Análisis de Diatomeas en Diatomita: Tesis Mina Renqueña

Universidad Nacional del Comahue
Facultad de Ingeniería
Asentamiento Universitario Zapala
Trabajo final
~ CÁLCULO PORCENTUAL DEL CONTENIDO
DE DIATOMEAS EN LA DIATOMITA DE LA MINA
RENQUEÑA. Departamento ZAPALA,
Provincia del NEUQUÉN ~
Técnico en Plantas y Análisis de Menas
------------------------------
Carlos Washington Mercado
Alumno
Asentamiento Universitario Zapala
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional del Comahue
------------------------------
------------------------------
Dra. Ana María Casé
Lic. Juan Carlos Danieli
Directora
Geóloga
Asentamiento Universitario Zapala
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional del Comahue
Co-director
Geólogo
Asentamiento Universitario Zapala
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional del Comahue
- 2016 -
Ante cualquier consulta, corrección u opinión sobre el trabajo
comunicarse por favor a:
[email protected]
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Versión 5.2 del trabajo. Versión final.
ÍNDICE PRINCIPAL
AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................................... 9
RESUMEN ..............................................................................................................................................11
CAPÍTULO 1..........................................................................................................................................13
INTRODUCCIÓN, ANTECEDENTES Y GENERALIDADES ................................................13
1.1 INTRODUCCIÓN..................................................................................................................13
1.2 ANTECEDENTES ................................................................................................................14
1.3 GENERALIDADES ...............................................................................................................17
CAPÍTULO 2..........................................................................................................................................21
GÉNESIS, PROPIEDADES, PROCESAMIENTO Y USOS ......................................................21
2.1 GÉNESIS .................................................................................................................................21
2.2 MODO DE OCURRENCIA .................................................................................................21
2.3 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS..........................................................................22
2.4 RESUMEN DE PROPIEDADES........................................................................................24
2.5 PROCESAMIENTO ..............................................................................................................24
2.6 USOS ........................................................................................................................................26
DISTRIBUCIÓN Y PRODUCCIÓN ..............................................................................................28
2.7 DISTRIBUCIÓN MUNDIAL ..............................................................................................28
2.8 PRODUCCIÓN MUNDIAL .................................................................................................31
2.9 MERCOSUR ...........................................................................................................................33
2.10 DISTRIBUCIÓN NACIONAL ..........................................................................................33
2.11 PRODUCCIÓN NACIONAL ............................................................................................38
CAPÍTULO 3..........................................................................................................................................41
YACIMIENTOS DE DIATOMITA EN LA PROVINCIA DEL NEUQUÉN ..........................41
3.1 ANTECEDENTES ................................................................................................................41
3.2 DISTRITO LOS RANQUELES...........................................................................................41
3.3 DISTRITO TULA ..................................................................................................................41
3.4 OTRAS MINAS MENCIONADAS.....................................................................................42
CAPÍTULO 4..........................................................................................................................................45
CARACTERIZACIÓN MINA LA RENQUEÑA..........................................................................45
4.1 UBICACIÓN ...........................................................................................................................45
4.2 DESCRIPCIÓN Y ANTECEDENTES ...............................................................................47
4.3 DESCRIPCIÓN DE LAS MUESTRAS ..............................................................................51
4.4 ANÁLISIS QUÍMICOS CUALI-CUANTITATIVOS POR ESPECTROMETRÍA DE
FLUORESCENCIA DE RAYOS X (XRF) ................................................................................53
4.5 DIFRACCIÓN DE RX SEGÚN EL MÉTODO DEL POLVO ........................................58
4.6 DENSIDAD ABSOLUTA.....................................................................................................64
4.7 CÁLCULO DEL CONTENIDO DE DIATOMEAS .........................................................66
4.8 RESULTADOS OBTENIDOS.............................................................................................74
CAPÍTULO 5..........................................................................................................................................75
DISCUSIÓN .......................................................................................................................................75
5.1 PRESENTACIÓN DE DATOS ...........................................................................................75
5.2 CONCLUSIONES ..................................................................................................................80
BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................................81
Libros y publicaciones .................................................................................................................81
Internet ..............................................................................................................................................83
ANEXO A ................................................................................................................................................85
ANEXO B ............................................................................................................................................. 101
ÍNDICES ADICIONALES
FIGURAS
Figura 1.1 Actinoptichus .................................................................................................................19
Figura 1.2 Asteromphacus ..............................................................................................................19
Figura 1.3 Bacteriastrum.................................................................................................................19
Figura 1.4 Biddulphia .......................................................................................................................19
Figura 1.5 Chaetoceros.....................................................................................................................19
Figura 1.6 Coscinodiscus .................................................................................................................19
Figura 1.7 Fragilaria ..........................................................................................................................20
Figura 2.1 Escaneo electrónico micrográfico de la superficie de una Aulacosira .....23
Figura 2.4 Producción media de diatomitas período 2011-2015 ...................................33
Figura 3.1 Ubicación de los distritos de diatomita Los Ranqueles y Tula en la
Provincia del Neuquén .....................................................................................................................44
Figura 4.1 Ubicación de la Barda Negra y el Cerro Lotena .................................................46
Figura 4.2 Ubicación de la mina Renqueña en la ladera sur de la Barda Negra .........46
Figura 4.3 Niveles inferiores de la mina Renqueña ..............................................................48
Figura 4.4 Descripción del perfil: Perfil vertical Mina Renqueña....................................49
Figura 4.5 Perfil de la mina Renqueña sobre sus niveles superiores ............................50
Figura 4.6 Espectrómetro Dispersivo de Energía Shimadzu .............................................54
Figura 4.7 Mortero cerámico de 1500 cm3, junto con su pilote .......................................55
Figura 4.8 Prensa hidráulica, junto con sus elementos de prensado .............................55
Figura 4.9 Pastilla preparada para el análisis .........................................................................55
Figura 4.10 Matraz de Le Chatelier .............................................................................................64
Figura 4.11 Mortero cerámico.......................................................................................................66
Figura 4.12 Distintas formas en que son transmitidos los esfuerzos molienda ........66
Figura 4.13 Molino de martillos ...................................................................................................67
Figura 4.14 Representación de la regla del ocular del microscopio ...............................69
Figura 4.15 Convención de conteo para los principales grupos de diatomeas ..........73
TABLAS
Tabla 1.1 Trabajos sobre diatomitas neuquinas que se encuentran en la biblioteca
de la Dirección Provincial de Minería ........................................................................................15
Tabla 2.1 Producción mundial por país y región ...................................................................31
Tabla 2.2 Producción media lustro 2011-2015 ......................................................................32
Tabla 2.3 Análisis químico promedio, diatomita Minera Cholino ...................................35
Tabla 2.4 Especificaciones, diatomita Minera Cholino ........................................................36
Tabla 2.5 Contenido de metales pesados, diatomita Minera Cholino ............................36
Tabla 2.6 Especificaciones de filtrantes AUFIDIT..................................................................36
Tabla 2.7 Valores estadísticos de producción de diatomita para la República
Argentina, período 2003N/A2009 ..............................................................................................39
Tabla 3.1 Yacimientos de diatomita en la Provincia del Neuquén ..................................43
Tabla 4.1 Coordenadas geográficas de la boca de mina ......................................................45
Tabla 4.2 Coordenadas Gauss Krüger ........................................................................................45
Tabla 4.3 Nomenclatura asignada a las muestras .................................................................51
Tabla 4.4 Descripción macroscópica ..........................................................................................51
Tabla 4.5 Descripción de colores observados en las muestras de mano ......................52
Tabla 4.6 Descripción microscópica resumida por muestra .............................................53
Tabla 4.7 Análisis cuali-cuantitativo por Espectrometría de Fluorescencia de Rayos
X ................................................................................................................................................................56
Tabla 4.8 Valores de d para muestra NBPC .............................................................................59
Tabla 4.9 Valores de d para muestra NBM1 ............................................................................59
Tabla 4.10 Valores de d para muestra NGM2 ..........................................................................60
Tabla 4.11 Valores de d para muestra NRM3 ..........................................................................60
Tabla 4.12 Valores de d para muestra NVM4 ..........................................................................61
Tabla 4.13 Porcentajes minerales observados en los análisis de rayos X ....................63
Tabla 4.14 Datos de densidades obtenidas en los ensayos con matraces de Le
Chatelier ................................................................................................................................................65
Tabla 4.15 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste (FSA) Muestra NBPC A .................................................................................................................................71
Tabla 4.16 Factor superficial de ajuste (FSA) .........................................................................71
Tabla 4.17 Contenido de diatomeas y otros elementos para las muestras
observadas NBPC A y NBPC B, junto con sus promedios ...................................................72
Tabla 4.18 Contenido de diatomeas (%) ..................................................................................74
Tabla 4.19 Contenido de diatomeas (%) ..................................................................................74
Tabla 5.1 Valor estimado de sílice a partir del contenido de sustancia mineral.
Comparación con el contenido de SiO2 obtenido en el análisis químico ......................77
Tabla 5.2 Valores comparados de frústulos y sílice química para dos muestras ......80
ECUACIONES
Ecuación 4.1 Ecuación de Bragg. ..................................................................................................58
Ecuación 4.2 Densidad absoluta ...................................................................................................64
Ecuación 4.3 Ecuación de laboratorio para el cálculo de la densidad absoluta .........64
Ecuación 4.5 Factor de conversión: Para medición regla del ocular a µm. ..................69
Ecuación 4.6 Factor de ajuste superficial (FAS). ....................................................................70
Ecuación 4.7 Contenido porcentual de diatomeas ................................................................70
Ecuación 4.8 Contenido porcentual modificado de diatomeas ........................................70
ANEXO A
Tabla A.1 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra
NBPC A ...................................................................................................................................................87
Tabla A.2 Valor del superficial de ajuste NBPC ......................................................................87
Tabla A.3 Conteo de los elementos observables NBPC........................................................88
Tabla A.4 Contenido de diatomeas NBPC (%) ........................................................................88
Tabla A.5 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra
NBM1 A ..................................................................................................................................................89
Tabla A.6 Valor del factor superficial de ajuste para NBM1 ..............................................89
Tabla A.7 Conteo de los elementos observables NBM1 ......................................................90
Tabla A.8 Contenido de diatomeas NBM1 (%) .......................................................................90
Tabla A.9 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra
NGM2 A ..................................................................................................................................................91
Tabla A.10 Valor del factor superficial de ajuste para NGM2 ...........................................91
Tabla A.11 Conteo de los elementos observables..................................................................92
Tabla A.12 Contenido de diatomeas (%) ..................................................................................92
Tabla A.13 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra
NRM3 A ..................................................................................................................................................93
Tabla A.14 Valor del factor superficial de ajuste para NRM3 ...........................................93
Tabla A.15 Conteo de los elementos observables..................................................................94
Tabla A.16 Contenido de diatomeas (%) ..................................................................................94
Tabla A.17 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra
NVM4 A ..................................................................................................................................................95
Tabla A.18 Valor del factor superficial de ajuste para NVM4 ...........................................95
Tabla A.19 Conteo de los elementos observables..................................................................96
Tabla A.20 Contenido de diatomeas (%) ..................................................................................96
Tabla A.21 Contenido de diatomea (%) ....................................................................................97
Tabla A.22 PPC (Pérdida por calcinación) ...............................................................................98
Tabla A.23 Comparativa de ensayos realizados sobre muestras de diatomita de
distintos estratos de la mina Renqueña ....................................................................................99
ANEXO B
Figura B.1. Difractograma de la muestra NBPC ................................................................... 103
Figura B.2. Difractograma de la muestra NBM1 .................................................................. 105
Figura B.3. Difractograma de la muestra NGM2 .................................................................. 107
Figura B.4. Difractograma de la muestra NRM3 .................................................................. 109
Figura B.5. Difractograma de la muestra NVM4 .................................................................. 111
Figura B.6. Difractograma comparativo en el que se muestra el bajo contenido de
hierro de las muestras NGM2 y NVM4, en comparación con las muestras NBPC,
NBM1 y NRM3 .................................................................................................................................. 113
AGRADECIMIENTOS
A mi madre, quien por sus incansables esfuerzos he
podido llegar a donde estoy hoy. A mi hermana, a mi sobrina y
a mi abuela, por su eterna compañía. A mis amigos y
compañeros de universidad, por sus risas, impaciencias y
ayudas. Al cuerpo docente y no docente del Asentamiento
Universitario Zapala, por el honorable trabajo que hacen día a
día. A la Doctora Ana María Casé, por su incansable ayuda, y
por todo lo que me enseñó, no solo en el conocimiento de su
materia, sino además en el gran ejemplo que me dio como
docente universitaria.
También quiero agradecer al Licenciado Juan Carlos
Danieli por su colaboración como co-director de este trabajo.
Mis agradecimientos a los correctores y jurados, por sus
valiosos aportes: Doctora Susana de la Puente, Licenciado
Hugo Medeot y Licenciado Horacio Lucesoli.
Por último, agradecer al más importante: Mi Señor y mi
Dios, por su constante compañía, consejo, ayuda y ejemplo.
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RESUMEN
ABSTRACT
El presente trabajo propone la utilización del
cálculo porcentual de los frústulos de diatomea
contenidos en un banco de diatomita, a través de la
observación microscópica, para establecer de
manera rápida su viabilidad económica. Para esto
se tiene en cuenta que en principio la calidad de la
diatomita depende exclusivamente de la cantidad y
calidad de los frústulos de diatomea presentes en la
roca y no del contenido químico de sílice.
This paper proposes the use of percentage
calculation of diatom frustules contained in a
diatomite bank, through microscopic observation to
quickly establish their economic viability. For this
purpose, it is taken into account that in principle
diatomite quality depends exclusively on the
quantity and quality of diatom frustules in the rock
and not depends on the chemical content of silica.
Para ello se trabajó con cinco muestras
provenientes de un frente de explotación de la mina
Renqueña ubicada en el departamento Zapala de la
Provincia del Neuquén. Las muestras fueron
sometidas a siete análisis distintos: descripción
macroscópica, estudios de color, caracterización
mineralógica bajo el microscopio, espectrometría
de fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X
según el método del polvo, ensayo de densidad
absoluta y cálculo porcentual de contenido de
diatomeas siguiendo el método de la Norma IRAM
1616:1999 para Determinación del contenido de
compuestos en los cementos con una o más
adiciones, al cual se le aplicó un “factor superficial
de ajuste” (FSA) que permitiera optimizar los
resultados.
Los análisis químicos revelan un contenido de
SiO2 entre 62,39 y 70,83 % en todas las muestras. A
través del análisis microscópico propuesto por el
trabajo se observó que los frústulos se presentan
principalmente fragmentados, y el contenido
porcentual de frústulos oscila disparmente entre
0,0051 y 44,51 %.
Uno solo de los bancos exhibe el color blanco
indicativo de diatomita de buena calidad. Las
densidades de todas las muestras varían entre 2,53
y 2,08 g/cm3. Las especies minerales encontradas
en los distintos análisis fueron las siguientes:
arcillas, cristobalita, plagioclasa, feldespato
potásico, piroxenos, anfíboles, micas, cuarzo,
limonita, yeso y calcita.
For this purpose, we worked with five samples
from Renqueña mine’s exploitation front in Zapala
department of Neuquén Province. Samples were
subjected to seven different analyses: macroscopic
description,
color
studies,
mineralogical
characterization
under
microscope,
XRF
Spectrometry, XRD according to the method of
powder test, absolute density and calculating
percentage content diatomaceous following the
method of the Argentinian norm IRAM 1616:1999:
Determination of compounds cements with one or
more additions, to which was applied a "superficial
adjustment factor" (FSA) that would optimize the
results.
Chemical analysis reveals a content of SiO2 between
62.39 and 70.83 % in all samples. Through
microscopic analysis proposed by this paper, it was
observed that frustules are presented primarily
fragmented, and the percentage content of frustules
ranges dissimilarly between 0.0051 % and 44.51 %.
Only one of the banks exhibits white color,
indicative of good quality diatomite. The densities
of all samples vary between 2.53 and 2.08 g/cm3.
The mineral species found in the different analyzes
were: clay, cristobalite, plagioclase, potassium
feldspar, pyroxene, amphibole, mica, quartz,
limonite, gypsum and calcite.
Key words: Diatomite, diatoms, Zapala, Neuquén,
Patagonia, Argentina, South America, optical
method, description, characterization.
Palabras Clave: Diatomita, diatomeas, Zapala,
Neuquén, Patagonia, Argentina, Sudamérica,
método óptico, descripción, caracterización.
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CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN, ANTECEDENTES Y GENERALIDADES
1.1 INTRODUCCIÓN
La diatomita es una roca compuesta por frústulos de diatomeas (esqueletos
microscópicos de algas unicelulares [Breese y Bodycomb, 2006]; es un tipo de
fitoplancton [Wikipedia en español, Diatomea]). La roca en sí es generalmente
homogénea, porosa y friable. Es utilizada en diversas aplicaciones industriales,
como por ejemplo: filtrante, carga, absorbente, aislante (entre otras aplicaciones
de menor importancia). La factibilidad de su uso depende de su grado de pureza, el
cual varía según la proporción de frústulos a arcillas y fragmentos de minerales
(siendo estos los contaminantes más comunes).
Las diatomitas como parte de los minerales industriales no tienen una
participación relevante en el producto bruto-mineral de la provincia del Neuquén,
especialmente porque la composición de las mismas no corresponde a las de mejor
aprovechamiento de las conocidas en otras regiones del país.
La principal producción en Argentina corresponde a la provincia de Río
Negro, a la localidad de Ingeniero Jacobacci, con una participación del 98 % en el
total nacional. El resto corresponde a la provincia de San Juan.
Las diatomitas de Neuquén son consideradas de baja calidad, por la
fragmentación y el bajo contenido de restos de diatomeas, por lo que su aporte a la
producción nacional es marginal.
El presente trabajo propone realizar la estimación del contenido porcentual
de frústulos de diatomeas como indicador de calidad, para la valoración preliminar
de un banco de diatomita. Este trabajo se planteó en cuatro niveles de la mina
Renqueña, ubicada en inmediaciones de la Barda Negra. Además del conteo de
frústulos, se completaron otros estudios que aportan características fisicotécnicas
requeridas en la comercialización de las diatomitas.
Entonces, para esta caracterización y estimación de calidad se planteó en el
capítulo 4 del presente trabajo el siguiente esquema de trabajo:
 Ubicación y descripción de la mina.
 Muestreo del yacimiento.
 Análisis por Fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés) y
difracción de rayos X por el método del polvo.
 Densidad absoluta.
 Observación y descripción macro y microscópica de las muestras.
 Estimación bajo el microscopio del contenido de diatomeas utilizando el
método de cálculo para el contenido de componentes de cemento, el cual es
descrito en la norma IRAM 1616:1999 (IRAM, 1999), aplicando
adicionalmente un factor de corrección sobre el valor obtenido.
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Este último paso del esquema de trabajo, desarrollado a partir del método de
conteo según Norma IRAM 1616:1999 constituye el aporte original del trabajo que
permitirá estimar la calidad de la diatomita de la mina La Renqueña.
1.2 ANTECEDENTES
Debido a que las explotaciones de diatomita en la Provincia del Neuquén son
escasas, no se encuentra mucha información escrita relacionada con ellas.
