables productos de consumo cotidiano.
LOS MINERALES INDUSTRIALES Y SUS
PROPIEDADES
Los minerales industriales son aquellos que, en función de
sus características físicas principalmente, se utilizan en la
fabricación de productos, ya sea directamente o con un
tratamiento previo. Conviene aclarar además que no son
minerales de los que se extraigan metales como único fin,
ni se aprovechan en función de su contenido energético,
ni tienen normalmente valor estético u ornamental, ni son
áridos que se utilicen en la construcción o en la obra
pública.
Por ejemplo, se consideran minerales industriales las
arenas silíceas destinadas a la fabricación de vidrio, las
arcillas rojas empleadas en la industria cerámica, el caolín
utilizado como aditivo en la industria del papel, la caliza
explotada para fabricación de cal y de cemento, los
fosfatos de los fertilizantes, el talco, el yeso, productos
refractarios como la magnesia, conservantes como la sal e
incluso el diamante utilizado en herramientas de corte.
Una casa está hecha básicamente de minerales industriales transformados en
materiales de construcción.
Resulta muy llamativo comprobar la variedad de productos
de uso cotidiano que están fabricados con minerales
industriales. En una casa, por ejemplo, los ladrillos, las
tejas, el cemento, la carga de yeso de paredes y techos,
los azulejos y pavimentos cerámicos, los sanitarios del
cuarto de baño..., en realidad todo lo que no es de metal,
madera, plástico o roca ornamental está hecho de
minerales industriales.
Por sus propiedades intrínsecas (fundentes, refractarias,
abrasivas, aislantes, neutralizantes, etc.) los minerales
industriales intervienen de forma secundaria en la
fabricación de multitud de productos de diferentes
industrias, desde siderúrgica hasta alimentaria,
farmacéutica, papelera, química y un largo etcétera.
Además, a partir de los minerales industriales se obtienen
variadas sustancias, como la cal, el silicio, la magnesia,
potasa, diferentes ácidos…, que amplían aún más los
innumerables productos fabricados de una forma u otra a
partir de los minerales industriales.
Azulejos, baldosas, sanitarios…, todos están fabricados con minerales industriales.
Células fotovoltaicas, fabricadas con silicio.
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La mayoría de los minerales industriales se emplean en su
estado natural, adaptando sus características físicas
(tamaño de grano, humedad…) a las exigencias de la
industria pero sin variar su composición química original.
De este modo se producen sustancias tan comunes como
la cal (por calcinación de caliza), el silicio (a partir del
cuarzo), el yeso calcinado o el amoniaco, y otras menos
conocidas obtenidas a partir de minerales como berilo,
bórax, celestina, fluorita, fosfatos, magnesita, etc.
Así ocurre con las arcillas en sus distintas variedades
(arcilla roja o común, arcillas plásticas, refractarias,
absorbentes), las arenas silíceas, el caolín, el grafito, las
micas, el talco, la turba, etc.
Por otro lado, en algunos casos, la dificultad de encontrar
en la naturaleza minerales de gran calidad o la carestía de
los procesos de tratamiento llevan a la fabricación de
minerales sintéticos a partir de minerales industriales
naturales. Así, el cuarzo y el carbonato cálcico de alta
pureza, el diamante industrial, la sosa (carbonato sódico),
el sulfato sódico o los ocres que se utilizan en la industria
son producidos en su mayoría de forma artificial.
Otros minerales se emplean como fuente de sustancias
que no se encuentran en la naturaleza, o al menos en
concentraciones explotables. Estas sustancias se obtienen
mediante procesos industriales que varían la composición
química del mineral original.
Las arenas silíceas, el cuarzo y el silicio
El cuarzo sintético o cultivado (cristales de cuarzo químicamente muy puros y de gran perfección cristalográfica), por
razones de mercado, se fabrica a partir de cuarzos de gran
pureza (lascas) disueltos y cristalizados en autoclave. Se utiliza
en la industria óptica (láser, por ejemplo) y, por sus propiedades piezoeléctricas, en el campo de la electrónica, relojes, etc.
Estas tres sustancias sirven de ejemplo de cómo un mineral se
utiliza en su estado natural, obtenido de forma sisntética o
como producto derivado en función de los requerimientos de
la industria.
Las arenas silíceas se emplean, por ejemplo, en la industria del
vidrio y en la fabricación de moldes de fundición para la
industria siderúrgica, con unos especificaciones que se refieren
fundamentalmente a la composición química y al tamaño de
grano.
El silicio se obtiene por reducción de sílice de alta pureza en
horno eléctrico. Esta sustancia tiene importantes aplicaciones
en la industria metalúrgica (aluminio) y química (silicona), en
electrónica (chips) y en la fabricación de células fotovoltaicas.
En cualquier caso, los minerales industriales, tanto
naturales como sintéticos, y las sustancias derivadas se
emplean en la industria en función de unas determinadas
propiedades físicas. Atendiendo a estas propiedades, los
minerales industriales se pueden clasificar en diferentes
grupos, por ejemplo:
· Abrasivos: arenas silíceas, corindón, esmeril, diatomita,
granate, trípoli. También se utilizan diamantes de baja
calidad (no válidos para joyería), diamante y corindón
sintético (alúmina) y productos como carburo de silicio
(carborundum), obtenido por fusión de coque de
petróleo y cuarzo.
· Absorbentes: arcillas especiales (attapulgita, sepiolita,
bentonita), principalmente. Buena parte de la
producción se destina a absorbentes domésticos (camas
de gatos).
Arcillas absorbentes para cama de gatos
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· Aislantes eléctricos (micas, óxido de berilio), acústicos
(perlita) y térmicos (lana de vidrio).
· Cargas: las cargas son materiales de relleno que
reemplazan materias primas más caras. Se utilizan
carbonato cálcico, caolín, diatomita, sulfato sódico,
talco, wollastonita, yeso.
· Fundentes: carbonato sódico (sosa), feldespato, fluorita,
minerales de litio, talco y yodo. Productos secundarios
como la cal.
· Pigmentos blancos (caolín, carbonato cálcico, óxidos de
titanio) y de color (compuestos de bario, carbonato de
estroncio, dicromatos, ocres de hierro).
· Refractarios: caolín, circón, corindón, cuarzo y pirofilita.
Productos secundarios como alúmina, mullita, cal
dolomítica y magnesia.
· Neutralizantes: cal, dolomía, magnesita.
· Nutrientes: sulfatos, fosfatos, nitratos, compuestos de
potasio.
· Filtrantes: arenas silíceas, diatomita, trípoli, turba.
Cuarzo
Fluorita
Calcita (cristal grande), dolomita y fluorita
Halita
Barita
Mica
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INDUSTRIAS CONSUMIDORAS
· Vidrio. Al igual que la anterior, esta industria es una
gran consumidora de minerales industriales. En los tres
productos principales (vidrio plano, vidrio hueco y fibra
de vidrio) se utiliza arena silícea, sosa (carbonato
sódico), rocas carbonatadas (calizas o dolomías) y
sulfato sódico. Para la fibra de vidrio se emplea además
caolín, boratos y fluorita.
La industria utiliza los minerales industriales de tres
maneras posibles:
· Como componente mayoritario de los productos.
· Como componente minoritario o secundario (cargas,
aditivos, etc), aportando características específicas como
dureza, color, fundencia…
· Como sustancia que interviene en el proceso industrial
pero que no entra a formar parte del producto.
Un ejemplo del primer caso es la arena silícea utilizada en
la fabricación de vidrio como componente principal, o la
arcilla en la fabricación de productos cerámicos. En el
segundo caso estaría el carbonato sódico que actúa como
fundente en la industria del vidrio, o el caolín como carga
en papel y pintura. En el tercer caso se puede citar
también la arena silícea, esta vez para moldeo de piezas
en la industria siderúrgica.
Son muchas las industrias que utilizan minerales
industriales de una forma u otra para la fabricación de sus
productos. Las mayores consumidoras de estos minerales
son las relacionadas con el sector de la construcción
(cerámica, vidrio, cemento), aunque también los podemos
encontrar en productos del sector alimentario, agrícola,
farmacéutico, etc.
Arena silícea y productos derivados
· Industria química. Son muchas las industrias
encuadrables en este grupo que consumen minerales
industriales. Un ejemplo es el de la fabricación de sosa
(carbonato de sodio), obtenida mediante el proceso
Solvay a partir de sal y caliza. Su mayor campo de
aplicación es la industria del vidrio.
Veamos algunos ejemplos de industrias y minerales
consumidos:
· Cerámica. En ladrillería se utilizan arcillas rojas como
componente mayoritario. En cerámica blanca (sanitarios,
por ejemplo) se emplea caolín, arcillas plásticas, arenas
silíceas y feldespato.
· Cemento, cal y yeso. En la fabricación de aglomerantes
para la construcción se emplean principalmente calizas,
margas, yeso y arcillas.
Yeso mineral y comercial
Arcilla y productos cerámicos
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· Caucho. En pequeñas cantidades los neumáticos
pueden contener caolín, talco, carbonato cálcico, azufre
(vulcanizados), sílice y óxido de titanio, entre otros.
· Industria de productos alimenticios y bebidas. Se utiliza
sal para conservas, turba para filtrado de licores, cal
para obtención de azúcar a partir de remolacha, arcillas
especiales para filtrado de bebidas…
· Piensos. Se emplea carbonato cálcico y, en mucha
menor proporción, sal y magnesita.
· Abonos y fertilizantes. Esta industria consume fosfatos,
nitratos, potasas, carbonato cálcico y, en menor
medida, yeso.
· Farmacia. Algunos minerales industriales (carbonatos,
caolín) intervienen frecuentemente como excipientes
inertes de los principios activos. También se utiliza
talco, óxido de titanio…
· Cosmética. En la composición de productos de
maquillaje, esmaltes, lápiz de labios, etc. se emplea
talco, caolín y mica, entre otros.
· Jabones y detergentes. Se utiliza sosa y potasa en
jabones y sulfato sódico como excipiente de
detergentes. La potasa (carbonato de potasio) se
obtiene a partir de silvina y carnalita (cloruros de
potasio).
Los neumáticos de los vehículos están fabricados con caucho, y contienen una gran
variedad de minerales industriales.
· Industria siderúrgica. Consume grandes cantidades de
arena silícea y bentonita para fabricar moldes de
fundición. También se consume cuarzo para fabricación
de ferrosilicio (por fusión en horno eléctrico de con Fe
metálico), material empleado en la industria siderúrgica
como desoxidante.
· Papel. Aunque el componente principal es de origen
vegetal (celulosa), se emplean minerales industriales
como cargas para dar compacidad y blancura a la pasta
o para hacer estucados. Se utiliza talco, caolín,
carbonato cálcico y dióxido de titanio, principalmente.
· Pintura. Se consumen aglutinantes minerales como cal
apagada o yeso, pigmentos como dolomía (Blanco
España en temple) y otros aditivos como mica, barita,
etc.
· Plástico. Como aditivos con distintas funciones
intervienen minerales como el caolín, talco, carbonatos,
micas, etc.
En los procesos siderúrgicos de fabricación intervienen diversos minerales
industriales.
· Industria metalúrgica. La alúmina (Al2O3) se obtiene a
partir de la bauxita mediante el proceso Bayer. Aunque
se utiliza fundamentalmente en la producción de
aluminio, la alúmina tiene variadas aplicaciones como
mineral industrial (materiales refractarios, abrasivos,
etc.).
· Sector termoeléctrico. En las centrales térmicas con
sistema de lecho fluidizado se utiliza caliza para reducir
emisiones de dióxido de azufre.