Uno de los trabajos más antiguos que mencionan las diatomitas en la
Provincia y su uso en productos industriales es el de Sudamconsult & Asociados
S.R.L. (1972-1973), realizado por encargo del Consejo Federal de Inversiones (CFI)
(SUDAMCONSULT & ASOCIADOS S.R.L., 1973). En dicho trabajo se hace un estudio
del desarrollo minero en la Provincia del Neuquén en el marco de su potencial
productivo. El trabajo aborda una descripción integral que permite una visión
global de la situación del sector en aquélla época, el cual incluye: Interpretación
geológica general, Mercado, Industrialización mineral, Infraestructura, Plan de
investigación geológico-minera, Aspectos legales e institucionales, y numerosos
anexos: mapas, bibliomapas, entrevistas a productores mineros, etc.
Dentro de este desarrollo se mencionan distintas rocas de aplicación,
minerales metalíferos y minerales no metalíferos, entre los que se encuentra la
diatomita. En lo que a la diatomita se refiere, el trabajo hace una descripción de la
roca en sus propiedades minerales y generalidades, sus usos y su situación en el
mercado y la industria, sugiriéndose además formas de viabilizar su explotación
tanto en la técnica como en la economía sugiriendo su industrialización local , con
el propósito de reactivar los depósitos existentes haciendo uso de plantas
depuradoras que permitan mejorar la calidad del producto comerciable de manera
de mejorar la competitividad de la diatomita neuquina procesada frente a
diatomita procesada importada o nacional (diatomita de Ingeniero Jacobacci, en la
Provincia de Río Negro, en el caso de productos nacionales). Se sugiere para esto
posibles diseños de planta, pero sin arriesgar una propuesta segura dado que no
existía información en aquel entonces acerca de la calidad de la diatomita
neuquina y solo se conocía estimativamente su volumen. El trabajo de
Sudamconsult sugiere procesar las diatomitas junto con las bentonitas de la región,
dada la similitud de los equipos y procesamientos utilizados en el tratamiento de
una y otra, a los efectos de lograr una economía de escala.
Otros antecedentes corresponden a trabajos inéditos realizados por el
departamento de Servicio Geológico de la Dirección Provincial de Minería, y del
CFI, que abordaron con distinta intensidad la descripción y conocimiento de los
depósitos de diatomita neuquina a fines del siglo XX (ver Tabla 1.1) (Biblioteca
Dirección Provincial de Minería, 1989).
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Tabla 1.1 Trabajos sobre diatomitas neuquinas que se encuentran en la biblioteca de la Dirección Provincial de Minería
TÍTULO
Diatomitas
departamento Zapala:
Renqueña-Tula-Barda
Negra-El Choclo-La
Puntilla de la Barda
Negra-Trolope-Riscos
Bayos-La Picada,
Neuquén.
Diatomita Proyecto Nº 2:
Información básica,
mercado, normas IRAM,
Neuquén.
Mina de diatomita
“Tula”, Neuquén.
AUTOR
Dirección
Provincial de
Minería.
C.F.I.
Dirección
Provincial de
Minería
AÑO
CONTENIDO
1989
Se describen brevemente los yacimientos mencionados en el título del trabajo. Se
dan descripción de perfiles de algunos de ellos y resultados de análisis químicos.
Es de destacar que se adjunta un cuadro con todas las minas de diatomita en la
provincia a 1989, así como su ubicación en el mapa. Se adjuntan también datos de
producción nacional y mundial, comercio, usos. También se halla una conclusión
al trabajo y sugerencias a la industrialización de los yacimientos.
1973
Trabajo del Consejo Federal de Inversiones, elaborado en el marco de la
prospección de diatomeas en la Ciudad de Cutral Có, en la Provincia del Neuquén.
Describe brevemente el origen, producción y situación de mercado de las
diatomeas, así como un proyecto de industrialización posible. Adjunto a este
trabajo se encuentra la norma para diatomeas en pigmentos e inertes para
pinturas (por lo menos hacia 1973).
1952
Informe interno inédito de la Dirección Provincial de Minería, sobre la mina de
diatomita TULA. Se detalla: Expediente correspondiente, características,
ubicación, accesos, geología, yacimiento, y otros datos de interés.
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A nivel nacional como antecedente más importante se puede mencionar el
trabajo de 2006 del SEGEMAR1 y la UNSAM2, el cual tuvo la participación de
numerosos profesionales del área minera. El trabajo se publicó como Publicación
Técnica Nº 13 dedicada a Diatomita, Perlita y Ceolita (SEGEMAR-UNSAM, 2006).
En dicha publicación se abarcaron temas como el recurso mineral, el
procesamiento mineral e información económica relacionada. El capítulo
correspondiente a la diatomita comprende toda la información disponible acerca
de dicho material en la República Argentina. En el capítulo 1 se describen los
yacimientos de diatomita en relación a su proceso de formación, características y
modo de ocurrencia; así mismo se enumeran los principales yacimientos de este
mineral en la Argentina y a nivel mundial. En el capítulo 2 del trabajo se describe el
procesamiento de esta roca a nivel industrial, se hace referencia a su estudio
mediante análisis químicos y físicos, a la manera en que se mejora el material
extraído o se lo recicla, y a los efectos adversos para la salud que su
industrialización puede traer al hombre. El capítulo 3 se ocupa de los materiales y
productos a base de diatomita y el último capítulo (capítulo 4) proporciona
información económica sobre producción, consumo y precios, tanto en el mercado
local argentino como en otros países del mundo.
A nivel local el Asentamiento Universitario Zapala de nuestra universidad,
produjo un trabajo relacionado con las diatomitas a cargo de la Licenciada
Verónica Mariani, en el año 2000 en su tesina de Licenciatura titulada
“Fisicoquímica de las Diatomeas” (Mariani, 2000). En dicho trabajo la licenciada
realizó una detallada caracterización química y física de diversos tipos de
diatomita de la Provincia de Río Negro (Minas María Isabel y Ñanco), estudiando el
procesamiento térmico adecuado para adaptarlas como agentes filtrantes de
sólidos dispersos en la industria de la preparación de bebidas.
1
2
Servicio Geológico Minero Argentino.
Universidad Nacional de San Martín.
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1.3 GENERALIDADES
El término diatomita3 es utilizado para definir una roca o una acumulación
sedimentaria organógena de grano muy fino, compuesta principalmente por
frústulos4 o cápsulas microscópicas de diatomeas (organismos unicelulares)
(Figuras 1.1 a 1.7), las que contienen una gran cantidad de sílice en su caparazón.
Esta roca suele estar acompañada de impurezas como arenas, limos, arcillas,
minerales carbonáticos y cenizas volcánicas.
Las propiedades físicas de las diatomitas y el procesado de éstas las provee
de un determinado valor comercial y permite cumplir con un rango de
especificaciones técnicas. Estas características se deben a la presencia de
microesqueletos o frústulos de diatomeas que, dada su estructura, les otorgan a las
rocas portadoras una gran porosidad y permeabilidad, bajo peso específico,
capacidad de absorción y de retención de materiales sólidos, así como un bajo
coeficiente de transmisión de calor.
El agua contenida en la estructura de la sílice opalina de los frústulos varía
según la especie de diatomea, y ésta puede variar entre 9,6 % en peso en algunas
formas lacustres, hasta 1,9 % en peso para algunas especies marinas específicas.
También están presentes elementos como Al, Fe, metales alcalinos, alcalino
térreos, así como componentes traza.
A veces son hallados minerales secundarios en diatomitas, tales como cuarzo,
yeso, mica, calcita, y feldespato; menos comúnmente: sales, pirita, sulfuros,
nódulos de manganeso, vivianita y diversos fosfatos. El chert y el vidrio volcánico
son a veces constituyentes abundantes de los sedimentos. En los depósitos suelen
encontrarse componentes biogénicos, tales como ostrácodos y bivalvos, los
remanentes silíceos de esponjas, sílico-flagelados, radiolarios y huesos fosilizados
de peces.
Cuando las impurezas químicas y minerales están presentes en gran
abundancia, se utiliza una terminología alternativa para describir los sedimentos
ricos en diatomeas, por ejemplo: arenisca diatomácea, arcillas diatomáceas, calizas
diatomáceas. Estos materiales pueden afectar las propiedades del producto final,
incluyendo el pH, la densidad y el poder abrasivo (SEGEMAR-UNSAM 2006).
También conocida como: tierra de diatomeas, DE, TSS, diahydro, tierra de kieselguhr (ó
kieselgur), tierra de infusorios o tripolita (estas dos últimas designaciones actualmente en
desuso).
4 Frústulo o frústula: Valva de naturaleza silícea que rodea las células de las diatomeas.
3
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1.3.1 Qué son las diatomeas
Las diatomeas, principales componentes de las diatomitas, son un grupo de
algas unicelulares con núcleo y cromosomas bien diferenciados pertenecientes a la
Clase Bacillariophyceae.
Pueden encontrarse prácticamente en todo ambiente donde haya luz y
humedad; estos son: los ambientes marinos (a menos de 100 m de profundidad)
y/o ambientes de agua dulce, suelos húmedos y en hielo. Del total de las especies
de diatomeas vivientes y fósiles, el 70 % son exclusivamente marinas y 17 % son
de ambiente de agua dulce. El registro más antiguo de diatomeas es del Jurásico
temprano.
Estos organismos presentan tamaños variables, con un rango de entre 5 μm y
1 mm. Debido a la composición química de los microesqueletos silíceos, para la
acumulación de importantes espesores que resulten luego explotables, es
necesario un ambiente donde la sílice sea un elemento abundante. Esta es la razón
por la que los yacimientos más importantes se encuentran asociados
invariablemente con productos de fenómenos volcánicos.
Existen diferentes diatomitas, de acuerdo con la forma del frústulo de las
diatomeas que la componen, el contenido de sílice cristalina (cristobalita5) y el
porcentaje total de dióxido de silicio.
Las diatomeas se clasifican de acuerdo a su simetría en dos Órdenes:
Centrales o Pennales. A pesar de ser unicelulares, pueden formar colonias tipo
cadenas (Aulacoseira spp.), en bandas (Staurosira spp.) y en forma de estrella
(Asterrionella spp.). Dentro de estos grupos se pueden encontrar más de 12.000
especies reconocidas.
El tamaño del frústulo tiene un rango de 75 a 1000 μm, lo suficientemente
grande como para ser observado con una lupa de mano. Aunque la mayor cantidad
de especies varía en tamaño de 10 a 150 μm y se requiere de un microscopio para
poder observarlas en detalle (SEGEMAR-UNSAM 2006).
1.3.1.1 Diatomeas de Orden Centrales
Este grupo de diatomeas posee simetría radial, la estructura de la valva está
dispuesta en referencia a un punto central de la valva o en referencia a dos, tres o
más puntos (valva goniode) de manera que aparecen valvas biangulares,
triangulares o poligonales. Son principalmente de origen marino, su reproducción
es sexual por oogamia, gametos masculinos uniflagelados. Generalmente su forma
es redondeada y cilíndrica.
Cristobalita: Fase cúbica de alta temperatura de la sílice (SiO2).
<http://ceramica.wikia.com/wiki/Cristobalita>
Fecha de consulta: 29/12/2015, 17:32 Hs.
5
Página 18 de 115
Géneros reconocidos dentro de éste grupo son Actinoptichus (Figura 1.1),
Asteromphacus (Figura 1.2), Bacteriastrum (Figura 1.3), Biddulphia (Figura 1.4),
Chaetoceros (Figura 1.5), Coscinodiscus (Figura 1.6), Ditylum, Eucampia,
Hemiaulus y Skeletonema (SEGEMAR-UNSAM 2006).
Figura 1.1 Actinoptichus
Figura 1.2 Asteromphacus
Figura 1.3 Bacteriastrum
Figura 1.4 Biddulphia
Figura 1.5 Chaetoceros
Figura 1.6 Coscinodiscus
(Fuente imágenes: SEGEMAR-UNSAM, 2006.)
Página 19 de 115
1.3.1.2 Diatomeas del Orden Pennales
Grupo que presenta una simetría bilateral, la estructura de la valva está
dispuesta en referencia a una línea central o en referencia a un punto no sobre la
valva. Generalmente dulceacuícolas (lagunares). Su reproducción es sexual por
isogamia o autogamia.
Cocconeis, Cymbella, Diploneis, Fragilaria (Figura 1.7), Navicula, Nitzschia,
Pleurosigma, Surirella son géneros reconocidos dentro de este grupo (SEGEMARUNSAM 2006).
Figura 1.7 Fragilaria (SEGEMAR-UNSAM, 2006)
Página 20 de 115
CAPÍTULO 2
GÉNESIS, PROPIEDADES, PROCESAMIENTO Y USOS
2.1 GÉNESIS
Las diatomeas invadieron satisfactoriamente diversos ambientes incluyendo
los marinos y los lacustres, tanto salados como dulces. También ocuparon los
suelos, las superficies de las rocas y la vegetación. Ciertas especies fueron halladas
en ambientes exóticos y especializados tales como cavernas, hielo y nieve y en
zonas áridas. Los requerimientos biológicos básicos incluyen: humedad, suficiente
exposición a la luz solar, adecuado ambiente fisicoquímico y un importante aporte
de nutrientes, elementos traza y sílice.
En los ambientes acuáticos que proveen estos requerimientos, diversas
comunidades de diatomeas planctónicas y bentoníticas pueden proliferar y
contribuir al registro geológico sedimentario. La composición de las especies de
una comunidad de diatomeas vivientes y eventualmente la comunidad fosilífera
sedimentaria, así como el dominio de especies individuales o plurales dependen de
variables ambientales como la química del agua, pH, abundancia de nutrientes,
turbidez, temperatura y profundidad de agua.
Algunas especies son más tolerantes a las variaciones ambientales, la
presencia o morfotipo6 de otras requiere o depende de condiciones ecológicas
específicas. Las condiciones ecológicas varían ampliamente entre lagos y
consecuentemente, las poblaciones de diatomitas correspondientes pueden
mostrar amplias variaciones. Las características de los arreglos pueden en algunos
casos ser usados para la impresión (fingerprint) o reconocimiento de depósitos
individuales u localización del origen de productos comerciales (SEGEMARUNSAM 2006).
2.2 MODO DE OCURRENCIA
La acumulación de frústulos de diatomeas asociados a limos, arcillas y, en
algunos casos, minerales secundarios como cuarzo, yeso, mica, calcita y feldespato
constituyen a la roca conocida como diatomita.
Los depósitos de diatomitas reflejan estabilidad del ambiente y condiciones
de depositación, así como una óptima preservación ambiental.
La preservación geológica de los sedimentos suaves requiere una protección
a la erosión, así como la que proveen las rocas volcánicas suprayacentes. La
preservación también demanda que la diatomita no esté sujeta a condiciones
Morfotipo: Categoría en la que un individuo es clasificado de acuerdo con sus formas.
<http://www.portalesmedicos.com/diccionario_medico/index.php/Morfotipo>
Fecha de consulta: 29/12/2015, 17:36 Hs.
6
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geológicas que promuevan la disolución de la sílice o conversión diagenética de
sílice opalina a chert7, porcelanita o cuarzo, así como la diagénesis por
soterramiento, exposición a altas temperaturas y exposición a través de las aguas
subterráneas alcalinas (SEGEMAR-UNSAM 2006).
2.2.1 Depósitos marinos
Los ambientes marinos son favorables para la depositación de los bancos de
diatomitas más puros. Éstos existen en cuencas de costas sumergidas y
plataformas que se encuentran aisladas del aporte clástico y son adyacentes a
áreas de surgimiento de aguas ricas en nutrientes y sílice, y son biológicamente
productivas. Tales áreas existen actualmente en las costas de California, Perú y
sudoeste de África. El agua marina rica en nutrientes y sílice contiene por lo menos
un millón de células de diatomeas por milímetro.
Depósitos marinos terciarios son comúnmente hallados a lo largo de las
costas del Anillo Pacífico y están asociados a interestratificados con vidrio
volcánico, arcillas y sedimentos clásticos (SEGEMAR-UNSAM 2006).
2.2.2 Depósitos lacustres
Los ambientes lacustres exhiben típicamente grandes variaciones respecto a
los ambientes marinos tales como el pH, salinidad, temperatura y contenido de
nutrientes, pero éstos pueden producir bancos de diatomitas de decenas de metros
de espesor. Los depósitos se dan comúnmente en ambientes volcánicos Miocenos a
Recientes y están asociados o interestratificados con sedimentos de rocas
volcánicas. Las espesas acumulaciones de diatomitas que son comunes en
sedimentos terciarios reflejan una excepcional disponibilidad de fuentes externas
de sílice (SEGEMAR-UNSAM 2006).
2.3 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
La diatomita tiene baja densidad aparente, oscilando típicamente de los 320 a
los 640 g/L.; esta es una propiedad que la distingue de todas las otras rocas
sedimentarias de grano fino. Posee un alto brillo, o blancura, el cual es un atributo
distintivo adicional de las diatomitas casi puras.
La composición química fundamental de la diatomita y su intrincada
estructura, dan al frústulo de la diatomea su valor comercial único y su versatilidad
como producto filtrante y de carga, sin comparación con otros productos naturales
de composición silícea. Inherentemente, el fino particulado estructural del
esqueleto de la diatomea imparte baja densidad y alta área superficial a los polvos
molidos de diatomeas (ver Figura 2.1).
Chert: roca sedimentaria rica en sílice de grano fino microcristalina, criptocristalina o
microfibrosa.
<https://es.wikipedia.org/wiki/Chert_(roca)>
7
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Figura 2.1 Escaneo electrónico micrográfico de la superficie de una Aulacosira
(previamente Melosira), obtenida en un depósito en Nevada de EaglePicher
Filtration & Minerals, Inc. (Breese y Bodycomb, 2006).
En última instancia la fina estructura también provee alta porosidad y
permeabilidad, junto con la propiedad clarificante requerida en las aplicaciones de
filtración. Aquellos mismos atributos físicos son precisamente los que le otorgan
alta capacidad filtrante, así como baja conductividad térmica. A pesar de que la
estructura esquelética es rígida, sirviendo como un agente abrasivo efectivo, las
delicadas partículas tienden a romperse y pulir suavemente en vez de restregar.
Usada en carga y filtro que requiera altos grados de pureza, la sílice de diatomeas
se mantiene relativamente inerte, destacándose solamente en aquellas
aplicaciones sus propiedades físicas. El punto de fusión de la sílice de las
diatomeas oscila entre los 1400 y los 1750º C.
Página 23 de 115
Un ajuste amplio de las propiedades físicas se logra a través del proceso
térmico de sinterización. La calcinación reduce el área superficial al destruir la
porción más fina de la estructura. La calcinación simple y la calcinación en
presencia de fundentes incrementan progresivamente la gravedad específica de
2,0 a 2,3, disminuye el área superficial de los polvos de molienda de ~10-30 m2/g a
0,5-5,0 m2/g; mientras que incremente la dureza de la sílice desde 4,5-5 a 5,5-6
(medida en la escala de Mohs). El índice de refracción de los polvos naturales
oscila de 1,40 a 1,46, incrementándose a 1,49 luego de la calcinación con fundentes
(Breese y Bodycomb, 2006).
2.4 RESUMEN DE PROPIEDADES
 Aspecto macroscópico: Roca pulverulenta, fina y porosa con aspecto
margoso.
 Color: por lo regular blanco brillante (en el caso de alta pureza). Pueden
estar coloreadas. Posibles colores: blanco (calcinado con fundente), rosa
(calcinado), gris (sin calcinar).
 Porosidad: Alta.
 Muy alta capacidad para absorber líquidos (absorbe hasta 150 % de su
peso en agua).
 Capacidad abrasiva suave.
 Conductividad térmica y eléctrica muy baja.
 Alta resistencia a la temperatura.
 Punto de fusión entre 1.400° a 1.750° C.
 Peso específico 2,0 gr/dm3 (la calcinación la incrementa a 2,3).