En automoción también se emplean minerales industriales. El talco, por ejemplo, se
utiliza en la fabricación del salpicadero
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La Cerámica
La industria de la cerámica abarca varios sectores: cerámica
estructural (ladrillos, tejas, bovedillas, tableros, bloques, etc.),
baldosas para pavimentos y revestimientos (azulejos), vajillas,
cerámica decorativa, técnica, alfarería y productos refractarios, aunque en cuanto a producción destacan claramente
los dos primeros sectores. La cerámica estructural se fabrica
con arcilla roja que se amasa, se extrusiona con la forma de
la pieza, se seca y se cuece a 850-1000 °C en un horno
túnel. El consumo nacional de arcilla roja para este fin es del
orden de los 30 millones de toneladas. En baldosas
cerámicas se utilizan arcillas rojas, arcillas de cocción blanca,
caolín, feldespato y arena silícea, carbonatos y talco, en
distinta proporción según se trate de revestimiento,
pavimento, pasta blanca o roja, etc. Las baldosas, a
excepción de las de acabado rústico (gres), llevan un recubrimiento de esmalte o vidriado, en cuya elaboración
interviene una amplia gama de minerales industriales. La
fabricación de baldosas consta de varias etapas: dosificación
de materias primas y preparación de la pasta en un
atomizador, conformado por prensado, secado, esmaltado y
cocción. El sector de la baldosa cerámica tiene una fuerte
implantación en Castellón, donde operan más de 200
fábricas de cerámica, además de un buen número de
esmalteras y atomizadores.
ESQUEMA DE FABRICACIÓN DE CERÁMICA ESTRUCTURAL
Extracción
de arcilla
Acopio de tipos
de arcilla
Laminado con
rodillos (<2mm)
Tolvas de dosificado
y mezcla
Secadero
Venta
Paletizado
Extrusionado
Venta
Amasado
(adición de
agua)
Retractilado
Horno
(800 ºC - 1.000 ºC)
El Vidrio
Los productos principales de la industria del vidrio son tres:
vidrio plano (cristales para ventanas, por ejemplo), vidrio
hueco (botellas, tarros, etc.) y fibra de vidrio. En la
elaboración se utilizan varios tipos de materias primas con
diferentes propiedades: vitrificantes (arenas silíceas),
fundentes (carbonato sódico, dolomía, caliza, potasa), estabilizantes (feldespato) y otras más minoritarias. Estas materias
primas se cargan en el horno de cubeta (de producción
continua) y se funde la mezcla a unos 1.500 °C. Para vidrio
plano y hueco se utilizan sobre todo vitrificantes (58-60%) y
fundentes (35-40%). La arena debe tener un tamaño de 100800 m generalmente, y una elevada pureza, sobre todo en
lo que se refiere al Fe y al Ti. Se admiten contenidos en Fe
menores de 0,025% para vidrio blanco ordinario
(trasparente) y hasta 0,060% para vidrios verdes y marrones
(el color depende de las condiciones oxidantes o reductores
en el horno). Para la fibra de vidrio se emplea a partes más o
menos iguales arenas silíceas (vitrificante), carbonato cálcico
(fundente) y caolín (estabilizante), además de otros
componentes minoritarios.
ESQUEMA DE FABRICACIÓN DE VIDRIO HUECO
Recepción
de materias
primas
Almacenamiento y
dosificación
70-75% arena silícea
10-15% sosa
5-10% carbonato
5% otros
Adición de
polvo de vidrio
(hasta el 60%)
Alimentador
de vidrio
fundido
Horno
Conformado
de botellas
Preparación
mezcla
vitrificante
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Tratamientos
de superficie
Arco de
recocido
Paletizado
Controles
Aglomerantes para la construcción
La industria del cemento consume grandes cantidades de
minerales industriales. El más común es el Portland. Se
obtiene por calcinación de una mezcla de materiales
carbonatados y arcillas, lo que da lugar al producto llamado
clinker, al que se le añade yeso como regulador del
fraguado. La mezcla de clínker y yeso, además de otros
posibles aditivos, se pulveriza en un molino de bolas hasta
obtener la granulometría comercial. Con la adición de arena
y grava (áridos) se obtiene mortero y hormigón.
El yeso es un sulfato de calcio dihidratado, y como tal
(crudo) tiene unos campos de aplicación (cemento, por
ejemplo). El yeso calcinado es sulfato Ca hemihidratado, y es
el material de construcción que, mezclado con agua, es
moldeable y fragua endureciéndose.
Por calcinación de calizas (carbonato cálcico) se obtiene la
cal (CaO), sustancia profusamente utilizada como material
de construcción. La cal combinada con agua se hidrata
(Ca(OH)2), y posteriormente se carbonata y endurece
tomando CO2 del ambiente. También se emplea como
corrector de suelos, fundente en la industria del vidrio, en
siderurgia, etc.
ESQUEMA DE FABRICACIÓN DE CEMENTO
Precalentador
Molino de
áridos
Yeso
Planta de ensacado
Precipitador
electrostático
Camión cuba
Silos de
alimentación
Molino de
cemento
Horno rotativo
Silo de
clinker
Planta cementera
9
Silos de
cemento
Ab
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SUSTANCIAS Y CAMPOS DE APLICACIÓN DE LOS MINERALES INDUSTRIALES
Arcilla
Arena silícea
Attapulgita/Sepiolita
Azufre
Barita y prod. deriv.
Bauxita y alúmina
Bentonita
Berilo (BeO)
Boratos
Caliza y prod. derivados
Caolín
Carbonato NA
Circón
Corindón
Cromita y derivados
Cuarzo y silicio
Diamante
Diatomita
Dolomía
Estroncio (varios prod.)
Feldespato
Fluorita y ácido FH
Fosfatos
Grafito
Granate
Litio (varios productos)
Magnesita
Manganeso (comp. Mn)
Mica
Nitratos
Ocres
Perlita
Piedra Pómez
Potasio (varios prod.)
Sal común
Silicatos alumínicos
Sulfato sódico
Talco
Tierras raras
Titanio
Trípoli
Turba
Wollastonina
Yeso
Yodo (varios productos)
Componente mayoritario
Aditivo, componente minoritario
Interviene en el proceso industrial
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LA OBTENCIÓN DE MINERALES INDUSTRIALES
Para llevar los minerales industriales desde sus yacimientos en la Naturaleza
hasta la industria donde se van a utilizar es necesario realizar trabajos de
investigación y explotación minera y llevar a cabo labores de tratamiento del
mineral extraído.