 Área superficial 10 a 30 m2/g (la calcinación la reduce de 0,5 a 5 m2/g).
 Índice de refracción 1,4 a 1,46 (la calcinación lo incrementa a 1,49).
 Dureza (Mohs): 4,5 a 5 (la calcinación la incrementa de 5,5 a 6).
 Químicamente inerte.
 El porcentaje de humedad varía de acuerdo al depósito (de 10 % hasta un
60 %).
 La densidad aparente (base seca) in situ varía de 0,32 a 0,64 tn/m3.
 Absorción de aceite: 120 g/100 g de aceite.
 pH ~7,0
(Secretaría de Economía del Gobierno de México, 2016)
2.5 PROCESAMIENTO
Los métodos de procesamiento de diatomita no deben ser muy severos,
restringiéndose su uso industrial al mineral que cumple con las especificaciones de
tamaño y pureza requeridas. Las impurezas pueden ser de origen orgánico o
inorgánico. Entre las orgánicas se cuentan caparazones de radiolarios,
silicoflagelados y células de gramíneas. Entre las inorgánicas hay arcillas,
carbonatos y óxidos, principalmente de calcio, hierro y titanio (SEGEMAR-UNSAM,
2006).
Página 24 de 115
2.5.1 Molienda
Luego de extraer el mineral, se debe realizar un secado en playas
aprovechando la energía solar, para disminuir costos en el procesamiento.
Se debe tener especial atención en la molienda para preservar su forma y
estructura, impidiendo que pasen a otra forma de sílice. La molienda tiene dos
objetivos: por un lado, disgregar el mineral crudo separando las diatomeas
individuales, y por otro remover la mayor cantidad posible de contaminantes. En la
selección de molinos se dejan de lado los molinos de bolas, los cuales destruyen la
estructura. En cambio, se utilizan spike rolls (molinos de rodillos dentados) y
molinos de martillos, los cuales la preservan. Estos molinos permiten obtener
partículas con un tamaño menor a los 1,27 cm. En la selección del tipo de molienda
se tiene en cuenta por otra parte el tipo de producto que se desea obtener:
Granulados para sanitarios de mascotas, cargas, tierras filtrantes, requerirán el
diseño de distintos circuitos de procesamiento, con distintos equipos de
clasificación y/o concentración.
En el secado también es posible utilizar secadores flash (70-430ºC) o
rotatorios. Mientras que en la clasificación se suelen usar clasificadores aéreos,
ciclones o zarandas.
Debido al alto contenido de humedad del crudo y a otras pérdidas de
procesamiento, la planta de molienda debe ubicarse lo más cerca posible de la
mina, salvo casos excepcionales.
2.5.2 Calcinación
El objetivo de la calcinación es disminuir la humedad desde un 60,0 al 1,0 %
aproximadamente, transformar en óxidos, silicatos o silicoaluminatos ciertos
compuestos minerales indeseables que acompañan ordinariamente a la sílice, tales
como el carbonato de calcio, el sulfato de calcio, derivados de hierro y algunos
sulfuros. Por otro lado, se pretende quemar las materias orgánicas que contenga,
de forma que el material se vuelva menos susceptible al ataque químico por ácidos
y álcalis. La sílice amorfa de las diatomeas se transforma en su fase cristalina
cristobalita. El grado de cristobalita en los productos obtenidos por calcinación
simple varía del 1 al 100 % según la materia prima y la temperatura. Durante la
calcinación, los frústulos de diatomea y sus fragmentos son endurecidos y
parcialmente aglomerados por sinterización8. El grado de sinterización se puede
controlar modificando la temperatura y la duración de la calcinación. La
Sinterización: es el tratamiento térmico de un polvo o compactado metálico o cerámico a
una temperatura inferior a la de fusión de la mezcla, para incrementar la fuerza y la
resistencia de la pieza creando enlaces fuertes entre las partículas.
<https://es.wikipedia.org/wiki/Sinterizaci%C3%B3n>
Fecha de consulta: 29/12/2015, 18:08 Hs.
8
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calcinación también puede realizarse con fundentes, en cuyo caso se añade un
fundente alcalino, generalmente carbonato de calcio, en una proporción del 3 a 10
%. La adición de carbonato provoca la unión de los frústulos y sus fragmentos
formando aglomerados.
En el siguiente diagrama de flujo (Figura 2.2) puede observarse el circuito
que suele seguir la diatomita en su procesamiento:
Extracción de la diatomita
Trituración
primaria
Molienda y secado
Clasificación
Calcinación
Productos
naturales
Molienda
Clasificación
Envío
Figura 2.2 Circuito de procesamiento industrial de la diatomita.
2.6 USOS
El primer empleo industrial de la diatomita es atribuible a los griegos hace
unos 2000 años atrás, quienes lo utilizaron como componente en las mezclas para
ladrillos livianos de construcción y en alfarería. Sin embargo, no fue sino hasta
mediados del siglo XVIII, que se comenzaron a reconocer las características
singulares de las diatomitas, lo que incentivó su investigación y el posterior
desarrollo de productos y aplicaciones. Uno de los usos más notables de la época,
debido a Alfredo Nobel, fue la incorporación de diatomita como componente en la
formulación de la dinamita (inventada por éste) con el propósito de mejorar la
estabilidad y la seguridad del explosivo. También se la empleó en ladrillos
Página 26 de 115
refractarios, bloques para aislamiento a bajas temperaturas, y en paneles a prueba
de fuego y para aislamiento. A partir de la década de 1920, se produce una rápida
evolución de las tecnologías de procesamiento con el desarrollo de la calcinación
con y sin fundentes, y la clasificación aérea. Esto permitió un mayor control sobre
la granulometría y otras propiedades de los polvos de diatomita, que resultó en
una diversificación de sus aplicaciones.
En la actualidad, la utilización de la diatomita procesada como auxiliar de
filtración es su principal aplicación. En particular, se la emplea en la clarificación
de cerveza, vinos y licores, aceites vegetales, jarabes, azúcar, etc. La otra gran rama
de aplicaciones de la diatomita procesada consiste en su uso como carga de
pinturas y plásticos. Le siguen en importancia su empleo en materiales para
aislamiento térmico, como abrasivo suave, soporte catalítico, materiales
absorbentes, etc. (SEGEMAR-UNSAM, 2006)
El valor de la diatomita sin tratamiento se basa principalmente en la
naturaleza de las partículas diatomáceas, contenido de sílice, carbonatos,
impurezas solubles y el grado de compactación del manto o estrato. Estos factores
se reflejan en la densidad aparente, capacidad de absorción, friabilidad y
conformación petrográfica del manto. Es capaz de absorber y retener gran
cantidad de líquidos debido a las grandes superficies de contacto que puede
desarrollar (Secretaría de Economía del Gobierno de México, 2016).
Entre las ventajas más importantes del filtro-ayuda con tierras diatomáceas
se tienen:
 Filtra altos volúmenes con buena calidad, debido a que la filtración se
realiza tanto por los espacios entre partículas como por los propios poros
del material.
 La filtración es constante y la disminución del flujo se va dando
gradualmente conforme avanza el ciclo de filtración, lo que ayuda a obtener
ciclos más largos.
 La diatomita no presenta materiales flotantes, por lo que todo el filtroayuda colabora en la filtración.
 Es un material que no tiende a compactarse, lo que ayuda a que se forme
una torta de fácil remoción, ahorrando tiempo en la limpieza y
disminuyendo el desgaste del equipo.
Como consecuencia de su coeficiente de conductibilidad extremadamente
reducido y la resistencia permanente a las temperaturas más variables, la
diatomita llega a formar el aislante más ampliamente utilizado.
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DISTRIBUCIÓN Y PRODUCCIÓN
2.7 DISTRIBUCIÓN MUNDIAL
Los depósitos de diatomitas tanto de origen marino como lacustre son
comercialmente explotados en todo el mundo, correspondiendo mayormente a
facies sedimentarias del Terciario (Paleógeno-Neógeno) o Cuaternario. Los
depósitos de alta calidad y pureza son muy raros. A pesar de que los depósitos
marinos hacen a la mayor parte de la producción mundial, las explotaciones
mineras correspondientes a los depósitos lacustres son con mucho las más
numerosas.
La información sobre productores y minas de diatomitas en el extranjero se
encuentra por lo general ausente o disponible únicamente como estimativos
(Breese y Bodycomb, 2006; los autores son estadounidenses).
Resumen global del capítulo: En Norteamérica el grueso de la producción
pertenece a Estados Unidos, con solamente Canadá en segundo lugar. Operaciones
notables de explotación en Europa hay en: Francia, Dinamarca, España e Islandia,
mientras que considerable producción, aunque desconocida, es reportada en las
antiguas repúblicas soviéticas (Georgia, Ucrania, Armenia, Hungría, Yugoslavia,
Polonia y Bulgaria) y en la República Checa. Producción africana es reportada para
Argelia y Kenia, así como en Marruecos. En Asia se conocen explotaciones en Japón,
Corea del Sur y China. En Oceanía se conocen trabajos en Australia y Nueva
Zelanda. En Latinoamérica la producción de diatomita es liderada por México,
seguido por Perú, Argentina, Costa Rica, Chile, Brasil y Colombia.
Figura 2.3 Ubicación mundial de los depósitos de diatomita y plantas o minas en
funciones (al año 2006).
Página 28 de 115
2.7.1 Norteamérica
La producción en Norteamérica es dominada por los Estados Unidos. En este
país por lo menos cinco compañías operan en 10 locaciones de cuatro estados
distintos del oeste americano (Nevada, Oregón, California, Estado de Washington).
Depósitos bien conocidos aparecen a lo largo de los estados del oeste en muchas de
las formaciones terciarias con contenido de facies lacustres (los más grandes del
mundo, hasta con 300 m de espesor, en Lompoc, California). También se conoce
presencia de depósitos en Idaho y Utah, mientras que en la Costa Este se han
identificado depósitos bog-type (depósitos tipo pantano) en Nueva Hampshire,
Nueva York y Florida. Los usos por lo general para diatomitas de alta calidad se
dan en cargas, insecticidas, revestimientos, absorbentes, etc. Canadá por su parte
tiene un nivel de producción mucho menor, con escasos depósitos de origen
lacustre y una mayoría de depósitos bog-type (en Kamloops y Nueva Escocia,
respectivamente). La pureza de la diatomita canadiense es menor, por lo que su
uso se dirige a la producción de absorbentes, cargas, intercambiadores catiónicos y
producción de ladrillos refractarios/aislantes (Breese y Bodycomb, 2006).
2.7.2 Europa
La producción en Francia se centra en diatomita filtrante y de carga de alta
calidad, procedente en buena medida del Macizo Central de Francia. Dinamarca es
el mayor productor de “moler” (moler earth, también conocida como Mo-clay, una
variedad de diatomita del noroeste danés), una mezcla de diatomita y arcilla usada
en la fabricación de ladrillos aislantes, absorbentes y una variedad de polvos y
gránulos. La producción danesa tiene lugar en las islas Mors y Fur. España es otro
importante productor de diatomitas para cargas y filtrantes, con explotaciones en
Sierra de Elche y al sur del país (depósitos lacustres y marinos, respectivamente).
En Portugal se hallan depósitos lacustres menores en Couto Mineiro de Jardim y en
Río Mayor. Islandia por su parte se dedica a la producción de diatomitas para
cargas y filtrantes, con explotaciones en el norte del país bajo la forma de lodos
diatomáceos (los cuales se encuentran bajo el Lago Mývatn). En Alemania
existieron explotaciones importantes en el área del Brezal de Luneburgo, y
actualmente en las áreas de Klieken y las montañas de Vogelsberg. En Italia
diatomitas lacustres han sido explotadas en el distrito de Viterbo. Históricamente
la producción de las antiguas Repúblicas Soviéticas ha estado orientada a las
industrias de la construcción y de refractarios. Sin embargo, de estas últimas, junto
con Rumania y la República Checa, hay poca información disponible en cuanto a
depósitos y centros de explotación (Breese y Bodycomb, 2006).
2.7.3 África
Depósitos de diatomitas marinas se ubican en Argelia, en Sig y Mostaganem.
Depósitos lacustres se hallan en el rift del valle de Kenia. En Sudáfrica se hallan
depósitos lacustres en varias locaciones, entre ellas la Provincia del Cabo. En
Marruecos se explota diatomita lacustre. En otros lugares de África se conocen
Página 29 de 115
depósitos lacustres con impurezas, en: Angola, centro de Etiopía, Nigeria,
Zimbabue, Mozambique (Breese y Bodycomb, 2006).
2.7.4 Asia
China y Japón, respectivamente, se ubican segundo y tercero en el ranking
mundial de producción de diatomita. China posee más de 50 manifestaciones en 14
provincias, con 34 minas (en: Mongolia Interior, Hebei, Jilin, Zhejiang, Heilongjiang,
Sichuan y Yunnan). Los depósitos son de origen lacustre y son extensos, con
algunos de alta pureza. Mientras tanto en Japón más de 70 depósitos lacustres y
marinos se hallan en las islas de Honshu, Hokkaido y Kyushu. Mientras tanto en
Corea del Sur se hallan depósitos lacustres y marinos, usados como filtrantes,
cargas y otros, extraídos en Pohang. En las Filipinas no hay producción, pero se
conocen depósitos lacustres del tipo bog-type. Diatomitas lacustres contaminadas
con arcilla se encuentran en Vietnam y en Tailandia. También se conocen depósitos
en Indonesia. Hacia el oeste del continente se encuentran depósitos en Turquía en
la porción central del país. Irán también presenta yacimientos (Breese y
Bodycomb, 2006).
2.7.5 Oceanía
En Australia se hallan depósitos lacustres en Nueva Gales del Sur, Victoria,
Queensland y Australia del Oeste. Diatomita lacustre y marina se halla en las Islas
del Norte e Islas de Sur de Nueva Zelanda, con depósitos a pequeña escala (Breese
y Bodycomb, 2006).
2.7.6 Latinoamérica
En México se hallan las mayores producciones de la región, con depósitos y
explotaciones en Jalisco, México y Chile, con depósitos lacustres menores en
México, Michoacán y Tlaxcala. También aparecen depósitos a lo largo de varios
kilómetros de la Costa Baja mejicana. En Brasil se hallan depósitos en la costa este
del país, en los estados de Ceará, Río Grande del Norte, Bahía, Santa Catalina y San
Pablo. Sin excepción los depósitos son acumulaciones de depósitos bog-type y
lagunas someras que contienen abundante materia orgánica. Los usos son en
filtrantes y cargas. En Argentina los depósitos son lacustres, con explotaciones en
las provincias de Neuquén, La Rioja, Río Negro, principalmente, y en menor medida
en las provincias de Catamarca, Chubut, Salta y Jujuy. La producción en Chile se
centra en depósitos lacustres de contaminación salina, cerca de Arica en el norte
chileno. Otros depósitos lacustres se encuentran dispersos entre Tarapacá y Chiloé.
En Perú los depósitos son de origen marino y lacustre y se distribuyen a lo largo de
la costa oeste y los Andes de esa región. Otros depósitos de menor importancia en
la región se encuentran en Colombia, Ecuador y Venezuela (Breese y Bodycomb,
2006).
Página 30 de 115
2.8 PRODUCCIÓN MUNDIAL
En la Tabla 2.1 se muestran los datos de producción de diatomitas por país y
región a nivel mundial en el período 2011-2015. Los países resaltados en negrita
son los países productores mencionados en el párrafo de “Resumen global del
capítulo” de la página 28. No se encontró información para todos los países para
todos los años en la bibliografía consultada, aunque sí para los más relevantes
(USGS9, 2016).
Tabla 2.1 Producción mundial por país y región10
PAÍS
Argelia
Argentina
Armenia
Australia
Brasil
Bulgaria
Chile
China
Colombia
Corea del Sur
Costa Rica
Dinamarca12
España13
Estados Unidos14
Etiopía
Francia
Georgia
Hungría
Islandia
Italia
Japón
Kenia
Marruecos
México
Mozambique
Perú
Polonia
República Checa
Rusia
REGIÓN
África
Latinoamérica
Asia
Oceanía
Latinoamérica
Europa
Latinoamérica
Asia
Latinoamérica
Asia
Latinoamérica
Europa
Europa
Norteamérica
África
Europa
Asia
Europa
Europa
Europa
Asia
África
África
Latinoamérica
África
Latinoamérica
Europa
Europa
Asia/Europa
PRODUCCIÓN (miles de toneladas)
2011
2
62
<½
20
4
N/A
23
440
N/A
5
4
225
50
813
4
75
N/A
N/A
N/A
25
100
1
N/A
90
<½
10
1
N/A
33
2012
2
55
<½
20
2
N/A
23
420
N/A
6
4
338
50
735
5
75
N/A
N/A
N/A
25
100
2
N/A
85
85
94
1
N/A
70
2013
2
55
<½
20
2
N/A
27
420
N/A
34
4
335
50
782
5
75
N/A
N/A
N/A
25
90
1
N/A
86
87
125
1
N/A
70
2014
N/A
100
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
420
N/A
N/A
N/A
95
36
901
N/A
75
N/A
N/A
N/A
N/A
90
N/A
N/A
88
N/A
125
N/A
49
70
2015
N/A
55
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
420
N/A
N/A
N/A
95
36
925
N/A
75
N/A
N/A
N/A
N/A
100
N/A
N/A
80
N/A
125
N/A
50
70
MEDIA
LUSTRO
RESERVAS11
2
65
<½
20
3
N/A
24
424
N/A
15
4
218
44
831
5
75
N/A
N/A
N/A
25
96
1
N/A
86
58
96
1
50
63
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
110
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
250
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
United States Geological Survey.
En miles de toneladas métricas.
11 En millones de toneladas métricas.
12 Procesada, incluye ventas de la producción de moler earth de 30 % contenido de arcilla.
Valores estimados.
13 Incluye la variedad de diatomita tripolita.
14 Material vendido o usado por productores.
9
10
Página 31 de 115
Tailandia
Turquía
Ucrania
Yugoslavia
Total mundial
Asia
Asia/Europa
Europa
Europa
38
45
N/A
N/A
2071
9
N/A
N/A
N/A
2207
8
100
N/A
N/A
2405
N/A
85
N/A
N/A
2134
N/A
90
N/A
N/A
2121
18
80
N/A
N/A
2187
N/A
44
N/A
N/A
Grandes
Los valores presentados son siempre redondeados al valor entero más
próximo; las cifras corresponden a miles de toneladas. 2013 se ve como el año de
mayor producción de diatomita a nivel mundial. La media del lustro fue de 2187
miles de toneladas (mt), con la media los últimos dos años de 2128.
En el promedio del lustro se ve que Estados Unidos es el mayor productor de
diatomita, con una producción media en el período considerado de 831, el 37,9 %
del total mundial, seguido por China con 424, 19,3 %. En tercer lugar, se ubica
Dinamarca con 218, el 9,9 %. En cuarto lugar, Japón, 96, 4,38 %, seguido muy de
cerca en el quinto lugar por Perú con valores apenas menores que el japonés. Para
estos últimos 3 países, hay que tener en cuenta la fuerte disminución en la
producción de los últimos 2 años para Dinamarca, cayendo de 335 en 2013 a 95
cada vez en 2014 y 2015. Considerando esta caída, el tercer lugar, según los
valores del período 2014-2015, pasaría a estar ocupado por Perú, superando
incluso a Japón. Argentina se ubica recién en octavo lugar con 65 mt, 3 %. El resto
de la diatomita producida se distribuye entre los demás 27 países listados. Los
valores explicados se listan en la Tabla 2.2.