GEOLOGÍA Y YACIMIENTOS EN
CASTILLA Y LEÓN
Un yacimiento, definido de forma simple, es un cuerpo
geológico constituido por una mineralización cuya
explotación es económicamente rentable. Hay por tanto
dos aspectos a considerar: la geología y la economía.
En el primero, Castilla y León es una región favorecida por
su enorme extensión (94.147 km2), en la cuál están
presentes unidades o conjuntos de rocas y sedimentos de
muy variada naturaleza.
El otro aspecto que define un yacimiento como tal es el
económico. Aquí entra en juego el precio del mineral, la
cantidad (reservas) y la calidad del mismo, así como los
costes de extracción, restauración minera, transporte y
tratamiento del mineral, etc. El coste del transporte llega a
ser determinante en algunos minerales como las arcillas
rojas, lo que hace que la mayoría de las explotaciones se
encuentren a escasa distancia de las fábricas de cerámica.
Algunas de estas unidades concentran buena parte de los
yacimientos conocidos de determinadas sustancias. Por
ejemplo, la mayoría de las explotaciones de arcilla roja
para cerámica estructural que hay en Castilla y León se
localizan en la unidad conocida como facies Tierra de
Campos, con amplios afloramientos en la cuenca terciaria
del Duero.
Las arenas feldespáticas se extraen en el manto de arenas
eólicas de edad cuaternaria que recubre buena parte de
las provincias de Segovia, Ávila y Valladolid. La facies
Cuestas (Terciario), el nivel que aflora en las pendientes de
los páramos del centro de la región, concentra la mayoría
de las explotaciones de yeso. La facies Utrillas
(Mesozoico) contiene yacimientos de arenas silíceas y de
arenas y arcillas caoliníferas.
En ciertos casos se explotan en un mismo yacimiento
varios minerales, ya sean como sustancia principal o como
subproductos: arcillas y arenas, arenas silíceas y arenas
feldespáticas, o caolín, arena y mica, por ejemplo. Estas
sustancias se suelen separar en instalaciones a pie de
cantera.
Arenas caoliníferas de la facies Utrillas (Cretácico)
Algunas sustancias, frecuentes en la geología regional y
que no precisan unas especificaciones muy exigentes por
parte de la industria, son relativamente fáciles de
encontrar. Es el caso de la caliza para cemento, las arcillas
rojas,… Sin embargo, bien sea por los requerimientos de la
industria en cuanto a la calidad del mineral o bien por su
escasez real a nivel geológico, lo más normal es que los
yacimientos no abunden y se localicen en unas áreas muy
concretas, sin emplazamientos alternativos para la
actividad minera.
En este caso se encuentran los yacimientos de magnesita,
talco, flourita y barita, las pegmatitas y los filones de
cuarzo, todos ellos en el Macizo Hespérico (oeste y sur de
la comunidad), el caolín, las arcillas especiales, la
glauberita y un largo etcétera.
La facies Cuestas (Terciario) toma su nombre de las cuestas de los páramos del
centro de la región
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REGIONES GEOLÓGICAS Y MINERALES INDUSTRIALES EXPLOTADOS
León
Burgos
Palencia
Soria
Valladolid
Zamora
Salamanca
Segovia
Ávila
0
25
50
100
Kilómetros
Arcillas de cocción blanca
Sal
Talco
Caliza
Caolín y subproductos
Turba
Arcillas especiales
Pegmatita de Litio
Yeso
Feldespato y arenas feldespáticas
Arcillas rojas
Glauberita
Sílice
MESOZOICO
MACIZO HESPÉRICO
Rocas sedimentarias (calizas, dolomías, margas, lutitas,
areniscas, conglomerados...) y sedimentos poco
consolidados (arcillas, arenas). Yacimientos de arcillas
refractarias, arcillas de cocción blanca, arenas silíceas y
caoliníferas, sal, etc.
(Precámbrico-Paleozoico). Rocas sedimentarias (cuarcitas,
lutitas, areniscas, calizas...), metamórficas (pizarras,
esquistos) e ígneas (granitos, etc.). Yacimientos
hidrotermales (talco, p.ej.), pegmatitas, filones de cuarzo,
cuarcitas arenizadas, rocas caolinitizadas, etc.
CUATERNARIO (no representado)
CUENCAS TERCIARIAS
Sedimentos poco consolidados (arenas, gravas, etc.).
Yacimientos de arenas silíceas y feldespáticas, graveras de
cuarzo, turberas, etc.
Sedimentos poco consolidados (arcillas rojas, arenas…) y
rocas sedimentarias (calizas, margas, lutitas, areniscas,
conglomerados, etc.). Yacimientos de yeso, glauberita,
arcillas especiales, etc.
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INVESTIGACIÓN Y EXPLOTACIÓN
La investigación y explotación de minerales industriales, al
igual que los demás recursos mineros, está regulada por la
Ley de Minas.
Dependiendo del grado de litificación del mineral puede
hacerse la extracción mediante voladuras, arranque con
bulldozer o pala cargadora, traíllas, etc.
La investigación suele comenzar con un reconocimiento
previo de una o varias zonas, en el que se localizan las
áreas de mayor interés. Estas áreas se cubren con un
derecho minero, solicitado en la Sección Provincial de
Minas correspondiente.
El material extraído se carga en camiones, dumpers de
mina o cintas transportadoras para llevarlo a la planta de
tratamiento, si se trata de mineral, o a la escombrera si se
trata de estéril.
En el permiso se hacen reconocimientos y recogidas de
muestras, cartografía geológica, calicatas y sondeos. Con
estos trabajos se define la geometría y tonelaje (reservas)
de la masa mineral a explotar, así como la calidad del
material.
Arranque con pala
Máquina de sondeos
La calidad se define de acuerdo a ensayos específicos para
cada tipo de mineral e incluso para cada aplicación. En las
arenas silíceas para vidrio, por ejemplo, se estudia la
granulometría y composición química, ya que es aquí
donde la industria exige unas calidades determinadas. Los
ensayos más comunes son granulometría, análisis químico,
análisis mineralógico, absorción, densidad, color, ensayos
de cocción, etc.
Pala cargadora y dumper
Un caso aparte es el de la minería de lixiviación. En las
explotaciones de glauberita de Burgos, una vez retirado el
recubrimiento estéril, se tritura el mineral mediante una
voladura controlada y se construyen in situ piscinas de
lixiviación donde el sulfato sódico se disuelve, y luego se
bombea a la planta de tratamiento. En el caso de la sal, se
bombean mediante pozos aguas subterráneas salobres
(que realizan una lixiviación natural de determinadas
litologías salinas) y se deja evaporar el agua en estanques
para obtener la sal o una salmuera con elevado grado de
concentración.
Una vez definida la masa mineral a explotar se prepara el
proyecto de explotación, en el que se define cómo se van
a desarrollar las labores mineras, maquinaria a emplear,
tratamiento del mineral a pie de mina, labores de restauración, estudio de viabilidad económica, etc. A partir de
este documento se elabora el Estudio de Impacto
Ambiental y se solicita a la Administración autonómica la
Concesión de Explotación.
Las labores mineras son, como los yacimientos y los
minerales a explotar, muy variadas. En el caso de los
minerales industriales son casi siempre a cielo abierto, es
decir, canteras.
13
Además de las labores habituales de extracción, carga y
transporte del mineral, son necesarias la retirada de la
capa de tierra vegetal para su posterior uso en la fase de
restauración, la retirada del estéril a escombrera o a
relleno del hueco minero, la construcción de drenes
perimetrales y desagües de la explotación, pistas de
acceso, etc.
La restauración se hace, siempre que sea posible, a la vez
que la explotación. Se tiende a hacer "minería de transferencia", sistema por el cual, a medida que avanza el frente
de explotación, se va rellenando el hueco que queda con
material estéril.
Labores habituales de restauración son suavizado de
taludes, revegetación del espacio minero, etc.
MINERÍA DE TRANSFERENCIA
Mineral
Mineral económicamente
explotable
Recubrimiento (estéril)
Al inicio de la explotación
A mitad de la explotación
Al final de la explotación
Escombreras restauradas
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SISTEMAS DE TRATAMIENTO
Prácticamente no hay minerales industriales que se
puedan vender tal cual salen de la mina. Lo normal es que
deban ser sometidos a uno o varios tratamientos previos,
hasta conseguir un producto que pueda ser utilizado
comercialmente.
Los sistemas de secado suelen utilizar gas natural
o fuel oil como combustible. Algunas industrias
aprovechan las altas temperaturas generadas para
instalar turbinas de gas o de vapor y generar
energía eléctrica (cogeneración).
Los sistemas de tratamiento más habituales se refieren al
tamaño de grano, a la pureza del mineral y al grado de
humedad final que precisa el producto.
Dado que en muchos casos el mineral está compactado o
litificado en origen, el primer tratamiento a realizar
consiste en moler, triturar o desterronar, según los casos, y
clasificar en la granulometría adecuada.
En este tratamiento se utiliza maquinaria muy variada:
machacadoras de mandíbulas, trituradoras de martillos,
clasificadoras mecánicas (cribas), trómeles, ciclones, etc.
En ocasiones se requiere un tamaño de grano muy fino,
que se obtiene por medio de una molienda especial
denominada micronizado.
En algunos casos, la molienda y clasificación del mineral
es el único tratamiento exigible. Es el caso de las calizas
para cemento, por ejemplo.
Machacadora
Otro grupo de tratamientos se refiere a la pureza del
mineral. Es frecuente que la sustancia objeto de la
explotación vaya acompañada en origen por otras
sustancias que hay que separar. Estas sustancias pueden
ser aprovechadas como subproducto o ir a la escombrera
como estéril.
Los tratamientos de este tipo son variados. Se realizan
lavados simples para separar, por ejemplo, la arcilla de la
arena silícea, a veces con celdas de atricción para eliminar
impurezas adheridas al mineral. Se utiliza la flotación para
separar en agua con ciertos aditivos espumantes minerales
flotables de otros que no lo son (arena feldespática de
arena silícea, por ejemplo). En algunos casos se emplean
separadores magnéticos para reducir el contenido en
óxidos de hierro. Un caso especial es el del talco, donde
la separación del mineral y del estéril se realiza principalmente a mano.
Molino de bolas
Es frecuente que haya que secar los minerales en algún
momento del tratamiento, bien porque su humedad
natural en cantera sea elevada o bien porque hayan sido
sometidos previamente a algún sistema de clasificación o
limpieza por vía húmeda. En este último caso, los
productos de granulometría fina (por ejemplo, caolín)
forman un lodo al que se le puede eliminar buena parte
del agua con filtros prensa. En las tortas resultantes, al
igual que en los productos con menor grado de humedad,
el secado más habitual se suele realizar en hornos de
diferentes tipologías (horno túnel, horno rotatorio,
atomizador, etc).
Filtro prensa
15
EL SECTOR MINERO EN CASTILLA Y LEÓN
En Castilla y León existen actualmente alrededor de un centenar de explotaciones de
minerales industriales de muy variada naturaleza, algunas de importancia a nivel
mundial. Dentro del panorama minero regional, el sector de los minerales industriales
ocupa el segundo puesto en cuanto al valor total de la producción, solo superado la
minería energética.
MINERALES INDUSTRIALES
EXPLOTADOS EN CASTILLA Y LEÓN
Los minerales industriales que están siendo explotados
actualmente en Castilla y León son los siguientes.