A nivel mundial la producción de diatomita se ha sostenido por sobre los 2
millones de toneladas, con un pico en el lustro de 2405 mt durante 2013. Como ya
se mencionó el promedio del período 2011-2015 fue de 2187 mt.
Tabla 2.2 Producción media lustro 2011-2015
PAÍS
Estados Unidos
China
Dinamarca
Japón
Perú
Argentina
PUESTO
VALOR (mt)
DEL TOTAL MUNDIAL (%)
1
2
3
4
5
8
831
424
218
96
95,8
65
37,9
19,3
9,9
4,3895
4,3804
3
Respecto de las reservas se cuentan solo con los datos de Turquía, Estados
Unidos y China. Las de estos dos últimos países, consideradas las mayores del
mundo, suman juntas cerca de 360 millones de toneladas. Turquía por su parte
cuenta con reservas informadas de 44 millones de toneladas. Las reservas
existentes en otros países no se encuentran disponibles porque mucha de la
información es de propiedad reservada y no es compartida por compañías o
gobiernos.
La reserva a nivel mundial se piensa rondan 1 billón de toneladas, lo que
representa alrededor de 500 veces el valor de la producción anual mundial (es
Página 32 de 115
decir, que al ritmo de producción actual, las reservas mundiales alcanzarían para
suplir la demanda de mercado durante los próximos 500 años). De este total
estimado alrededor del 25 % se encuentra en los Estados Unidos (con el distrito
productor más grande del mundo en Lompoc, California). En China se han
reportado grandes depósitos con reservas que comprenden el 11 % del total
mundial (estas estimaciones se ven también reflejadas en los valores de reserva de
la Tabla 2.1).
2.9 MERCOSUR
A continuación, se presenta un diagrama circular con las producciones
totales de diatomita para los países integrantes del MERCOSUR15, según los datos
que figuran en la Tabla 2.1 (en la que figuran solo 4 de los países miembros del
MERCOSUR).
Producción media de diatomitas,
período 2011-2015
(en miles de toneladas métricas)
34%
Argentina
Brasil
51%
Chile
Perú
2%
13%
Figura 2.4 Producción media de diatomitas período 2011-2015
2.10 DISTRIBUCIÓN NACIONAL
En el país solo se encuentran yacimientos de diatomitas de origen lacustre y
de edades que van del Terciario al Cuaternario. Los principales yacimientos se
localizan en el extremo occidental de la provincia de Río Negro, asociados a
15
MERCOSUR, países según su situación de membresía:
1. Estados parte (membresía completa): Argentina, Brasil, Paraguay, Uruguay,
Venezuela.
2. Estados asociados: Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, Guyana, Perú, Surinam.
3. Estados observadores: Nueva Zelanda, México.
Página 33 de 115
basaltos y piroclastitas. Algo más al norte, en territorio neuquino, los depósitos de
diatomitas aparecen dentro de secuencia epi y piroclásticas del centro-sur de la
provincia (Barda Negra y alrededores).
En cuanto a los demás depósitos de la República Argentina, estos se pueden
agrupar en depósitos terciarios del centro-sur del país y en depósitos cuaternarios
del centro-oeste y noroeste del país. Así se encuentran yacimientos en las
provincias de Córdoba, Jujuy, La Rioja, Neuquén, Río Negro, Salta y San Juan
(SEGEMAR-UNSAM, 2006).
2.10.1 Provincia de Córdoba
Los depósitos forman parte del relleno de la cuenca, con aspecto de bolsón,
que domina la región. La diatomita representa depósitos del Cuaternario,
dispuestos en bancos de escasa extensión areal y espesores variables (1,2 a 2,5 m).
Los depósitos se localizan en el norte de la Provincia, 5 km al este de la Estación
Quilino, en el departamento Ischilín. En conjunto ocupan un área de 3,8 km. El
material diatomítico está compuesto por 28,55 % de frústulos de diatomeas y 18
% de grit (arenilla de la diatomita). Las impurezas son en su mayoría carbonatos.
Debido al alto contenido de impurezas, no puede utilizarse para los usos
corrientes, pero sí como material estructural (SEGEMAR-UNSAM, 2006).
2.10.2 Provincia de Jujuy
Yacimiento Esquina Blanca, a 20 km al sur de la Quiaca. Formado por varios
cuerpos lenticulares que se extienden a lo largo de 2 km. Uno de los cuerpos, de
material más blanco, tiene 0,6 m de espesor. La proporción de material
diatomítico-fragmentos minerales es 1 a 1. Las diatomeas son de origen lacustre
(SEGEMAR-UNSAM, 2006).
2.10.3 Provincia de La Rioja
Los yacimientos pertenecen al departamento de Arauco, en los alrededores
de la población de Tinocán, en minas Paschiñango y Angelita. Las diatomitas
ocurren en una depresión en la que se han acumulado hasta 100 m de sedimentos
fluviales y en parte lagunares, de edad terciaria superior a cuaternaria. En conjunto
alcanzan un espesor de 5,5 m en el sector norte y 1,5 m en la porción sur. El
yacimiento posee una superficie de 15.700 m2, de los cuales 8.700 m2 ya han sido
explotados (sector norte). Los 7.000 m2 restantes se circunscriben a la
prolongación sur (SEGEMAR-UNSAM, 2006).
2.10.4 Provincia del Neuquén
Las principales manifestaciones de diatomitas en la Provincia son la de las
minas: Los Ranqueles, Tula y La Renqueña (ver Figura 3.1 en página 46).
La mina Tula se encuentra a 34 km en línea recta al sudsudeste de la ciudad
de Zapala, sobre (encima de) la meseta basáltica llamada Barda Negra. El perfil de
la mina muestra un banco de diatomitas de 2 a 2,5 m de espesor, de color blanco y
Página 34 de 115
dividido por dos capas de tobas cineríticas de 0,15 y 0,1 m de espesor,
respectivamente. Dicho banco se apoya sobre un manto de tobas y está cubierto
por material detrítico con clastos de origen volcánico (1 a 1,5 m). Escasos 6 km al
sudoeste de esta mina se encuentra la mina Renqueña, sobre una de las laderas de
la Barda Negra (esta mina se encuentra descrita en la sección 4.2 del presente
trabajo, página 49). La mina de Los Ranqueles se encuentra a 183 km al norte de
Zapala, en el área de Cerro Villegas, teniendo un espesor variable de 0,8 a 1,8 m. En
todos los casos se observan distintos episodios estratigráficos con diatomitas de
distinta calidad (SEGEMAR-UNSAM, 2006).
2.10.5 Provincia de Río Negro
Las manifestaciones y yacimientos de diatomita ocupan una faja de 80 km de
largo, en sentido norte-sur, por 40 km de ancho, con diatomitas de edad terciaria
intercaladas con sedimentos, y con basaltos en la parte superior. El espesor oscila
entre 0,5 a 3 m, intercalándose con tobas. La pureza promedio de los yacimientos
es del alrededor del 75 %. La mayoría de estos depósitos se encuentran ubicados
en los alrededores de Ingeniero Jacobacci, departamento 25 de Mayo, mina Alicia,
en la Provincia de Río Negro. Se estiman reservas de alrededor de 800.000 tn.
A continuación, se presentan cuadros informativos con las propiedades
fisicoquímicas que presentan las diatomitas de estos yacimientos, las cuales son
utilizadas como auxiliares filtrantes, cargas funcionales y absorbentes (Minera José
Cholino e Hijos S.R.L., 2016).
Tabla 2.3 Análisis químico
promedio, diatomita Minera Cholino
ANÁLISIS
(100 gr)
VALOR (%)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
TiO2
P2O5
MnO
CaO
MgO
Na2O
K2O
SO3
PPC (1000° C)
80,7
8,27
1,5
0,3
0,01
0,02
0,94
0,5
0,02
0,36
0,08
7,3
Página 35 de 115
Tabla 2.4 Especificaciones, diatomita
Minera Cholino
ANÁLISIS
VALOR
Humedad
10 - 15 %
Color
Blanco
PH
8,2 - 9,2
Densidad aparente
120 - 250 gr/lt
100 - 150 ml
Absorción de aceite
/100gr
Peso específico
2,12
Tabla 2.5 Contenido de metales
pesados, diatomita Minera Cholino
ANÁLISIS
VALOR
Arsénico total
< 1 mg / Kg
Mercurio total
< 0,1 mg / Kg
Plomo total
< 1 mg / Kg
Estas diatomitas se utilizan como filtrantes AUFIDIT, los cuales se elaboran
en distintos grados, dependiendo de la temperatura de calcinación y la clasificación
granulométrica. Sus características se ven en la siguiente Tabla 2.6.
Tabla 2.6 Especificaciones de filtrantes AUFIDIT
Grado
Humedad
Retención
Malla 140
PH
Densidad
seca
Densidad
húmeda
Permeabilidad
D’ARCYS
AUFIDIT 100
< 0,5 %
0%
8
120
213
0,10 - 0,20
AUFIDIT 250
< 0,5 %
6%
9,2
170
312
0,3 - 0,45
AUFIDIT 300
< 0,5 %
6%
9,4
170
322
0,50 - 0,65
AUFIDIT 400
< 0,5 %
10 %
10,5
190
330
0,7 - 0,85
AUFIDIT 500
< 0,5 %
12 %
10,6
190
333
0,9 - 1,1
AUFIDIT 600
< 0,5 %
18 %
10,6
190
336
1,2 - 1,4
Página 36 de 115
Por otra parte, como cargas funcionales, las diatomeas son utilizadas en su
estado natural con granulometría muy fina. Y, como absorbentes industriales, se
las utiliza calcinadas y granuladas.
2.10.6 Provincia de Salta
Se hallan las siguientes minas en esta provincia: mina Socompa, mina
Vivianita, mina La Andina, junto con otras de menor importancia (SEGEMARUNSAM, 2006).
Socompa: Es un yacimiento que yace en una pequeña cuenca con
afloramientos de sedimentos lacustres modernos, entre los que se ubican los
portadores de diatomitas. El banco mineralizado se prolonga por 300 m con un
ancho de 50 a 70 m, siendo su espesor no mayor a 3,5 m. El material en general
presenta escasa proporción de diatomeas; las principales impurezas son aragonita,
compuestos silíceos y minerales del grupo de las arcillas.
Minas Vivianita, La Andina y otras: Se ubican en el área de Catua, en una de
sus tantas lomadas. Son cuencas antiguas compuestas por material limoso,
arcilloso, cenizas volcánicas y material detrítico, junto con los niveles de
diatomitas. Los horizontes de diatomita son casi que insignificantes, con espesores
de 0,12 m.
2.10.7 Provincia de San Juan
En esta provincia se hallan depósitos en las regiones de Calingasta (minas La
Milonguera y mina San Martín) y la región de Iglesia (minas Miscelánea y mina
Cerro Negro).
Los depósitos de diatomita de Calingasta son de origen lacustre y asoman en
el flanco de una quebrada a lo largo de 400 m, con 2 niveles de diatomitas de 0,5 m
y 0,33 m intercalados por estratos de arcilla. El contenido de sílice del material de
estas minas es de alrededor del 75 %. El material extraído de estas minas se utiliza
como material filtrante decolorante.
En la región Iglesia, la mina Miscelánea se emplaza en un relieve mesetiforme
sobre el que se desarrollaron cañadones. Los afloramientos de la región datan del
Terciario Superior (Neógeno), con estratos de arcillas, limolitas, gravas, areniscas
y travertinos. En conjunto se reconocen dos mantos de diatomitas, uno inferior de
hasta 0,10 m de espesor y otro superior de 1 a 5 m cubierto por no más de 3 m de
limolitas. El yacimiento abarca un área de 2 km2. La mina Cerro Negro se encuentra
en el paraje Cerro de la Luna, 156 km al noroeste de San Juan. El depósito de
diatomita ha tenido origen en ambientes lacustres durante el Terciario superiorPleistoceno (Neógeno-Pleistoceno). Está formado por dos bancos de diatomitas de
0,15 y 1,5 m respectivamente, con intercalaciones de sedimentos limo-arcillosos.
En conjunto cubren 0,5 km2 (SEGEMAR-UNSAM, 2006).
Página 37 de 115
2.11 PRODUCCIÓN NACIONAL
La principal provincia productora es Río Negro, concentrando a partir de
1993 el 98 % de la producción total del mineral del país. A su vez, la localidad de
Ingeniero Jacobacci en dicha provincia, se ubica en primer lugar entre las zonas
productoras de diatomita, con una participación superior al 90 % de la producción
nacional.
La Tabla 2.7 al final del capítulo muestra los valores de producción de
diatomita a nivel nacional, durante el período 2003-2009 (INDEC16, 2016). Se
distinguen en dicha tabla los tonelajes explotados y sus precios en el yacimiento y
luego de beneficiados. Los datos presentados son los más recientes que se pueden
encontrar a la fecha.
16
Instituto Nacional de Estadística y Censos, de la República Argentina.
Página 38 de 115
Tabla 2.7 Valores estadísticos de producción de diatomita para la República Argentina, período 2003N/A2009
DIATOMITA EN BRUTO
DIATOMITA BENEFICIADA
Extracción de minerales de
minas y canteras (tn)
Valor de la producción a precio
de productor por mineral en
yacimientos ($)
Producción de minerales, según
unidad de medida, en planta de
beneficio (tn)
Valor de la producción a precios
de productor por mineral, según
unidad de medida, en planta de
beneficio ($)
2003
14.55917
375.120
10.96518
1.318.750
2004
N/A
N/A
N/A
N/A
2005
12.340
456.999
1.103
166.091
2006
N/A
N/A
N/A
N/A
2007
12.894
311.701
11.370
905.210
2008
25.158
816.294
23.788
3.567.206
2009
34.134
1.565.784
28.719
4.562.035
17
18
Valores totales solo para la provincia de Río Negro y de la Provincia de San Juan.
Valores totales solo para la Provincia de Río Negro y de Buenos Aires.
Página 39 de 115
CAPÍTULO 3
YACIMIENTOS DE DIATOMITA EN LA PROVINCIA DEL NEUQUÉN
3.1 ANTECEDENTES
El Servicio Geológico Minero Argentino relevó un conjunto de minas de
diatomita en la Provincia del Neuquén en las que se describen laboreos de
exploración y explotación en el distrito “Los Ranqueles” (en Departamento
Pehuenches) y distrito "Tula" (en Departamento Zapala; ver Figura 3.1, en página
46). En ambos casos las diatomitas se encuentran en la sección cuspidal de la
Formación Collón Curá, del Mioceno Medio (Leanza y Hugo, 1997). En la Tabla 3.1,
de la página 45, se resumen las principales características de dichos yacimientos.
La Formación Collón Curá consiste en una alternancia de tobas, tufitas y
cineritas, areniscas finas tobáceas y rocas diatomíticas depositadas en una cuenca
continental, en la cual se puede observar estratificación entrecruzada y estructuras
de corte y relleno. La morfología lenticular de este depósito, con discontinuidades
laterales por cambios de facies y estructuras de corte y relleno correspondería a un
origen continental en cuenca lacustre y fluvial. Se estima que los diferentes
depósitos han conformado cuencas separadas (Herrero y Donnari, 1997).
3.2 DISTRITO LOS RANQUELES
En este distrito se destaca solamente la mina Los Ranqueles; el distrito se
encuentra a 183 km al norte de Zapala, en el área de Cerro Villegas (ver Figura
3.1).
En Los Ranqueles se superponen mantos de diatomitas diferenciados por su
calidad; presenta orientación N-S con inclinación de 12 a 15° E. El paquete de
interés comienza con un manto de diatomita blanca de 0,8 a 1,2 m de espesor (0,5
g/cm3), seguido por 1,2 a 1,8 m de diatomita impura de color gris claro; por
encima se apoya un nuevo banco de diatomitas blancas de 0,6 a 0,8 m de potencia.
La cubierta es de 1 m de tierra suelta. Las capas blancas presentan menor
contenido de vidrio volcánico (SEGEMAR-UNSAM, 2006).
3.3 DISTRITO TULA
Para acceder al Distrito Tula (ver Figura 3.1) desde Zapala se recorren 25 km
por la Ruta Nacional Nº 40 hacia el sur. Luego se toma el camino secundario al
paraje Carro Quebrado donde hay una escuela (26 km) y se sube la meseta
basáltica de Barda Negra. Finalmente, por una huella para doble tracción se
transitan 5 km en dirección este-sureste.
Las minas El Choclo, Renqueña y Tula (esta última también conocida como
mina Carro Quebrado) integran el Distrito Tula, situándose en áreas geográficas
vecinas, todas ellas se encuentran relacionadas estratigráficamente con la
Formación Collón Cura y cubiertas por el Basalto Zapala. La potencia de los mantos
Página 41 de 115
diatomíticos varía entre 1,5 a 2 m. Es probable que formen parte de pequeñas
subcuencas sincrónicas o asincrónicas (Leanza y Hugo, 1997).
En las labores a cielo abierto y excavaciones de la mina "Renqueña”, el manto
diatomítico exhibe en su parte superior textura arenosa fina y limosa, con
contaminación de óxido férrico, e intercalaciones arcillosas. La parte inferior es
liviana y blanca, de textura pulverulenta. En la cantera abierta puede observarse en
la mitad inferior de la serie una estratificación paralela fina a mediana, tornándose
más arenosa hacia el piso de la secuencia. Los estratos forman un suave homoclinal
con rumbo N 140° e inclinaciones de 1 a 5° suroeste.
Tanto en este yacimiento, como en Tula, se realizó explotación a cielo abierto
y reconocimientos a través de socavones; en los primeros metros de la explotación
la sobrecarga es pequeña, pero debido a la inclinación de los bancos, la misma
aumenta a medida que se avanza en la extracción de mineral.
La diatomita extraída de la mina Tula se comercializó para su aplicación en
carga de pinturas, fabricación de ladrillos huecos y materiales aislantes, en tanto
que para la proveniente de Renqueña las últimas referencias indican su utilización
en productos higroscópicos (materiales absorbentes).
3.4 OTRAS MINAS MENCIONADAS
Además de las minas enumeradas en los párrafos precedentes, en las oficinas
del Registro Gráfico de la Dirección Provincial de Minería (Dirección Provincial de
Minería, 2016), fue consultada la existencia de otras minas de diatomita
actualmente registradas en la Provincia de Neuquén. Son: Guiñe, Huille, Picún,
Kalku, Alhué (o Halhue), Chucau, Cochín.
Por otra parte, en la bibliografía consultada, se encontró referencia a minas
que han sido dadas de baja en el registro catastral minero, que no tuvieron
explotación a pesar de ser denunciadas o cuya explotación fue llevada a término.
Éstas son: Bardas Negras, Pochita Segunda, La Puntilla de la Barda Negra, Trolope
D1, Trolope D2, Riscos Bayos D1, Riscos Bayos D2, La Vieja Constancia, La Picada,
El Porrón, y El Padrón Yugoslava. La calidad de estos yacimientos, según se
menciona en la bibliografía, es variable, aunque no notable (Dirección Provincial
de Minería, 1989).
Página 42 de 115
Tabla 3.1 Yacimientos de diatomita en la Provincia del Neuquén
DISTRITO
DEPÓSITO
El Choclo
Tula
Renqueña
Tula
Los Ranqueles
Los Ranqueles
UBICACIÓN
GEOGRÁFICA
a 52 km al
sudsudeste de la
localidad de Zapala,
próximo a Cerro
Lotena
a 52 km al
sudsudeste de la
localidad de Zapala
a 183 km al norte
de Zapala, área del
Cerro Villegas
LATITUD
LONGITUD
39º 09’ S
69º 53’ O
39º 13’ S
69º 56’ O
39º 09’ S
70º 00’ O
37º 00’ S
70º 05’ O
GEOLOGÍA
MINERALOGÍA
REFERENCIAS
El depósito se presenta en
manera lentiforme.