Arcillas especiales
Caolín
Los minerales incluidos en este grupo son la attapulgita (o
palygorskita), sepiolita y bentonita. Los dos primeros se
usan principalmente como absorbentes industriales y
domésticos, en función de su elevada capacidad de
absorción. La bentonita se emplea en la industria
metalúrgica (aglomerante de moldes de fundición y en
peletización de menas) en preparación de lodos de
sondeo y en otros usos como absorbente.
El caolín, también llamado China clay, es una roca o
sedimento que contiene cierta proporción (>15%) de
caolinita (Al4Si4O10(OH)8) o similares, mineral que puede
ser extraído y concentrado económicamente.
Los caolines suelen presentarse en niveles arenosos
sedimentarios (arenas caoliníferas), frecuentes en la facies
Utrillas del Cretácico (Mesozoico), con importantes
explotaciones en varios lugares de España, aunque la
única explotación activa en Castilla y León beneficia un
yacimiento formado por caolinización de un granito. La
cantera, situada en Tamame de Sayago (Arcillas y
Feldespatos Río Pirón S.A.), obtiene como subproductos
arenas silíceas, mica, arcilla caolinítica y bentonita.
En Castilla y León, la empresa Minerales y Tecnología de
Arcillas (MYTA) explota en Bercimuel (Segovia) un
yacimiento de attapulgita que destina mayoritariamente al
mercado de los absorbentes domésticos (cama de gatos),
con una producción que representa en torno al 90% del
total nacional para este mineral.
El caolín es blanco, inerte, plástico y refractario, por lo que
se emplea principalmente como carga para papel,
cerámica de pasta blanca (baldosas, loza, porcelana,
sanitarios), y productos refractarios.
En Zamora, Arcillas y Feldespatos Río Pirón S.A. extrae
bentonita como mineral secundario en la explotación de
caolín de Tamame de Sayago. El mineral se procesa en la
planta de MYTA en Segovia y se destina al mismo uso que
la attapulgita.
Explotación de attapulgita de MYTA (Segovia)
Explotación de caolín de Arcillas y Feldespatos Río Pirón, S.A. (Zamora)
16
Mica
En Castilla y León se emplean mayoritariamente en la
fabricación de cerámica estructural (ladrillos, bovedillas,
tableros, etc) y, en menor proporción, en la fabricación de
cemento.
Las micas son silicatos alumínicos hidratados fácilmente
exfoliables en laminillas flexibles y elásticas. Los minerales
del grupo comercialmente más importantes son la
moscovita (mica de K) y la flogopita (Mg). Entre sus
múltiples aplicaciones destacan la de aislante eléctrico en
equipos electrónicos, y molida en la industria del plástico,
papel, pinturas, etc.
El sector cerámico regional aglutina a 35 empresas con
una producción conjunta que representa el 8% del total
nacional.
En la explotación de caolín de Zamora se obtiene mica
blanca (moscovita) como subproducto, que se vende para
diversas aplicaciones. La mica se ha explotado además en
filones pegmatíticos.
En el proceso de fabricación se emplean uno o varios
tipos de arcilla procedentes de una o más canteras que, al
tratarse de un material de bajo valor comercial, se
encuentran siempre a corta distancia de la industria.
La mayoría de las 45 explotaciones activas en la
Comunidad se encuentra en la facies Tierra de Campos
(Cuenca Terciaria del Duero).
Arcillas de cocción blanca
Son arcillas con alta proporción de caolinita (mayor del
20%) y bajo contenido en óxidos de Fe (<3%). A
diferencia del caolín, en este caso no se puede separar la
caolinita del resto de arcillas presentes. Según la propiedad
que destaque se distinguen arcillas ball clay o plásticas, fire
clay (refractarias) y flint clay (pétreas). Sus campos de
aplicación son cerámica de pasta blanca y productos
refractarios.
Sílice
La sílice (SiO2), cuya especie mineral más común es el
cuarzo, es una sustancia abundante en la naturaleza y
tiene un amplio rango de aplicaciones en la industria.
En Castilla y León la mayor parte de la producción
procede de la explotación de arenas silíceas, destacando
la de SIBELCO-Minerales S.A., que extrae arenas del fondo
del pantano del Ebro mediante dragas.
En Castilla y León el Grupo SAMCA (S.A. Minera
Catalano-Aragonesa) explota un yacimiento de ball clays
en el norte de Burgos que destina a la industria cerámica.
Curiosamente son arcillas muy oscuras debido al
contenido en materia orgánica, que se quema en la
cocción sin afectar al color de las piezas. También se
extrae como subproducto en la explotación de caolín de
Zamora.
En otros yacimientos se explotan cuarcitas arenizadas,
graveras y filones de cuarzo, y de forma conjunta con
feldespato (arenas eólicas), caolín o arcilla.
Las producciones se destinan mayoritariamente a la
fabricación de vidrio y moldes de fundición y, en menor
medida, para morteros, filtros, chorreo, cerámica,
ferrosilicio y carburo de silicio.
Arcillas rojas
Constituyen un material muy común, formado por una
mezcla de distintos minerales de arcilla con variables
proporciones de cuarzo, feldespato, carbonato, etc.
Pueden ser fundentes o refractarias (similares a las fire
clays pero con más óxidos de Fe). Estas últimas se utilizan
en la fabricación de gres.
Extracción de arcillas de Cementos Portland Valderrivas S.A. (Palencia)
Extracción de arenas silíceas mediante draga, SIBELCO (Burgos)
17
Feldespato
La caliza muy pura (y el PCC) se utiliza como carga en la
fabricación de papel, caucho, plásticos y pinturas,
alcanzando elevados precios.
El grupo de los feldespatos está formado por aluminosilicatos de sodio, potasio, calcio o magnesio, principalmente. Su principal aplicación es como fundente en las
industrias de la cerámica y el vidrio.
Aunque en el pasado hubo explotaciones en filones
pegmatíticos, las explotaciones actualmente activas en
Castilla y León, localizadas en Segovia, benefician un
manto de arenas eólicas cuaternarias de amplia extensión
e importante potencial minero. Las arenas, de
composición silíceo-feldespática, se venden como tales a
la industria cerámica, o bien se procesan para separar la
sílice y el feldespato, de tipo potásico, que se
comercializan por separado.