Lenticular. Formación Collón
Curá. Banco de diatomitas de 2
a 2,5 m de espesor, de color
blanco y dividido a los 0,4 y 1,0
m, desde el techo, por dos
capas de tobas cineríticas de
0,15 y 0,1 m de espesor.
Diatomita
Godeas et al., 1999
Mantos
de
diatomitas
diferenciados por su calidad,
manto de diatomita blanca de
0,8 a 1,2 m de potencia,
seguido de 1,2 a 1,8 m de
diatomita impura de color gris
claro.
(SEGEMAR-UNSAM, 2006)
Página 43 de 115
Figura 3.1 Ubicación de los distritos de diatomita Los Ranqueles y Tula en la
Provincia del Neuquén (ubicación realizada sobre mapa de la Dirección Provincial
de Catastro e Información Territorial de la Provincia del Neuquén, 2005).
Página 44 de 115
CAPÍTULO 4
CARACTERIZACIÓN MINA LA RENQUEÑA
4.1 UBICACIÓN
La mina se ubica a 36,5 km en línea recta al SSE de la Ciudad de Zapala, o a
67,19 km al SOO de la Ciudad de Cutral Có, próximo a Cerro Lotena en la Barda
Negra. El lugar en el que se encuentra se conoce como paraje Carro Quebrado.
El recorrido para llegar por tierra a la mina inicia en la Ciudad de Zapala, por
la Ruta Nacional Nº 40 hacia San Martín de los Andes. En dicha dirección se
recorren unos 36 km hasta desviar por un camino de ripio secundario.
Seguidamente se transita por desvíos sucesivos hasta llegar a la mina luego de
recorrer 41 km. Recorrido total de 77 km. La mina se encuentra sobre la ladera sur
de la Barda Negra, una importante meseta basáltica de la zona, la misma es de
color marrón (según se observa en imágenes satelitales; Figura 4.1), con más de 30
km de longitud y 3 a 7 km de ancho, con orientación NE-SO en su longitud mayor
(ver Figura 4.1 y 4.2).
4.1.1 Ubicación geográfica
Tabla 4.1 Coordenadas geográficas de la boca de mina
LATITUD
LONGITUD
39° 13’ S
69° 56’ W
Tabla 4.2 Coordenadas Gauss Krüger
Nº
X
Y
1
5.659.321,48
2.419.200,13
2
5.659.207,00
2.419.789,10
3
5.659.912,51
2.419.731,36
4
5.659.026,99
2.419.142,59
Página 45 de 115
Figura 4.1 Ubicación de la Barda Negra y el Cerro Lotena, con relación a la Ruta
Nacional Nº 40, la Ciudad de Zapala y la Ciudad de Cutral Có.
Figura 4.2 Ubicación de la mina Renqueña en la ladera sur de la Barda Negra.
Nótese que la flecha blanca apunta sobre la pertenencia correspondiente a la mina
Renqueña (Subsecretaría de Energía, Minería e Hidrocarburos, 2016).
Página 46 de 115
4.2 DESCRIPCIÓN Y ANTECEDENTES
La mina ha estado en producción en distintas ocasiones desde 1974, junto
con la mina vecina de diatomita La Tula. Ninguna tuvo gran producción puesto que
su calidad fue apta solo para carga de pinturas y el volumen rentable del
yacimiento era relativamente bajo. Con esto, el aporte de las minas a la producción
nacional de diatomitas es poco importante.
El yacimiento se describe como del tipo sedimentario, de origen terciario. La
sedimentación es de limo tripoláceo muy pobre en frústulos de diatomeas. Los
depósitos están relacionados a una acumulación de tobas de la Formación Collón
Curá, la cual se generó sobre cuerpos lagunares. Estos bancos se encuentran
alternando con finas capas arenosas y arcillosas de limo.
Los bancos forman cuerpos lenticulares, con potencias de 1,5 a 4 m,
pudiéndose diferenciar los niveles de diatomitas por sus coloraciones gris a
blancas. Estas diatomitas presentan un aspecto terroso, semejante a la tiza, siendo
además altamente poroso, astringente y muy friable (Dirección Provincial de
Minería, 1989).
4.2.1 Estado de las labores y las instalaciones
No existen en el lugar instalaciones fijas y/o móviles que se hayan utilizado
en los trabajos de explotación de la mina, como tampoco bases de asentamientos
de equipos o maquinarias.
Los caminos y senderos que se determinaron, corresponden a vías de
tránsito para el ingreso a la pertenencia minera y que continúan hacia otros
sectores de la región para comunicarse con otros caminos que transitan la zona.
En cuanto al área de explotación, está constituida por bancos explotados que
se presentan en 2 sectores bien diferenciados, y que pueden apreciarse en la
Figura 4.3. En dicha figura se señala con una flecha la ubicación del primer sector
del que se tomaran las muestras para el presente trabajo, mientras que el otro
sector se encuentra en primer plano. Este último sector es el principal de la mina,
mientras que el primero puede considerarse como secundario. La distancia que
media entre uno y otro es de alrededor de 10 m.
En el sector principal se observan laboreos de destape en donde han quedado
al descubierto los bancos de diatomitas y una amplia zona de extracción (ver
Figura 4.3). Años atrás, según los informes consultados en la Dirección de Minería,
podía observarse sobre los frentes y parcialmente soterradas las bocas de galerías
en donde antiguamente se extraía la diatomita por métodos de extracción
subterráneos (Dirección Provincial de Minería, 1989). Al momento de realizar la
visita a la mina para el presente trabajo final, ninguna de estas bocas era visible
(2015), sino únicamente la del sector secundario. El frente del sector principal
muestra una dimensión de 20 m de profundidad por 50 m de ancho, y hasta 3 m de
espesor, con desprendimientos de material de cobertura y pequeños bancos
Página 47 de 115
mineralizados. El sector secundario es de menores dimensiones y se encuentra
unos 5 m por encima del otro, y en dirección NO. El frente de extracción en este
caso es de unos 7 m de ancho por 10 m de profundidad, con un espesor observable
de alrededor de 2,5 m; en el mismo se encuentra una galería subterránea que se
encuentra casi completamente soterrada. Las muestras utilizadas en el presente
trabajo final fueron extraídas de este frente (ver Figura 4.5).
Figura 4.3 Niveles inferiores de la mina Renqueña (la foto fue tomada en dirección
S-N). La flecha apunta a los niveles superiores de donde se tomaren las muestras
analizadas en el presente trabajo, y de donde se sacaren las fotografías para
elaborar el perfil que aparece en la página 51.
Página 48 de 115
4.2.2 Perfil de mina
Sobre los frentes visibles de la mina, se realizó el siguiente perfil (Figura 4.4). El
mismo corresponde a la sección superior de la Formación Collón Curá en donde aparecen
intercalados dos niveles de diatomitas de cierta importancia. El espesor total del perfil
integrado está en el orden de los 10 m. No se trata sólo del perfil de la cantera de la cual se
sacaron las muestras, sino del perfil desde la parte más baja expuesta de la formación hasta
su parte cuspidal (Danieli, 2016).
Tapiz fragmentado de basalto (Basalto Zapala).
1,00 m
0,10 m
0,15 m
0,10 m
0,80 m
0,15 m
0,70 m
Horizonte de diatomita blanquecina.
Limo arcilloso grisáceo.
Toba cinerítica gris blanquecina.
Limo arcilloso.
Toba cinerítica arenosa.
Limo arcilloso gris blanquecino.
Toba arenosa grisácea c/ nivel de óxidos en la base.
2,00 m
Diatomita blanca.
1,50 m
Toba cinerítica gris verdosa, con óxidos de Fe.
1,20 m
Diatomita blanquecina con intercalaciones de limos
arenosos.
0,50 m
Limo arenoso granular rosado.
0,50 m
0,35 m
0,25 m
0,20 m
Toba cinerítica granular terrosa.
Limo arcilloso, moteado (rosado).
Toba arenosa gris-blanquecina.
Arenisca mediana a fina, con estratificación paralela en
la base.
0,30 m
Diatomita blanca con motas de óxidos de Fe.
1,10 m
Toba cinerítica gris verdosa, compacta.
Base no expuesta.
Figura 4.4 Descripción del perfil: Perfil vertical Mina Renqueña. Frente de explotación a
cielo abierto. Paraje Carro Quebrado. Barda Negra Sur: 39°13'15" S - 69°56'00" O. Sección
superior de la Formación Collón Curá.
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Figura 4.5 Perfil de la mina Renqueña sobre sus niveles superiores. El detalle del perfil está
en la figura anterior. En la foto aparece el Licenciado Juan Carlos Danieli, co-director del
presente trabajo y docente del Asentamiento Universitario Zapala.
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4.3 DESCRIPCIÓN DE LAS MUESTRAS
4.3.1 Nomenclatura de las muestras
La caracterización de la diatomita se realizó con 5 muestras de 3 kg c/u
provistas por el Laboratorio de Análisis Químico, Licenciado Jorge Venaruzzo, del
Asentamiento Universitario Zapala de la Universidad Nacional del Comahue.
Dichas muestras fueron identificadas como sigue:
Tabla 4.3 Nomenclatura asignada a las muestras
NOMENCLATURA
DENOMINACIÓN
NBPC
Nivel blanco piso cantera
NBM1
Nivel blanco muestra 1
NGM2
Nivel gris muestra 2
NRM3
Nivel rosa muestra 3
NVM4
Nivel verde muestra 4
4.3.2 Descripción macroscópica
Para la descripción macroscópica se utilizó una lupa de mano de aumento
10x y de 20x, y una lupa estereoscópica marca Meiji EMZ en aumento ocular 10x y
objetivo de rango 0,7x-4,5x.
Tabla 4.4 Descripción macroscópica
MUESTRA
OBSERVACIONES
NBPC
Color blanco tiza, porosa, áspera al tacto, ligeramente pulverulenta, con
fracturas de contracción o desecación rellenas por ópalo o tridimita.
NBM1
Muestra de color blanco, compacta, homogénea, sin fracturas, de grano muy
fino, untuosa al tacto.
NGM2
Semejante a la muestra NBM1. Color blanco tiza, la más blanca de todas las
muestras.
NRM3
Muestra de color blanco con tintes rosados. Presenta escasas motas
diseminadas de material color negro opaco no identificado.
NVM4
Muestra de apariencia muy porosa, color blanco tiza con tintes amarillentos.
Escasas micas, probablemente biotita.
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4.3.3 Descripción de colores
La Tabla 4.5 describe los colores de las muestras según la clasificación
normalizada en la carta de colores de Munsell Color (Munsell Color, 2009).
Tabla 4.5 Descripción de colores observados en las muestras de mano
MUESTRA NOMENCLATURA
DESCRIPCIÓN COLOR
TRADUCCIÓN
NBPC
N8
Very light gray
Gris muy claro
NBM1
5Y 8/1
Yellowish gray
Gris amarillento
NGM2
N9
White
Blanco
NRM3
5YR 8/1
Pinkish gray
Gris rosado
NVM4
5Y 8/1
Yellowish gray
Gris amarillento
4.3.4 Descripción petrográfica
Para la observación petrográfica se utilizó un microscopio Leica DM750P, con
aumento 10x para el barrido de las muestras y aumento de 40x para la descripción.
Los oculares utilizados fueron HC PLAN s 10x/20.
Las observaciones se realizaron sobre las cinco muestras, en dos
preparaciones distintas para cada una, relevándose 10 campos distintos en cada
preparación (lo que da un total de 100 campos observados).
Los campos observados en su totalidad consisten en:
Frústulos de diatomeas: se observan en general frústulos fragmentados en
todas las muestras, con muy pocos individuos enteros. Los géneros visibles
pertenecen al Orden Centrales y Orden Pennales, siendo esta última el más
abundante. Los individuos de mayor tamaño no superan los 250 µm de largo en
frústulos del Orden Pennales, mientras que los del Orden Céntricas son no mayores
a 20 µm. Los géneros observados y que se pudieron identificar por similitud con la
bibliografía consultada fueron: Coscinodiscus, Fragilaria, Chaetoceros y
Bacillariineae.
Fragmentos de minerales: son escasos, consisten en piroxenos, anfíboles,
plagioclasas, micas, cuarzo, vidrio y limonitas.
Glomérulos de arcillas: corresponden a concentraciones esferoidales de
minerales arcillosos. Abundantes.
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Tabla 4.6 Descripción microscópica resumida por muestra
MUESTRA
OBSERVACIONES
NBPC
Escasas diatomeas y fragmentos de cristales. Abundantes glomérulos
de arcilla.
NBM1
Escasas diatomeas y fragmentos de cristales. Abundantes glomérulos
de arcilla.
NGM2
Escasas diatomeas y fragmentos de cristales. Abundantes glomérulos
de arcilla.
NRM3
Cantidades similares de diatomeas y glomérulos de arcilla. Fragmentos
cristalinos relativamente abundantes.
NVM4
Fragmentos vítreos muy abundantes. Escasas diatomeas y glomérulos.
4.4 ANÁLISIS QUÍMICOS CUALI-CUANTITATIVOS POR ESPECTROMETRÍA DE
FLUORESCENCIA DE RAYOS X (XRF)
4.4.1 Breve descripción de la técnica
Esta técnica de rayos X es utilizada para determinar la composición
elemental de la muestra. Consiste en irradiar la muestra pulverizada y
debidamente preparada con haces incidentes de rayos X producidos a partir de un
tubo de rayos X. Estos rayos impactan en los electrones de las órbitas interiores de
los átomos analizados desplazándolos de su nivel energético, con lo que el átomo
se vuelve inestable. Los electrones desplazados son luego reemplazados por
electrones de niveles energéticos superiores que aprovechan la vacante para
devolver su estabilidad al átomo. Este reemplazo electrónico es el que produce la
fluorescencia al tener que ser liberada energía en forma de rayos X característicos,
los cuales resultan de la diferencia de energía entre los niveles de energía mayores
y los menores. Distintos átomos reaccionan de distinta manera a los haces de rayos
X incidentes, y producen distintos rayos X característicos, las cuales son luego
interpretados por el equipo. El nivel de energía de los rayos X característicos indica
qué elementos están presentes (midiéndose de 5 a 10 keV), y el nivel de intensidad
de los mismos rayos indica cuánto de dichos elementos está presentes (conteo: de
0 a 30.000 unidades). Los resultados finales son interpretados como óxidos en una
curva o en una tabla de valores. Así es como quedan determinados los elementos
presentes en una muestra (Oxford Instruments, 2013).
La interpretación de los resultados se realiza sobre una base cualitativa y
otra cuantitativa. La información cualitativa puede observarse en el contenido
presente de un determinado óxido (o en su total ausencia). Mientras que la
información cuantitativa depende de la relación establecida en la proporción de un
óxido con respecto a otro (por ejemplo: el contenido de CaO con relación al de SO3)
(Stocking, 2012).
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4.4.2 Análisis realizado
Los análisis cuali-cuantitativos fueron realizados por espectrometría de
fluorescencia de Rayos X (XRF), en el laboratorio de análisis químicos del
Asentamiento Universitario Zapala, de la Universidad Nacional del Comahue
empleando un Espectrómetro Dispersivo de Energía Shimadzu, modelo EDX800HS (Figura 4.6), utilizando el método de parámetros fundamentales.
Figura 4.6 Espectrómetro Dispersivo de Energía Shimadzu.
4.4.3 Preparación de las muestras
Las muestras se prepararon a partir del material obtenido en el yacimiento.
Para su preparación fue necesario moler las muestras hasta un tamaño de
partícula menor a # 200 (según escala granulométrica de Tyler; equivalente a
0,074 mm). Este material molido fue preparado en morteros de cerámica de 1500
cm3 (Figura 4.7). El material molido fue prensado posteriormente en una prensa
hidráulica manual (Figura 4.8) bajo 15 toneladas de presión junto con ácido bórico
(H3BO3) en cristales, lo cual permitió darle una forma de pastilla circular, compacta
y coherente. Esta pastilla (Figura 4.9) sería luego la utilizada en el espectrómetro
para los análisis.
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Figura 4.7 Mortero cerámico de 1500 Figura 4.8 Prensa hidráulica, junto con
cm3, junto con su pilote.
sus elementos de prensado.
Figura 4.9 Pastilla preparada para el análisis.
4.4.4 Método de Parámetros Fundamentales: Análisis de las muestras
Mediante este método el equipo efectúa un cálculo de concentración de los
elementos presentes en forma de óxidos en el analito en función de las
intensidades de cada uno de ellos.
El cierre de la muestra requiere el ingreso de valores determinados a través
de pérdida por calcinación (PPC). Este ensayo térmico se realizó en una mufla
eléctrica a 900o C durante 1 hora. El dato que se averigua es el contenido de
volátiles en la muestra; entre estos elementos volátiles se consideran: H2O,
carbonatos, sulfatos y sulfuros (de haberlos), además de sustancias orgánicas que
pudieran llegar a estar presentes. El dato se presenta como contenido de CO 2.
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4.4.5 Resultados obtenidos
Los análisis realizados en el espectrómetro permitieron conocer la
composición química de cada una de las muestras en forma de óxidos, según se
muestra a continuación:
Tabla 4.7 Análisis cuali-cuantitativo por Espectrometría de Fluorescencia
de Rayos X
MUESTRA
DETERMINACIÓN
Total
(g %)
NBPC
NBM1
NGM2
NRM3
NVM4
PPC
SiO2 19
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
K2 O
TiO2
Na2O
SO3
MnO
SrO
V2O5
CuO
ZrO2
ZnO
14,990
62,397
14,340
2,889
2,109
1,656
0,455
0,389
0,342
0,253
0,102
0,055
0,015
0,009
N/A
N/A
100,001
12,780
70,837
8,325
4,407
1,371
1,189
0,232
0,295
0,223
0,277
N/A
0,051
N/A
0,012
N/A
N/A
99,999
12,390
68,973
10,447
3,497
1,617
1,261
0,823
0,366
0,311
0,162
0,043
0,017
0,057
0,018
0,011
0,010
100,003
14,200
64,531
12,727
3,518
1,999
1,374
0,340
0,327
0,419
0,233
0,291
0,027
N/A
0,015
N/A
N/A
100,001
6,770
68,383
14,351
1,927
0,628
1,165
3,438
0,302
2,395
0,328
0,080
0,182
0,045
0,008
N/A
N/A
100,002
4.4.6 Interpretación de los resultados
 Los valores de SiO2 (ver Tabla 4.7) varían entre 70,83 %, y 62,39 % y
estarían directamente vinculados al contenido de diatomeas, arcilla y
vidrio.
 Al2O3: varía entre 14,34 y 8,32 %. Este óxido está relacionado al
contenido de arcillas, probablemente montmorillonita20.
 Fe2O3: los valores oscilan entre 4,40 y 1,92 %, coincidiendo esta
variación con los contenidos de limonitas hallados bajo microscopio.
19
20
Contenido de sílice en diatomitas típicas de buena calidad: > 80 %.
Fórmula química: (Na,Ca)0,33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2 · n H2O
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 MgO: los valores varían entre 2,109 y 0,628 % probablemente
vinculados a la presencia de yeso principalmente y en menor cantidad a
los piroxenos y anfíboles descriptos.
 SO3: corrobora la presencia de yeso, cuyos valores oscilan entre 0,32 y
0,16 %.