Las empresas, Industrias del Cuarzo S.A. y Arcillas y
Feldespatos Río Pirón S.A., producen conjuntamente el
55% del total nacional de este tipo de feldespato.
Cantera de caliza de S.A. Tudela Veguín (León)
Glauberita
Es un sulfato calco-sódico (Na2Ca(SO4)2) del que se extrae
sulfato sódico que se emplea mayoritariamente como
excipiente inerte en la fabricación de detergentes.
En Burgos existen dos explotaciones ubicadas en la misma
unidad geológica: la facies Dueñas (Terciario), de carácter
evaporítico. Las empresas, Criaderos Minerales y
Derivados S.A. y Minera Santa Marta S.A., extraen el
sulfato sódico por disolución de la glauberita en agua y
posterior lixiviación del mineral, y tienen una producción
conjunta de cerca del 60% del total nacional.
Arenas feldespáticas de INCUSA (Segovia)
Pegmatita de litio
Las pegmatitas son rocas filonianas de composición similar
a los granitos (a los que están asociados), es decir, cuarzo,
feldespato y mica, que suelen presentar cristales de gran
tamaño.
Hay que señalar que España es el único productor de la
Unión Europea y el segundo del mundo, sólo superado
por China, lo que da una idea de la gran importancia de
las explotaciones burgalesas.
En Salamanca se explotan pegmatitas con minerales de
litio (lepidolita, espodumena), elemento que aporta un
carácter fundente a la roca y por el cuál se utiliza en la
fabricación de esmaltes y fritas para cerámica.
Caliza
La caliza es una roca formada mayoritariamente por
carbonato cálcico (CaCO3), muy abundante en la
naturaleza. Las aplicaciones son muy amplias, tanto de la
roca en bruto como de sus derivados principales: cal, PCC
(carbonato cálcico precipitado) y carbonato sódico.
En Castilla y León hay un total de 21 explotaciones que
destinan su producción, mayoritariamente, a la fabricación
de cementos y, en segundo plano, a la industria azucarera,
abonos y piensos, fabricación de cal, vidrio, etc.
Piscinas de lixiviación de sulfato sódico de Minera Santa Marta, S.A. (Burgos)
18
Yeso
El yeso es un sulfato cálcico dihidratado (CaSO4(H2O)2)
que se emplea en crudo para fabricación de cemento,
fertilizantes, papel, etc., y calcinado en el sector de la
construcción.
Las cuatro empresas productoras de Castilla y León tienen
canteras en Burgos, Palencia y Valladolid. Los niveles
explotados corresponden a la facies Cuestas y Dueñas de
la Cuenca Terciaria del Duero, aunque en el pasado se
extrajo también de la facies Keuper (Triásico, Mesozoico).
Sal
La sal común es un mineral llamado halita, de fórmula
NaCl. Además de condimento en alimentación, industria
conservera y evitar la formación de hielo en las carreteras,
la sal se emplea en la industria química para fabricar
productos sintéticos como la sosa (carbonato sódico), sosa
cáustica (hidróxido sódico), nitrato sódico, cloro y ácido
clorhídrico, que abren aún más el abanico de aplicaciones.
Explotación de yeso por minería de interior, Yesos Maté, S.A. (Palencia)
En Burgos, Salineras La Noria S.A. explota mediante
bombeo las salmueras subterráneas formadas en la facies
Keuper (Trásico, Mesozoico). Las aguas salobres se dejan
evaporar en estanques hasta alcanzar el grado de concentración comercializable, y se transportan en camiones
cisterna a los puntos de venta.
Además de las salmueras y aguas marinas (sal de salinas),
la sal se puede extraer en forma sólida, recibiendo el
nombre de sal de mina.
Salinas de Medinaceli (Soria), ahora inactivas
Talco
El talco es un silicato de magnesio hidratado
(Mg3Si4O10(OH)2) que se emplea como fundente en la
industria cerámica, como excipiente en productos
farmacéuticos, cosméticos y agroalimentarios, y como
carga en diversas aplicaciones (papel, pintura, plásticos,
etc).
La única explotación de la región se encuentra en Puebla
de Lillo (Léon), y pertenece a la Sociedad Española de
Talcos S.A. Beneficia un yacimiento hidrotermal localizado
en el contacto entre cuarcitas ordovícicas y dolomías
carboníferas.
La empresa, con planta de tratamiento en Boñar (León),
comercializa hasta una treintena de variedades y tiene una
producción que supone en torno al 85% del total
nacional.
Mina de talco de SETAL (León)
19
Turba
Es un carbón de muy bajo rango y escaso poder calorífico,
pese a lo cuál en algunos países (p. ej. Irlanda) se emplea
profusamente como combustible. Además, la turba se
utiliza en la fabricación de sustrato vegetal para jardinería
y restauraciones y, en menor medida, como aislante
acústico y térmico, fertilizante, filtros, etc.
Existen dos explotaciones en el norte de Burgos, en una
misma turbera, y otra más en la provincia de Valladolid. La
producción se destina a la fabricación de sustrato vegetal.
Las turberas se forman en unas condiciones climáticas y
geomorfológicas determinadas: relieves llanos y mal
drenados y clima húmedo y frío.
Turbera en el norte de Burgos
A esta lista hay que añadir los minerales que han sido
explotados en el pasado, y los que están siendo o han
sido investigados.
· Alunita. Sulfato de aluminio y potasio, se emplea para la
fabricación de alúmina (Al2O3) y posterior obtención de
aluminio. Se investigó en Riaza (Segovia), aunque nunca
se llegó a explotar.
· Fluorita. Fluoruro de calcio, con aplicaciones en la
industria del vidrio, como fundente en metalurgia y
como fuente de ácido fluorhídrico. Se explotó un
yacimiento hidrotermal en León.
· Andalucita. Silicato alumínico de origen metamórfico, se
emplea mayoritariamente como material refractario. Se
ha investigado un posible yacimiento en la provincia de
Zamora.