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4.5 DIFRACCIÓN DE RX SEGÚN EL MÉTODO DEL POLVO
4.5.1 Breve descripción de la técnica
Esta técnica de rayos X consiste en irradiar la muestra pulverizada con haces
monocromáticos de rayos X (monocromáticos, porque son de una única longitud
de onda) en una distribución blanca del material cristalino (“distribución blanca”,
es decir: una distribución aleatoria de numerosísimos fragmentos de cristal), y
registrar los haces difractados en un gráfico de doble entrada para los valores de
2θ e intensidad (medida en CPS: conteos por segundo) de rayo reflejada (MIT,
2015).
La estructura cristalina de los minerales presentes (halita, calcita, etc.), se
reconoce por la ubicación de sus distintos planos y la distancia que separa a los
planos que son paralelos entre sí (es decir: la periodicidad estructural atómica de
los cristales). Estos valores de las distancias y los ángulos, son los que permiten
saber cuáles son los cristales presentes en una muestra. Para esto se mide la
posición en la cual se encuentran los picos en el eje de abscisas, es decir, del ángulo
θ, y mediante la siguiente ecuación:
n = número entero
𝑛 · 𝜆 = 2 · 𝑑 · sin 𝜃
λ = intensidad, longitud de onda del rayo incidente utilizado
d = distancia entre capas atómicas de la cara cristalina
θ = ángulo de incidencia de los rayos
Ecuación 4.1 Ecuación de Bragg.
es posible obtener los valores de d buscados, los cuales son únicos para las
sustancias cristalinas conocidas (Moeck, 2015).
Para el presente trabajo los datos presentados son cualitativos y
cuantitativos.
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4.5.2 Resultados obtenidos
A continuación, se muestra los datos obtenidos para:
1. Los valores observados para d (distancia entre las capas atómicas de la
cara cristalina) en las distintas muestras, y la interpretación que le
fuera dada. Tablas 4.8 a 4.12. A continuación de las tablas se realiza la
interpretación de datos.
2. Los porcentajes de minerales hallados en las 5 muestras a partir de
este método. Tabla 4.13.
Tabla 4.8 Valores de d para muestra NBPC
d (Å)
MINERAL
INTERPRETACIÓN
15,51
7,066
4,881
4,507
4,070
3,6511
3,2180
2,5503
2,1872
1,8227
1,6946
Arcillas
Arcillas
Background
Arcillas
Background
Background
Plagioclasas
Limonita
Limonita
Background
Background
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Escasa presencia.
Óxidos e hidróxidos de hierro.
Óxidos e hidróxidos de hierro.
N/A
N/A
Tabla 4.9 Valores de d para muestra NBM1
d (Å)
MINERAL
INTERPRETACIÓN
15,00
Arcilla
7,595
Yeso
5,549
4,516
4,055
3,7702
3,3484
3,2177
3,1359
2,5681
2,5317
2,3505
1,5939
Background
Background
Arcilla
Background
Cuarzo
Feldespatos
Feldespatos
Limonita
Limonita
Background
Background
N/A
En todas las muestras hay trazas de yeso, mientras que en
NBM1 es en la que más abunda.
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Óxidos e hidróxidos de hierro.
Óxidos e hidróxidos de hierro.
N/A
N/A
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Tabla 4.10 Valores de d para muestra NGM2
d (Å)
MINERAL
15,38
7,494
4,503
4,279
4,055
3,7667
3,3437
3,1840
3,0195
2,5715
2,3552
2,1325
1,7737
Arcillas
Background
Arcillas
Background
Background
Background
Cuarzo
Feldespato
Calcita
Limonita
Background
Background
Background
INTERPRETACIÓN
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Poca cantidad.
Poca cantidad.
N/A
Óxidos e hidróxidos de hierro.
N/A
N/A
N/A
El contenido de limonita es muy bajo.
Tabla 4.11 Valores de d para muestra NRM3
d (Å)
MINERAL
INTERPRETACIÓN
15,38
6,467
4,494
4,044
3,7541
3,3411
3,2088
3,0764
2,5804
2,5280
2,1291
1,9853
1,7726
Arcilla
Background
Arcilla
Background
Background
Cuarzo
Feldespato
Background
Limonita
Limonita
Background
Background
Background
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Óxidos e hidróxidos de hierro.
Óxidos e hidróxidos de hierro.
N/A
N/A
N/A
Página 60 de 115
Tabla 4.12 Valores de d para muestra NVM4
d (Å)
MINERAL
INTERPRETACIÓN
16,54
10,11
6,497
4,436
4,044
3,8871
3,5258
3,3459
3,2110
3,1444
2,9302
2,8484
2,5307
2,2885
2,1155
1,7859
1,6824
Arcillas
Arcillas
Arcillas
Arcillas
Background
Background
Background
Cuarzo
Feldespato
Background
Background
Background
Limonita
Limonita
Background
Background
Background
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
Óxidos e hidróxidos de hierro.
Óxidos e hidróxidos de hierro.
N/A
N/A
N/A
Página 61 de 115
4.5.3 Interpretación tablas 4.8 a 4.12
A continuación, se detallan las observaciones realizadas en los
difractogramas de las muestras. Los difractogramas correspondientes se
encuentran en el anexo B del presente trabajo (página 103).
La identificación de feldespato, corresponde al grupo de las plagioclasas
señaladas en la descripción petrográfica (sección 4.3.4).
NBPC El espaciado de d con valores 15,71, 7,06 y 4,50 indica la presencia de
arcillas. En menor cantidad hay presencia de feldespatos-plagioclasa, con un valor d
de 3,21. Por último hay una importante presencia de óxidos e hidróxidos de hierro
(limonitas) cuyos valores de d son de 2,55 y 2,18. El resto de las difracciones son
secundarias a las arcillas o simplemente parte del background de la difracción.
NBM1 El espaciado de d con valores de 15,00 y 4,05 indica la presencia de
arcillas. En menor cantidad hay presencia de feldespatos plagioclasa, con un valor d
de 3,13 y 3,21, y cuarzo con un valor de 3,34. Hay presencia de óxidos e hidróxidos
de hierro (limonitas) cuyos valores de d son de 2,56 y 2,53. Por último hay
presencia de yeso, con un valor d de 7,59.
NGM2 El espaciado de d con valores de 15,38 y 4,50 indica la presencia de
arcillas. En menor cantidad hay presencia de feldespatos, con un valor d de 3,18, y
cuarzo, con un valor de 3,34. El contenido de óxidos e hidróxidos de hierro
(limonitas) es muy bajo, indicado por el valor de 2,57. Hay presencia también de
calcita con d de 3,01. Hay trazas de yeso que son apenas observables en el
difractograma pero que sí son observables en el químico (CaO = 1,261 %; SO3 =
0,162 %).
NRM3 El espaciado de d con valores 15,38 y 4,49 está dado en picos bien
definidos e indica la presencia de arcillas. También hay presencia de feldespatos,
con un valor d de 3,20, y cuarzo, con un valor de 3,34. El contenido de óxidos e
hidróxidos de hierro (limonitas) es relativamente alto, indicado por el valor de
2,58 y 2,52 (ver Figura B.6. en el anexo B, página 115). Hay trazas de yeso que son
apenas observables en el difractograma pero que sí son notables en el químico
(CaO = 1,374; SO3 = 0,233).
NVM4 Hay arcillas con valores indicados de 16,54, 10,11, 6,49 y 4,43.
También hay presentes feldespatos, con un valor d de 3,21, y cuarzo, con un valor
de 3,34. El contenido de óxidos e hidróxidos de hierro (limonitas) es muy bajo,
indicado por el valor de 2,53 y 2,28. Hay trazas de yeso que son apenas
observables en el difractograma pero que sí son observables en el químico (CaO =
1,165 %; SO3 = 0,328 %).
Página 62 de 115
Tabla 4.13 Porcentajes minerales observados en los análisis de rayos X
MINERAL (%) vs
MUESTRA
NBPC
NBM1
NGM2
NRM3
NVM4
Micas y minerales
arcillosos
94-95
91-92
84-85
91-92
70-71
Cristobalita
3-4
6-7
6-7
4-5
8-9
18-19
Plagioclasa
1-2
2-3
4-5
3-4
(incluido el
FK)
Cuarzo
Traza
1
1-2
1-2
2-3
Hematita
Traza
Traza
Traza
Traza
Traza
Yeso
N/A
Traza
N/A
N/A
N/A
Calcita
N/A
N/A
Traza
N/A
N/A
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4.6 DENSIDAD ABSOLUTA
La densidad absoluta se define como la razón entre la masa de un cuerpo y el
volumen que ocupa. Esta dada por la siguiente ecuación:
𝑚
𝜌=
𝑉
ρ = densidad media
m = masa
V = volumen
Ecuación 4.2 Densidad absoluta.
(Wikipedia en Español, 2016).
4.6.1 Breve descripción de la técnica
Se
muele
la
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 (𝑔𝑟)
diatomita a ensayar a
𝜌=
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 2º 𝑙𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 (𝑚𝑙) − 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 1º 𝑙𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎(𝑚𝑙)
muy fino, tamaño azúcar
impalpable (un estimado,
Ecuación 4.3 Ecuación de laboratorio para el cálculo
pasante # 200). El
de la densidad absoluta.
método
consiste
en
colocar un peso conocido de este material en el interior de un matraz de Le
Chatelier, el cual ha sido previamente llenado con agua destilada. El llenado se
realiza hasta el volumen cero indicado en el matraz (o puede realizarse hasta un
volumen mayor, realizándose la corrección necesaria en el cálculo de la Ecuación
4.3). La diatomita introducida desplaza el agua
destilada hasta un segundo volumen dentro de la
escala graduada del cuello del matraz. Este último
volumen, por lectura directa, permite conocer el
volumen de la masa de diatomita añadida
(considerar también el volumen inicial de 1°
lectura de haberlo). El peso de diatomita utilizado
junto con los volúmenes obtenidos, permiten
conocer la densidad de la roca. La fórmula utilizada
es la ecuación práctica de densidad absoluta
(Ecuación 4.3).
Figura 4.10 Matraz de Le Chatelier.
Página 64 de 115
4.6.2 Resultados obtenidos
Se ensayaron todas las muestras por duplicado. Las densidades obtenidas
fueron promediadas. Los resultados obtenidos se asemejan a las densidades
relativas observadas en las diatomitas de venta comercial, de alrededor de 2,0-2,1
gr/cm3 (SEGEMAR-UNSAM, 2006).
Tabla 4.14 Datos de densidades obtenidas en los ensayos con matraces
de Le Chatelier
MASA m
VOLUMEN V
(g)
(ml)
DENSIDAD ρ
(g/cm3)
21
DENSIDAD
PROMEDIO
(g/cm3)
A
B
A
B
A
B
NBPC
45,0
45,0
21,0
21,0
2,14
2,14
2,14
NBM1
44,6
45,0
21,4
21,6
2,08
2,08
2,08
NGM2
46,7
45,0
22,0
21,6
2,12
2,08
2,10
NRM3
47,0
47,0
18,5
18,6
2,54
2,52
2,53
NVM4
44,0
44,0
19,8
19,8
2,22
2,22
2,22
Densidad de la diatomita pura: 2,0 a 2,1 g/dm3
Los vasos de Le Chatelier utilizados miden los volúmenes en ml. Dado que la convención
común es anotar las densidades en gr/cm3, se recurre a la equivalencia 1 ml = 1 cm3.
21
Página 65 de 115
4.7 CÁLCULO DEL CONTENIDO DE DIATOMEAS
4.7.1 Metodología de trabajo
La metodología empleada se desarrollará a continuación paso a paso, desde
la preparación de la muestra para observarlas bajo el microscopio hasta la
obtención de resultados.
A.
B.
C.
D.
Preparación de las muestras.
Observaciones bajo el microscopio.
Obtención y utilización del factor superficial de ajuste (FSA).
Obtención de resultados: Conteo de diatomeas, cálculo del porcentaje y
corrección de dato.
A. Preparación de las muestras
Se molieron las muestras en molienda fina con un mortero cerámico mediano
de 750 cm3 (Figura 4.11). El tamaño máximo de molienda elegido fue de # 60 (ó
250 µm), ya que la totalidad de las partículas liberadas (de diatomeas) que
constituían la diatomita eran menores a ese tamaño.
Figura 4.11 Mortero cerámico de 750 cm3, junto con su pilote.
La técnica de molienda utilizada corrientemente consiste en pulverizar la
muestra de que se trate mediante cizalla y compresión (Figura 4.12), de manera
que el material pulverizado, sea cual sea ese material, sea reducido hasta tamaño
de polvo impalpable (menor a # 200 ó 74 µm) e inferior.
Figura 4.12 Distintas formas en que son transmitidos los esfuerzos molienda en la
técnica del procesamiento mecánico de minerales.
Página 66 de 115
Para el caso de que se trata se realizó una modificación de la técnica de
molienda en base a cómo es que se prepara la diatomita a nivel industrial
(SEGEMAR-UNSAM, 2006). Con esto se buscó evitar la reducción de la muestra a
un tamaño de polvo impalpable, lo cual haría imposible el conteo al microscopio al
destruir los frústulos de diatomea.
En la industria minera la preparación de diatomita se hace utilizando
molinos de martillos (Figura 4.13), los cuales fragmentan la roca por impacto sin
comprometer la integridad de los frústulos. En la medida en que se produce el
impacto, se produce la fragmentación de la roca, según líneas de debilidad ya
existentes en ella, sin que se produzcan nuevas. De esta manera los frústulos de
diatomea se conservan intactos. Los individuos no son fragmentados sino
solamente separados unos de otros según los espacios de unión más débiles entre
frústulo y frústulo (espacios que se encuentran ocupados en su mayoría por arcilla
en las muestras bajo estudio). Al ser muchos y diminutos los individuos que
integran un fragmento de roca de diatomea, se puede lograr una molienda de alta
finura sin destruir ni comprometer la integridad de los elementos constituyentes
de la roca. Estos individuos conservados luego de esta preparación mecánica son
precisamente los que dan su aplicabilidad industrial a este tipo de rocas (por
ejemplo, para filtración). Así, aplicando este patrón a la técnica del mortero, es
posible obtener un producto de laboratorio de características comerciales.
Entonces, para el presente trabajo, y para lograr copiar el efecto de impacto
de los molinos de martillos, se introduce la muestra en el interior del mortero y se
deja caer sobre ella repetidas veces y suavemente el pilote, de manera que se
reproduzca el impacto y fragmentación que efectúan los martillos de los molinos
de martillos sobre la roca. Se hace esto hasta obtener el tamaño deseado que
preserve la integridad estructural de los frústulos de las diatomeas tanto como sea
posible, buscándose que el tamaño obtenido sea para la mayor parte del material
molido sea mayor a 100 µm.
Figura 4.13 Molino de martillos.
Página 67 de 115
El material que fuera molido sería posteriormente tamizado por tamices # 20
y # 60 (es decir: entre 840 µm y 250 µm, respectivamente). El propósito de este
tamizado sería separar la fracción mayor de 250 µm de la menor, siendo esta
última la que se utilizaría en la observación de las diatomeas al microscopio,
mientras que la primera sería completamente desechada. El tamiz # 20 sería
utilizado simplemente para reducir rápidamente la cantidad de material a tamizar
por el siguiente tamiz. Esta separación no compromete la representatividad de las
muestras observadas bajo el microscopio, ya que no se separan componentes
minerales, sino solamente fragmentos de distinto tamaño de una misma
constitución.
La preparación de las muestras para el microscopio requirió ciertos cuidados
especiales. Para preparar una muestra, por ejemplo, se colocó el material molido
sobre el porta junto con el nitrobenceno, mezclándolos uniforme y suavemente con
uno de los vértices del cubre, antes de colocar este último encima de todo. El
objetivo al realizar esto fue el de evitar la formación de burbujas de aire que se
daría de solo colocar el material molido con el nitrobenceno y cubrirlos. Estas
burbujas estorban e impiden la observación correcta de los frústulos. Hecho esto la
muestra está lista para ser observada bajo el microscopio.
B. Observaciones bajo el microscopio
El estudio mineralógico de las muestras se efectuó utilizando un microscopio
Leica DM750P, con aumentos 10x y 40x, y oculares HCPLAN s 10x/20.
Se determinaron:
 La cantidad de diatomeas y otros componentes, expresándose
porcentualmente los contenidos totales.
 El factor superficial de ajuste de corrección, el cual permite obtener el valor
porcentual definitivo de diatomeas.
C. Obtención y utilización del factor superficial de ajuste (FSA)
OBTENCIÓN DEL FSA
Para obtener el factor superficial de ajuste se utilizó una razón simple entre el
área promedio de diatomeas observadas y el área promedio de otros elementos
(siendo estos otros elementos: glomérulos de arcilla, fragmentos de cristales,
vidrio y limonitas). Las áreas se calcularon estableciendo relaciones geométricas
simples sobre las superficies que se observaban. Casi la totalidad de los elementos
que se contabilizaron tenían formas circulares y rectangulares, y algunas
triangulares, por lo que el cálculo de las áreas se restringió a hacer los cálculos de
área para esas formas.
Las longitudes (lados, diámetros) de los distintos individuos se midieron en
primer lugar utilizando la regla del objetivo del ocular (Figura 4.14). Luego esta
medición, de unidades R, se multiplicó por un factor de conversión que permitiera
Página 68 de 115
obtener las longitudes en µm (Ecuación 4.5). Con los valores convertidos de las
longitudes fue posible obtener las áreas en µm2.
(
0,25 𝑚𝑚
1000 𝜇𝑚
𝜇𝑚
)·(
) = 250 ⁄𝑅
1𝑅
1 𝑚𝑚
Ecuación 4.5 Factor de conversión: Para medición regla del ocular a µm.
R, el valor de la gradación observada en la regla del ocular, varía de 1 a 3 R
unidades a la izquierda y a 3 R unidades a la derecha (ver Figura 4.14). Cada
unidad de R tiene un valor equivalente de 0,25 mm ó 250 µm. Luego de la
conversión se procede al cálculo del área en µm2. Estas consideraciones son válidas
solo para el aumento 40x (ya que la relación de la Ecuación 4.5 cambia con
aumentos mayores o menores).
Figura 4.14 Representación de la regla del ocular del microscopio.
Un ejemplo de cálculo para el FSA se encuentra en las tablas 4.15 y 4.16,
correspondiente a la muestra NBPC.
En la Tabla 4.15 los datos en las columnas: D1, D2, D3 (diatomeas) y E1, E2,
E3 (otros elementos), corresponden a las áreas calculadas para distintos
individuos. Los cálculos de área entonces, se hicieron sobre un total de 6
individuos por vez, en 10 observaciones (observaciones a las cuales se denominó
Campo).
Página 69 de 115
Los campos observados, aparecen numerados desde el campo 1 al 10. Los
resultados fueron luego promediados dos veces: una vez para cada campo (de D1 a
D3, y de E1 a E3), y luego una vez para todas las observaciones realizadas del
campo 1 al campo 10 (en D y en E).
Por último, con los resultados finales ("Promedio general" según aparecen en
la Tabla 4.15), se estableció la razón del factor superficial de ajuste. Ésta es:
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑎𝑗𝑢𝑠𝑡𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝑭𝑨𝑺 =
Á𝑟𝑒𝑎 𝑜𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 (𝐼𝐼)
Á𝑟𝑒𝑎𝑠 𝑑𝑖𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑎𝑠 (𝐼)
Ecuación 4.6 Factor de ajuste superficial (FAS).
(I) y (II) están en la Tabla 4.15, y su resultado aparece en la Tabla 4.16.
UTILIZACIÓN DEL FSA
Este cálculo del FSA se realizó una vez para cada muestra, considerando que
la relación superficial de diatomeas a otros elementos es única para cada muestra.
El valor de FSA así obtenido fue luego utilizado para ajustar los porcentajes
obtenidos de diatomeas a partir de la Ecuación 4.7. Los datos de dicha ecuación se
completan con los datos de la Tabla 4.17.
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑎𝑠 (%) =
𝐷𝑖𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑑𝑎𝑠 · 100
(𝐷𝑖𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑑𝑎𝑠 + 𝑶𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒆𝒍𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐𝒔)
Ecuación 4.7 Contenido porcentual de diatomeas.
El FSA se utilizó para modificar el valor de la cantidad de otros elementos
contabilizados; de manera que la ecuación anterior quedó modificada como
contenido porcentual modificado de diatomeas (Ecuación 4.8).
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑎𝑠 (%) =
𝐷𝑖𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑑𝑎𝑠 · 100
(𝐷𝑖𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑑𝑎𝑠 + 𝑭𝑺𝑨 · 𝑶𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒆𝒍𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐𝒔)
Ecuación 4.8 Contenido porcentual modificado de diatomeas.
El FSA hace posible considerar sobre un conteo puramente matemático la
influencia en la relación de tamaño de los elementos constituyentes observables
bajo el microscopio (en este caso considerados desde su dimensión superficial, en
dos dimensiones). Esto, para los fines que se persiguen, hace posible obtener una
expresión fehaciente de la proporción composicional que busca conocerse.
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Tabla 4.15 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste (FSA) - Muestra NBPC A
DIATOMEAS
Campo
Nº
Área I (µm2)
D1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D2
D3
46875
31416
25000
17671
17671
7854
25000
4375
1963,5
62500
3125
3068
7500
3068
1250
15000
1963,5
3750
57500
3750
1875
125000
1963,5
6875
13125
3125
5000
28750
2812,5
4922
(I) Promedio general muestra
diatomeas
OTROS ELEMENTOS
Promedio
Promedio
Área II (µm2)
parcial de
parcial de
áreas por
áreas por
E1
E2
E3
campo
campo
2
(µm )
(µm2)
34430,3
31250 23437,5
24053
26246,8
14398,7
196349
12500
110447 106432,0
10446,2
281250
49087
34375 121570,7
22897,7
127500
7812,5
13625
49645,8
3939,3
234375
125000
31250 130208,3
6904,5
137500 196349,5
49087 127645,5
21041,7
112500
31416
31256
58390,7
44612,8
30000
28125
31416
29847,0
7083,3
49087
46875
39375
45112,3
12161,5 141862,5
159043
5625 102176,8
(II)Promedio general muestra
17791,6
79727,6
elementos de comparación
Tabla 4.16 Factor superficial de ajuste (FSA)
Valor del factor superficial de ajuste = (II)/(I)
Página 71 de 115
4,48
D. Obtención de resultados: Conteo de diatomeas, cálculo del porcentaje y
corrección de dato
El conteo se realizó comparando la cantidad contada de diatomeas con el
contenido total de elementos observables en el mismo campo. Los otros elementos
considerados, fueron fragmentos de cristales, de vidrios y limonitas, y glomérulos
de arcilla.
En la Tabla 4.17 se presentan los datos correspondientes a la muestra NBPC a
fin de ejemplificar el procedimiento. Los valores en A y B corresponden a dos
conteos distintos sobre la misma muestra, los cuales fueron luego promediados
para poder disminuir posibles errores. Se procedió de igual manera con las demás
muestras.
Tabla 4.17 Contenido de diatomeas y otros elementos para las
muestras observadas NBPC A y NBPC B, junto con sus promedios
Campo
Nº
Fracción de
interés
Diatomeas
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Totales
10,5
9
18
8
11
5
12
15
11
13
112,5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Totales
22
13
21
14
17
18
23
19
18
12
177
Otros elementos
Glomérulos de
arcilla
Fragmentos
de cristales y
otros
Muestra NBPC A
10
11
5
18
12
9
10
8
6
5
94
Muestra NBPC B
16
5
27
10
10
15
16
14
7
14
134
Página 72 de 115
Total
muestra
2
4
7
4
7
5
6
6
8
4
53
22,5
24
30
30
30
19
28
29
25
22
259,5
5
6
8
12
3
8
7
6
3
7
65
43
24
56
36
30
41
46
39
28
33
376
Las diatomeas fueron contadas en su mayoría por individuos cuando se
encontraban completos, y según el estado de fragmentación, recurriendo a un
método de conteo. Este método de conteo es el expuesto por Xavier Crosta y Nalan
Koç (2007). La figura 4.15 orienta sobre la aplicación de este método.
Figura 4.15 Convención de conteo para los principales grupos de diatomeas.
La convención de conteo consiste en considerar los fragmentos de diatomeas
como equivalentes a una cantidad de individuos. Así, dependiendo el orden de la
diatomea y su tipo, la presencia de una de sus partes equivale a una cantidad
numérica de individuos que oscila de 0 a 2. Por ejemplo, obsérvese en la Figura
4.15 el caso de la diatomea tipo Thalassionema, Orden Pennales. De encontrarse 2
extremos de diatomea, se cuenta 1 individuo. De contarse 1 extremo y parte del
cuerpo de la diatomea, se cuenta ½ individuo. Y si se cuenta nada más que el
cuerpo de la diatomea, sin sus extremos, se cuenta 0 individuos. Si en una
observación al microscopio se observara la misma situación que acaba de
describirse, el total de individuos a contar sería de 1 ½. Esta práctica de conteo se
realiza en trabajos del campo de la biología, para determinar la abundancia de
diatomeas, siendo que para el caso del presente trabajo el método se siguió solo
orientativamente, ya que la rigurosidad de la convención no era necesaria para los
usos finales de la diatomita industrial, para la cual interesan los fragmentos
verdaderamente presentes de diatomita más que los individuos hipotéticamente
completos.
Realizado el conteo de las diatomeas, se procede al cálculo según lo indicado
por las ecuaciones 4.7 y 4.8.
El contenido de diatomeas estimado para NBPC aparece en la Tabla 4.18, en
la columna de valores preliminares. El valor corregido con el FSA es el que aparece
en la columna de valores finales.
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Tabla 4.18 Contenido de diatomeas (%)
MUESTRA
VALORES PRELIMINARES
VALORES FINALES
NBPC A
43,4
14,6
NBPC B
47,1
16,6
4.8 RESULTADOS OBTENIDOS
Se realizó el conteo de diatomeas y de otros elementos en las CINCO
muestras de la mina Renqueña que son objeto de este estudio. Los resultados
obtenidos se exponen a continuación en la Tabla 4.19 (las tablas completas con
todos los resultados del cálculo se presentan en el Anexo A).
Tabla 4.19 Contenido de diatomeas (%)
Muestra A
Factor
Muestra superficial
de ajuste
Valor
preliminar
Muestra B
Valor
Valor
preliminar
preliminar
ajustado
Valor
preliminar
ajustado
Valor
preliminar
ajustado
promedio
NBPC
4,48
43,35
14,59
47,07
16,56
15,54
NBM1
13,64
43,14
5,27
38,08
4,31
4,79
NGM2
4,63
81,84
49,30
75,34
39,73
44,51
NRM3
13,85
46,45
5,90
55,98
8,41
7,15
NVM4
93,15
0,36
0,00393
0,58
0,00630
0,0051
Página 74 de 115
CAPÍTULO 5
DISCUSIÓN
5.1 PRESENTACIÓN DE DATOS
Es esperable que una diatomita económicamente aprovechable contenga
entre un mínimo de 54 % y un máximo de 95 % de SiO2, entre 2,0 y 2,1 de
densidad, y sea blanca. El porcentaje de impurezas tales como arcillas, carbonatos,
óxidos de hierro, minerales hidrotermales, arena y materia orgánica, disminuyen
su porosidad y las hacen menos aprovechable (SEGEMAR-UNSAM, 2006). Las
propiedades mineralógicas, físicas y químicas analizadas en las diatomitas de la
mina Renqueña arrojan en comparación, los siguientes resultados:
Muestra NBPC Muestra de color gris muy claro (N8), mineralógicamente
compuesta por arcillas, plagioclasas, limonitas y 15,54 % de diatomeas los cuales
representan un 62,39 % de SiO2, con una densidad de 2,14 g/dm3.
Muestra NBM1 Muestra de color gris amarillento (5Y8/1),
mineralógicamente compuesta por arcilla, yeso, cuarzo, plagioclasas, limonitas y
4,79 % de diatomeas. Los análisis químicos expresan 70,83 % de sílice, mientras
que la densidad obtenida es de 2,08 g/dm3.
Muestra NGM2 Muestra color blanco (N9), mineralógicamente compuesta por
arcillas, cuarzo, plagioclasas, calcita, limonitas y 36,49 % de diatomeas, con 68,97
% de SiO2, y una densidad de 2,10 g/dm3.
Muestra NRM3 Muestra color gris rosado (5YR 8/1), mineralógicamente
compuesta por arcilla, cuarzo, plagioclasas, limonitas y 7,15 % de frústulos de
diatomeas, con 64,53 % de SiO2 y densidad 2,53 g/dm3.
Muestra NVM4 Muestra color gris amarillento (5Y 8/1), mineralógicamente
compuesta por arcillas, cuarzo, plagioclasas, limonitas, vidrio y 0,0051 % de
frústulos de diatomeas, SiO2 68,38 % y 2,22 g/dm3 de densidad.
Siendo el contenido de sílice uno de los valores comúnmente establecidos en
la industria para caracterizar la calidad de las diatomitas.
La Tabla 5.1 compara los resultados de sílice de los análisis químicos con los
mismos resultados obtenidos en las observaciones al microscopio (contenido de
frústulos). Además, como dato adicional a la comparación, se hace una estimación
del contenido de sílice a partir de los datos arrojados por los estudios de difracción
de rayos X (página 63). Para obtener este último valor se estableció primero el
aporte de sílice de los porcentajes minerales observados en los rayos X (cómo se
estableció este aporte es explicado en la página 79) y se le sumo al contenido de
frústulos observado en el microscopio. De esta manera es posible fundamentar
mediante la comparación con dos datos, la eficacia de la utilización del análisis
microscópico en la evaluación preliminar de una diatomita.
Página 75 de 115
Tabla 5.1 Valor estimado de sílice a partir del contenido de sustancia mineral. Comparación con el contenido de SiO2
obtenido en el análisis químico
MINERALÓGICO (Difracción de RX)
A
SiO2 (%)
1
2
3
4
5
6
7
MINERAL
Micas y
minerales
arcillosos
Cristobalita
Plagioclasa
Cuarzo
Trazas: yeso,
hematita, calcita
Frústulos
Análisis
químico
Contenido molecular
de SiO2 (%)
53
100
63
100
Cantidades
despreciables
100
-
-
Mineral (%)
94-95
3-4
1-2
trazas
Hmt
15,54
62,39
68,99
SiO2 en mineral (%)
49,82
3-4
0,63
0
Mineral (%)
91-92
6-7
2-3
Falta dato
Ys-Hmt
4,79
70,83
60,28
SiO2 en mineral (%)
48,23
6-7
1,26
0
Mineral (%)
84-85
6-7
4-5
1-2
Ca-Hmt
36,49
68,97
89.53
Hmt
7,15
64,53
61,27
Hmt
0,0051
68,38
56,44
NBPC
NBM1
Muestra
MICROSCOPIO
NGM2
SiO2 en mineral (%)
44,52
6-7
2,52
0
Mineral (%)
91-92
4-5
3-4
1-2
SiO2 en mineral (%)
48,23
4-5
1,89
0
Mineral (%)
70-71
8-9
18-19
2-3
SiO2 en mineral (%)
37,10
8-9
11,34
0
NRM3
NVM4
Página 77 de 115
8
Estimado
(total suma
columna 1 a 6)
Determinación del contenido de sílice a partir de los datos de difracción de RX
Tomando como ejemplo, en la columna 1 de micas y minerales arcillosos, las
determinaciones de rayos X indican 94-95 % de esos elementos. Si en una illita
tipo, el contenido de sílice molecular es del 53 %, al contener la muestra un 94-95
% de illita, el porcentaje de sílice correspondiente a esta cantidad se deduce será
de 49,82 %.
Igual procedimiento se emplea para calcular el porcentaje de sílice aportado
por la plagioclasa (63 % de contenido molecular de sílice), cuarzo, cristobalita y
frústulos (columnas 2 a 6), estos últimos formados por un 100% de SiO2. La suma
de la proporción correspondiente a todos los componentes da el resultado que se
expone en la columna 8. El procedimiento se aplica a todas las muestras.
Página 79 de 115
5.2 CONCLUSIONES
 Las diatomeas de la mina Renqueña se presentan principalmente en frústulos
fragmentados.
 Las densidades se encuentran en la mayoría de las muestras dentro de los
valores aceptados para una diatomita de buena calidad (2,0-2,1 gr/cm3).
 Presentan mayor cantidad de aluminio y PPC que la diatomita utilizada en
filtración industrial.
 Sólo en uno de los bancos la diatomita analizada exhibe color blanco indicativo
de diatomita de buena calidad.
 El contenido de sílice se encuentra en valores inferiores a los especificados en
la publicación Nº 13 del SEGEMAR para diatomita para filtración (Tabla 3.2 de
dicha publicación, pág. 34)22.
A través de la observación microscópica y conteo de frústulos se puede
obtener una aproximación al contenido de sílice que tendrá un banco de diatomita.
El contenido de sílice no es indicativo de calidad en la diatomita, sino que lo
es el porcentaje de frústulos presentes. A modo de ejemplo, se puede ver que en la
muestra NVM4 para 0,0051 % de frústulos, el contenido de sílice es similar a
NGM2 que presenta 36,49 % de frústulos.
Tabla 5.2 Valores comparados de frústulos y sílice
química para dos muestras
MUESTRA
FRÚSTULOS (%)
SÍLICE QUÍMICO (%)
NGM2
36,49
68,97
NVM4
0,0051
68,38
El resto de los minerales presentes pueden aumentar el porcentaje de sílice,
pero la calidad de la diatomita como roca industrial la darán siempre los frústulos
de las diatomeas.
El conteo proporcionó resultados dispares para porcentajes similares de
SiO2, lo cual sustenta la presente propuesta del conteo como método expeditivo en
la prospección de bancos de diatomita.
Podemos agregar como conclusión adicional que la diatomita del yacimiento
Renqueña es de baja calidad debido la intensa fragmentación de los frústulos y a su
escaso contenido.
Los valores porcentuales de SiO2 que figuran en dicha publicación para una muestra en
tres estados, son: 89,2 (estado natural); 92,8 (estado calcinada) y 89,5 % (estado
calcinada con fundentes).
22
Página 80 de 115
BIBLIOGRAFÍA
Libros y publicaciones
BIBLIOTECA DIRECCIÓN PROVINCIAL DE MINERÍA (sin fecha), del Gobierno de la
Provincia del Neuquén. Libro: Diatomitas. Código bibliográfico: FII41. 7 secciones.
Consultado: Diciembre de 2015.
BREESE, Richard O.Y.; BODYCOMB, Frederick M. (2006); Diatomite en KOGEL, J. E. y
otros (2006), Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets and Uses, 7ª
edición, Colorado, EE.UU., publicado por Society for Mining, Metallurgy &
Exploration (SME), 2006. 1568 páginas. ISBN: 978-0-87335-233-8
CROSTA, Xavier; KOC, Nalan. (2007). Diatoms: From Micropaleontology to Isotope
Geochemistry, en Developments in Marine Geology, Volume I: Proxies in Late
Cenozoic Paleoceanography editado por Claude Hillaire–Marcel y Anne De Vernal
para Elsevier Science. Páginas 327-358. ISBN: 978-0-444-52755-4
DANIELI, Juan Carlos (2016). Anotaciones y croquis de campo, realizados para la
elaboración del presente trabajo final.
DIRECCIÓN PROVINCIAL DE MINERÍA (1989). Informe de la Dirección Provincial
de Minería. Diatomita Dpto. Zapala, Renqueña-Tula-Barda Negra-El Choclo-La
Puntilla de la Barda Negra-Trolope-Riscos Bayos-La Picada, Neuquén. En Biblioteca
D.P.M Nº FII 41-1.
IRAM (1999). Cemento pórtland: Determinación del contenido de compuestos en
los cementos con una o más adiciones. IRAM 1616:1999. Correspondiente a la
revisión de la edición de Julio de 1974.
LEANZA, Héctor A. y HUGO Carlos (1997). Geología: en BOLETÍN Nº 218, Hoja
Geológica 3969 – III Picún Leufú. Provincias de Río Negro y Neuquén, República
Argentina, 1997. Página 105.
HERRERO, Juan Carlos y DONNARI Eva (1997). Minería: Recursos minerales:
Minerales industriales: Diatomitas en BOLETÍN Nº 218, Hoja Geológica 3969 – III
Picún Leufú. Provincias de Río Negro y Neuquén, República Argentina, 1997.
Página 105.
MARIANI, Verónica (2000). Fisicoquímica de diatomeas. Directora: Dra. Bohe Ana;
Co-director: Pasquevich Daniel. Trabajo final tesis de Licenciatura en Tecnologías
Mineras. Asentamiento Universitario Zapala, Universidad Nacional del Comahue.
Zapala, Provincia del Neuquén; año 2000.
SEGEMAR-UNSAM (2006). Diatomita. en Volumen 13 de Publicación técnica
SEGEMAR-UNSAM: Diatomita, perlita, ceolita. Seminario de estudios sobre el ciclo
minerales – materiales, Buenos Aires, Argentina, diciembre de 2006. ISSN 03295230
Página 81 de 115
SUDAMCONSULT & ASOCIADOS S.R.L. (1973). Desarrollo minero del Neuquén –
1973, Consejo Federal de Inversiones (CFI). Tomo: 2
MUNSELL COLOR (2009). Geological Rock-Color chart, with genuine Munsell color
chips. Produced by Munsell Color. X-rite. Rock-Color Chart Committee.
Página 82 de 115
Internet
DIRECCIÓN PROVINCIAL DE CATASTRO E INFORMACIÓN TERRITORIAL DE LA
PROVINCIA DEL NEUQUÉN (2005). En: Documentación > Otros documentos > Mapas y
planos. Ministerio de Economía e Infraestructura, Gobierno de la Provincia del Neuquén.
Disponible en: <http://www.dpcneuquen.gov.ar/mapasYplanos.asp>
INDEC (2016). En archivos pdf: Economía: Minería: Producción Minera: Cuadros
estadísticos: CNE23 2004/2005, ENAM24 2005, ENAM 2007 y ENAM 2010. Consultado:
miércoles 13 de abril de 2016, 19:51 Hs.
Disponible en:
<http://www.indec.gov.ar/nivel4_default.asp?id_tema_1=3&id_tema_2=7&id_tema_3=
105>
MINERA JOSÉ CHOLINO E HIJOS S.R.L. (2016). Ficha técnica: Diatomita. Consultado:
miércoles 13 de abril de 2016, 19:42 Hs.
Disponible en: <http://www.mineracholino.com.ar/producto/diatomita>
MIT (2015). Diffraction and Bragg´s law, en playlist, por usuario de YouTube Respect
Chemistry. Grabación de video del MIT (Massachusetts Institute of Technology), a través
de edX.org, en curso online Introduction to Solid State Chemistry.
Disponible en:
<https://www.youtube.com/playlist?list=PL1sGThVx3dREreqxeVnA7c2ash1j11WJA>
Enlace caído. El mismo bloque (18. X-Ray Diffraction Techniques) del curso está
disponible en:
<http://ocw.mit.edu/courses/materials-science-and-engineering/3-091scintroduction-to-solid-state-chemistry-fall-2010/crystalline-materials/18-x-raydiffraction-techniques/>
MOECK, Peter (2015). (<http://web.pdx.edu/~pmoeck/>). X-ray Diffraction (XRD).