· Grafito. Carbono puro, producto del metamorfismo de
la materia carbonosa. Se emplea en minas de lápices,
fabricación de diamante sintético, etc. En Riaza
(Segovia) se localiza una serie de pizarras grafitosas,
aunque sin valor comercial.
· Barita. Sulfato de bario, utilizado principalmente como
densificador de lodos de sondeo y para fabricación de
pigmentos. Se explotó en pequeñas minas en
yacimientos hidrotermales en el norte de León y ha sido
investigado en el Paleozoico de Zamora.
Grafito
· Magnesita. Carbonato de magnesio (MgCO3). Por
calcinación se obtiene MgO que se emplea mayoritariamente como material refractario. En Soria existe un
yacimiento que está siendo investigado con buenos
resultados. La magnesita se formó por alteración
hidrotermal de unas dolomías cámbricas (Paleozoico).
Barita
20
PRODUCCIÓN Y VALOR ECONÓMICO
La empresa más destacada del sector y una de las
mayores de España es CERANOR S.A, situada en Valencia
de Don Juan (León).
En números redondos, en Castilla y León se extraen
minerales industriales en un centenar de explotaciones,
que producen en torno a 10 millones de toneladas con un
valor total de unos 100 millones de euros. Las labores de
extracción y tratamiento del mineral dan empleo a un
millar de trabajadores.
La fabricación de cerámica no estructural, es decir,
baldosa cerámica (pavimentos y revestimientos), sanitarios,
cerámica de mesa, cerámica técnica, etc., absorbe la
producción de feldespato y arenas feldespáticas, pegmatita
de litio, caolín y arcilla de cocción blanca, y parte de la de
sílice y talco. Sin tener en cuenta estas dos últimas
sustancias, la producción de minerales industriales para el
sector de la cerámica (estructural más baldosa cerámica)
constituye en torno al 25% del total regional.
La mayor parte de las explotaciones destinan su
producción a tres sectores productivos: la construcción, la
cerámica y el vidrio.
El sector de la construcción consume alrededor del 40%
de la producción de minerales industriales en Castilla y
León, en concreto de calizas para cemento y de yeso. Si
se incluyeran las arcillas rojas para cerámica estructural
(ladrillos, tableros, etc), el porcentaje ascendería al 57%.
Hay que decir además que España es la primera
productora de la Unión Europea en las tres sustancias.
Finalmente, el sector del vidrio se lleva la mayor parte de
la producción de sílice, segunda sustancia por tonelaje y
valor de la producción. Otros destinos son la fabricación
de moldes de fundición, cerámica, filtros, chorreo, etc. La
empresa más importante en cuanto a producción es
SIBELCO-Minerales S.A.
La producción de caliza (incluyendo margas) se destina en
un 85% a la fabricación de cemento. Las tres fábricas
instaladas en la región, Cementos Cosmos S.A., Cementos
Portland Valderrivas S.A. y S.A. Tudela Veguín, consumen
la mayor parte de esta producción que, a nivel nacional,
representa alrededor del 9%.
Aparte de los tres sectores hasta ahora tratados
(construcción, cerámica y vidrio), hay que destacar la gran
importancia a nivel nacional e internacional de las dos
explotaciones de glauberita de la provincia de Burgos. Este
mineral ocupa el primer puesto en cuanto al valor de la
producción vendible en Castilla y León.
En cuanto al yeso, la producción regional supone más o
menos el 4,5% de la nacional, destacando como empresas
principales Yesos Albi S.A. y AMINSA.
Además, son notables por su importancia relativa en el
contexto nacional las producciones de pegmatita de litio
(100%), attapulgita (90%), talco (85%), sulfato sódico
(58%), feldespato potásico (52%) y mica (44%),
comentadas anteriormente en sus respectivos apartados.
La producción regional de cerámica estructural supone en
torno al 8% del total nacional y sitúa a Castilla y León el
5º puesto, por detrás de Castilla La Mancha, Andalucía,
Valencia y Cataluña.
Planta cementera
21
PRODUCCIÓN Y VALOR ECONÓMICO DE SUSTANCIAS MINERALES
SUSTANCIA MINERAL
Arcillas cocción blanca
Arcillas especiales
Arcillas rojas
Arenas feldespáticas
Caliza
Caolín
Feldespato K
Glauberita
Mica (moscovita)
Pegmatita con litio
Sal
Sílice
Talco
Turba
Yeso
TOTAL
EXPLOTACIONES
1
2
45
Subproducto
19
1
2
2
Subproducto
2
2
11
1
3
5
96
TRABAJADORES
18
43
171
Subproducto
238
35
82
232
Subproducto
8
4
133
82
8
37
1.091
PRODUCCIÓN (t)
76.000
28.000
1.685.000
311.000
4.047.000
3.000
293.000
688.000
2.000
13.000
5.000
1.990.000
90.000
9.000
575.000
9.815.000
Datos de 2004
Fuente: Estadística Minera.
PRODUCCIÓN POR TONELAJE PRODUCIDO
Arcillas rojas
17%
Glauberita
7%
Sílice
20%
Yeso
6%
Arenas
feldespáticas
3%
Feldespato K
3%
Resto
2%
Caliza
42%
VALOR ECONÓMICO DE LA PRODUCCIÓN
Caliza
13%
Talco
10%
Arcillas rojas
7%
Feldespato K
13%
Arcillas especiales
3%
Yeso
2%
Arcillas
feldespáticas
3%
Sílice
16%
Arcillas cocción blanca
2%
Resto
1%
Glauberita
32%
22
VALOR (€)
1.780.000
3.324.000
7.124.000
1.959.000
13.651.000
160.000
13.881.000
34.292.000
354.000
655.000
128.000
17.132.000
10.350.000
133.000
2.321.000
107.244.000
LOS MINERALES
INDUSTRIALES
EN CASTILLA Y LEÓN
contenidos on-line disponibles en
www.siemcalsa.com
(consultar apartado publicaciones)