Department of Physics, Portland State University. Enlace consultado el 01/09/2015 a las
16:18 Hs.
Disponible en: <http://web.pdx.edu/~pmoeck/phy381/Topic5a-XRD.pdf>
OXFORD INSTRUMENTS (2013). (<http://www.oxford-instruments.com/>) Webinar
moderado por JORDAN, Rude. Video en internet: Sample Preparation Methods to Ensure
Accurate X Ray Fluorescence XRF) Analysis 20130530 1758 1 por usuario de YouTube
Romquest Technologies.
Disponible en: <https://www.youtube.com/watch?v=xJXqXX0gAag>
23
24
Censo Nacional Económico.
Encuesta Nacional Minera.
Página 83 de 115
SECRETARÍA DE ECONOMÍA DEL GOBIERNO DE MÉXICO (2015). Archivo digital en pdf:
Perfil de mercado de la diatomita. En: Propiedades físicas; página 2. Consultado: martes
29 de diciembre de 2015. Disponible también en caché en google.com
Disponible en:
<http://www.economia.gob.mx/files/comunidad_negocios/industria_comercio/inform
acionSectorial/minero/pm_diatomita_1013.pdf>
STOCKING, Raven (2012). Video en internet: X Ray Fluorescence pptx 2 por usuario de
YouTube Raven Stocking. Para clase CHEM 4241, Instrumental Analysis, Georgia
Southern University.
Disponible en: <https://www.youtube.com/watch?v=dttaxLJ4dgg>
SUBSECRETARÍA DE ENERGÍA, MINERÍA E HIDROCARBUROS DE LA PROVINCIA DEL
NEUQUÉN (2016). Mapas y GIS, Servicio de mapas. El archivo consultado fue un .kmz
reproducible
en
el
programa
Google
Earth,
disponible
en:
<http://www.energianeuquen.gov.ar/KML/mineria-Minas.kmz> Consultado: jueves 14
de abril de 2016, 10:21 Hs.
Disponible en:
<http://www.energianeuquen.gov.ar/detalle.php?page=hidrocarburos&pageGIS=si&i
dsc=53&idc=>
USGS (2016). Diatomites: Statics and Information. Página web con material digital en
formato pdf, en línea; información disponible correspondiente al período 1932-2015.
Archivos consultados: Mineral Commodity Summaries. Años: 2013, 2014, 2015, 2016 (la
información de cada año corresponde a datos de los dos años anteriores, únicamente).
Consultado: viernes 26 de febrero de 2016.
Disponible en:
<http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/diatomite/index.html#mcs>
WIKIPEDIA EN ESPAÑOL (2015). Artículo: Diatomea. Consultado: lunes 28 de diciembre
de 2015, 19:42 Hs. En: Introducción. Última modificación a la página: Viernes 4 de
diciembre 2015, 20:40 Hs.
Disponible en: <https://es.wikipedia.org/wiki/Diatomea>
WIKIPEDIA EN ESPAÑOL (2016). Artículo: Densidad. Consultado: jueves 14 de abril de
2015, 12:07 Hs. Última modificación a la página: Jueves 7 de abril de 2016, 16:05 Hs.
Disponible en: <https://es.wikipedia.org/wiki/Diatomea>
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ANEXO A
ANEXO A
~ Tablas ~
Página 85 de 115
Tabla A.1 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra NBPC A
DIATOMEAS
Área I (µm2)
Campo
Nº
D1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D2
D3
46875
31416
25000
17671
17671
7854
25000
4375
1963,5
62500
3125
3068
7500
3068
1250
15000
1963,5
3750
57500
3750
1875
125000
1963,5
6875
13125
3125
5000
28750
2812,5
4922
Promedio general muestra
diatomeas (I)
Promedio
parcial de
áreas por
campo
(µm2)
34430,3
14398,7
10446,2
22897,7
3939,3
6904,5
21041,7
44612,8
7083,3
12161,5
17791,6
ELEMENTOS DE COMPARACIÓN
Promedio
Área II (µm2)
parcial de
áreas por
campo
E1
E2
E3
(µm2)
31250 23437,5
24053
26246,8
196349
12500
110447 106432,0
281250
49087
34375 121570,7
127500
7812,5
13625
49645,8
234375
125000
31250 130208,3
137500 196349,5
49087 127645,5
112500
31416
31256
58390,7
30000
28125
31416
29847,0
49087
46875
39375
45112,3
141862,5
159043
5625 102176,8
Promedio general muestra
79727,6
elementos de comparación (II)
Tabla A.2 Valor del superficial de ajuste NBPC
(II)/(I)
4,48
Página 87 de 115
Tabla A.3 Conteo de los elementos observables NBPC
Campo
Nº
Fracción
de interés
Otros elementos
Total
Glomérulos Fragmentos muestra
Diatomeas
de arcilla
de cristal
Muestra NBPC A
1
10,5
10
2
22,5
2
9
11
4
24
3
18
5
7
30
4
8
18
4
30
5
11
12
7
30
6
5
9
5
19
7
12
10
6
28
8
15
8
6
29
9
11
6
8
25
10
13
5
4
22
Totales
112,5
94
53
259,5
Muestra NBPC B
1
22
16
5
43
2
13
5
6
24
3
21
27
8
56
4
14
10
12
36
5
17
10
3
30
6
18
15
8
41
7
23
16
7
46
8
19
14
6
39
9
18
7
3
28
10
12
14
7
33
Totales
177
134
65
376
Tabla A.4 Contenido de diatomeas NBPC (%)
Muestra Valores preliminares (%) Valores finales (con factor de conversión)
43,4
14,6
NBPC A
47,1
16,6
NBPC B
Página 88 de 115
Tabla A.5 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra NBM1 A
DIATOMEAS
Área I (µm2)
Campo
Nº
D1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D2
D3
4418
3068
1963,5
24375
7088
1963,5
3068
2500
4418
10562,5
1250
1963,5
1250
1963,5
1562,5
31250
1963,5
5000
15000
1104,5
1000
11719
18750
4418
18750
4687,5
6250
56250
15000
6562,5
Promedio general muestra
diatomeas (I)
OTROS ELEMENTOS
Promedio
Promedio
Área II (µm2)
parcial de
parcial de
áreas por
áreas por
campo
campo
E1
E2
E3
2
(µm )
(µm2)
3149,8
22500
154375
59396
78757,0
11142,2 196349,5
18750
70686
95261,8
3328,7
96211
87500
46875
76862,0
4592,0
93750 216475,5
100000 136741,8
1592,0
262500
65625
62500 130208,3
12737,8
112500
375000
39761 175753,7
5701,5
162500 141862,5
43750 116037,5
11629,0
187500
140625
250000 192708,3
9895,8
143750
159043
109375 137389,3
25937,5
187500
39761
25000
84087,0
Promedio general muestra
8970,6
122380,7
elementos de comparación (II)
Tabla A.6 Valor del factor superficial de ajuste para NBM1
(II)/(I)
13,64
Página 89 de 115
Tabla A.7 Conteo de los elementos observables NBM1
Campo
Nº
Fracción
de interés
Otros elementos
Total
Fragmentos muestra
Glomérulos
Diatomeas
de cristal y
de arcilla
otros
Muestra NBM1 A
1
15
11
2
28
2
16
8
7
31
3
18
16
7
41
4
9
13
7
29
5
12
17
5
34
6
18
22
9
49
7
19
9
7
35
8
22
12
3
37
9
13
18
4
35
10
9
16
6
31
Totales
151
142
57
350
Muestra NBM1 B
1
15
13
4
32
2
9
13
2
24
3
8
12
1
21
4
11
10
5
26
5
9
17
4
30
6
8
23
5
36
7
14
9
4
27
8
12
12
5
29
9
8
9
3
20
10
13
19
4
36
Totales
107
137
37
281
Tabla A.8 Contenido de diatomeas NBM1 (%)
Muestra
NBM1 A
NBM1 B
Valores preliminares (%)
43,1
38,1
Valores finales (con factor de conversión)
5,3
4,3
Página 90 de 115
Tabla A.9 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra NGM2 A
DIATOMEAS
Campo
Nº
Área I (µm2)
D1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D2
31250
26250
50000
21875
26250
16375
22500
46875
37500
30625
39375
17671
71250
18750
75000
49087
17671
49087
39375
65625
Promedio general muestra
diatomeas (I)
D3
4417
4418
6013
37500
20000
18750
26257
17671
12272
4418
OTROS ELEMENTOS
Promedio
parcial de
áreas por
campo
(µm2)
20639,0
25431,0
16212,7
35625,0
29375,0
25265,3
38752,3
47252,7
26343,3
36472,7
Área II (µm2)
E1
E2
E3
259672
110446
15904
259672
49087
49087
281250
39761
82958
12500
24053
62500
281250
65625
17671
412825
39760
59396
82957
371875
156250
24053
196349
650000
18750
96211
31416
375000
39761
24051
Promedio general muestra
30136,9
elementos de comparación (II)
Tabla A.10 Valor del factor superficial de ajuste para NGM2
(II)/(I)
4,63
Página 91 de 115
Promedio
parcial de
áreas por
campo
(µm2)
128674,0
119282,0
134656,3
33017,7
121515,3
170660,3
203694,0
290134,0
48792,3
146270,7
139669,7
Tabla A.11 Conteo de los elementos observables
Campo
Nº
Fracción
de interés
Otros elementos
Total
Fragmentos muestra
Glomérulos
Diatomeas
de cristal y
de arcilla
otros
Muestra NGM2 A
1
59
8
2
69
2
61
12
4
77
3
61
9
5
75
4
61
15
3
79
5
76
6
4
86
6
70
9
9
88
7
47
7
5
59
8
66
6
6
78
9
55
11
4
70
10
75
7
8
90
Totales
631
90
50
771
Muestra NGM2 B
1
57
8
4
69
2
55
15
9
79
3
70
22
11
103
4
54
11
5
70
5
45
14
6
65
6
54
9
6
69
7
57
8
5
70
8
48
13
4
65
9
60
9
6
75
10
50
10
5
65
Totales
550
119
61
730
Tabla A.12 Contenido de diatomeas (%)
Muestra
NGM2 A
NGM2 B
Valores preliminares (%)
81,8
75,3
Valores finales (con factor de conversión)
49,3
39,7
Página 92 de 115
Tabla A.13 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra NRM3 A
DIATOMEAS
Campo
Nº
Área I (µm2)
D1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D2
D3
3750
50000
31250
7854
937,5
61250
17500
5000
4418
3750
1963,5
1963,5
21875
17500
17500
3750
5000
7500
6250
22500
28274
30000
11250
7854
7500
6250
4418
25000
1562,5
4687,5
Promedio general muestra
diatomeas (I)
OTROS ELEMENTOS
Promedio
Promedio
Área II (µm2)
parcial de
parcial de
áreas por
áreas por
campo
campo
E1
E2
E3
2
(µm )
(µm2)
28333,3
500000 110446,5
46875 219107,2
23347,2
330625
187500
96211 204778,7
8972,7
281250
93750
37500 137500,0
2559,0 441786,5 49087,5
21875 170916,3
18958,3
234375
87500 110446,5 144107,2
5416,7
468750 49087,5
306796 274877,8
19008,0
331831
100000
125000 185610,3
16368,0
625000 196349,5 110446,5 310598,7
6056,0
87500
49087
50000
62195,7
10416,7 441786,5 110446,5 110446,5 220893,2
Promedio general muestra
13943,6
193058,5
elementos de comparación (II)
Tabla A.14 Valor del factor superficial de ajuste para NRM3
(II)/(I)
13,85
Página 93 de 115
Tabla A.15 Conteo de los elementos observables
Campo
Nº
Fracción
de interés
Otros elementos
Total
Fragmentos muestra
Glomérulos
Diatomeas
de cristal y
de arcilla
otros
Muestra NRM3 A
1
17
8
4
29
2
17
25
9
51
3
22
25
7
54
4
22
23
3
48
5
26
13
6
45
6
15
19
2
36
7
16
17
4
37
8
13
10
6
29
9
17
27
12
56
10
38
13
1
52
Totales
203
180
54
437
Muestra NRM3 B
1
15
5
0
20
2
4
6
0
10
3
19
13
3
35
4
7
6
3
16
5
13
8
4
25
6
17
17
4
38
7
10
6
1
17
8
12
7
2
21
9
21
10
2
33
10
13
5
1
19
Totales
131
83
20
234
Tabla A.16 Contenido de diatomeas (%)
Muestra Valores preliminares (%) Valores finales (con factor de conversión)
46,5
5,9
NRM3 A
56,0
8,4
NRM3 B
Página 94 de 115
Tabla A.17 Mediciones para el cálculo del factor superficial de ajuste para muestra NVM4 A
DIATOMEAS
Área I (µm2)
Campo
Nº
D1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D2
D3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
49087
0
0
0
0
0
0
0
0
7854
Promedio general muestra
diatomeas (I)
OTROS ELEMENTOS
Promedio
Promedio
Área II (µm2)
parcial de
parcial de
áreas por
áreas por
campo
campo
E1
E2
E3
2
(µm )
(µm2)
0,0 196349,5
187500
105000 162949,8
0,0
281250
109375
93750 161458,3
0,0
93750
24053
137500
85101,0
0,0
284375
234375
84375 201041,7
0,0
218750 196349,5
281250 232116,5
0,0
125000
93750
50000
89583,3
16362,3
375000
125000
156250 218750,0
0,0
125000
468750
187500 260416,7
0,0
162500
312500 110446,5 195148,8
2618,0
187500
234375
62500 161458,3
Promedio general muestra
1898,0
176802,5
elementos de comparación (II)
Tabla A.18 Valor del factor superficial de ajuste para NVM4
(II)/(I)
93,15
Página 95 de 115
Tabla A.19 Conteo de los elementos observables
Campo
Nº
Fracción
de interés
Diatomeas
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Totales
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Totales
1
0
0
0
0
0
2
0
0
0
3
Otros elementos
Total
Fragmentos
muestra
Glomérulos Fragmentos
de cristal y
de arcilla de pómez
otros
Muestra NMV4 A
9
39
9
57
7
31
5
43
8
49
6
63
8
37
5
50
6
42
4
52
10
50
7
67
6
40
7
54
10
48
8
66
3
26
6
35
6
47
7
61
73
409
64
548
Muestra NMV4 B
3
36
3
43
6
30
6
42
9
43
11
63
7
45
13
65
8
44
8
60
10
34
7
51
7
38
8
55
5
22
5
32
4
28
14
46
7
45
5
57
66
365
80
514
Tabla A.20 Contenido de diatomeas (%)
Muestra
NMV4 A
NMV4 B
Valores preliminares (%)
0,4
0,6
Valores finales (con factor de conversión)
0,00393
0,00630
Página 96 de 115
Tabla A.21 Contenido de diatomea (%)
Muestra A
Muestra
Factor de
ajuste
superficial
NBPC
Muestra B
Valor
preliminar
ajustado
promedio
Valor
preliminar
Valor
preliminar
ajustado
Valor
preliminar
Valor
preliminar
ajustado
4,48
43,35
14,59
47,07
16,56
15,54
NBM1
13,64
43,14
5,27
38,08
4,31
4,79
NGM2
4,63
81,84
49,30
75,34
39,73
44,51
NRM3
13,85
46,45
5,90
55,98
8,41
7,15
NVM4
93,15
0,36
0,00393
0,58
0,00630
0,0051
Página 97 de 115
Tabla A.22 PPC (Pérdida por calcinación)
MUESTRA
Dato
Crisol
Pero crisol
NBPC
NGM2
NRM3
NVM4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2 rayas
9 rayas
verticales
b
1
3 rayas
horizontales
8
8 rayas
verticales
4 rayas
horizontales
1 raya
vertical
11
verticales
24,1551
Peso muestra
1,0083
Peso calcinado
25,0123
% Volátiles (A)
14,99
Promedio de (A)
NBM1
14,99
19,802 24,5903 24,7466
1,016
1,0098
1,0032
20,6656 25,4713 25,6214
15,00
12,76
12,78
12,80
25,4133 25,6232
21,068
26,2487
1,0054
1,0347
1,0742
26,2933 26,5039
21,9573
27,1687
14,05
14,35
1,0042
12,37
12,39
Página 98 de 115
12,40
14,20
19,8437 25,4197
1,0565
1,0324
20,8284 26,3825
6,80
6,77
6,74
Tabla A.23 Comparativa de ensayos realizados sobre muestras de diatomita de distintos estratos de la mina Renqueña
MUESTRA
ESTUDIO REALIZADO
Descripción
macroscópica
(color)
NBPC
NBM1
NGM2
NRM3
NVM4
Gris muy claro
Gris amarillento
Blanco (la más blanca
de las muestras)
Gris rosado
Gris amarillento
Escasos fragmentos
de cristales.
Abundantes
glomérulos. Escasas
diatomeas.
Abundantes
diatomeas y
glomérulos de arcilla.
Relativamente
escasos fragmentos
de cristales.
12,7
12,3
Cantidades similares
de diatomeas y
glomérulos de arcilla.
Fragmentos
cristalinos
relativamente
abundantes.
14,2
PPC
Relativamente
abundantes
diatomeas y
fragmentos de
cristales abundantes.
Abundantes
glomérulos de arcilla.
14,9
SiO2
62,3
70,8
68,9
64,5
68,3
14,34
8,3
10,4
12,7
14,35
2,8
4,4
3,4
3,5
1,9
2,1,
1,3
1,6
1,9
0,6
1,6
1,1
1,2
1,3
1,16
0,25
0,27
Arcilla, feldespato,
cuarzo, limonita,
yeso.
0,16
Arcilla, feldespato,
cuarzo, limonita,
carbonato, yeso.
0,23
0,3
Arcilla, feldespato,
cuarzo, limonita, yeso.
Arcilla, feldespato, cuarzo, limonita,
yeso.
2,14
2,08
2,10
2,53
2,22
15,54
4,79
44,51
7,15
0,0051
Descripción
microscópica
Espectrómetro
Al2O3
de fluorescencia
Fe2O3
de RX25
MgO
(%)
CaO
SO3
Difracción de RX por
método del polvo
(minerales hallados)
Densidad absoluta26
(gr/cm3)
Contenido de diatomeas
(%). Valor corregido
Arcilla, feldespato,
limonita.
Fragmentos vítreos muy
abundantes. Casi nulas cantidades
de diatomeas y glomérulos de
arcilla. Abundantes fragmentos de
cristales.
6,7
En la industria se utiliza como principal indicador de calidad de la diatomita, el contenido de porcentual de SiO 2. Se consideran las siguientes calidades: < 70 %
mala calidad; > 70 % buena calidad con procesamiento; > 80 % buena calidad sin procesamiento; > 90 % muy buena a excelente calidad.
26 Valor densidad absoluta diatomita comerciable: 2,0 a 2,1 gr/dm3
25
Página 99 de 115
ANEXO B
ANEXO B
~ Difractogramas ~
Página 101 de 115
Página 102 de 115
Figura B.1. Difractograma de la muestra NBPC.
Página 103 de 115
Figura B.2. Difractograma de la muestra NBM1.
Página 105 de 115
Figura B.3. Difractograma de la muestra NGM2.
Página 107 de 115
Figura B.4. Difractograma de la muestra NRM3.
Página 109 de 115
Figura B.5. Difractograma de la muestra NVM4.
Página 111 de 115
Figura B.6. Difractograma comparativo en el que se muestra el bajo contenido de hierro de las muestras NGM2 y NVM4, en comparación con las
muestras NBPC, NBM1 y NRM3.
Página 113 de 115
FIN
Página 115 de 115