Reservas Minerales

Las reservas minerales son recursos de los cuales se sabe que son económicamente factibles de ser extraídos. Las reservas son reservas probables o reservas comprobadas. Generalmente, la conversión de los recursos en reservas requiere de la aplicación de varios factores modificantes, incluyendo:

• Factores mineros y geológicos, tales como el suficiente conocimiento de la geología del depósito como para que sea predecible y verificable; planes de extracción y minería basados en modelos de menas; cuantificación del riesgo geotécnico (básicamente, manejar las fallas geológicas, diaclasas y fracturas del suelo para que la mina no colapse); y la consideración de riesgos técnicos (esencialmente, aspectos estadísticos y variografía para asegurar que la mena ha sido muestreada en forma apropiada).
• Factores metalúrgicos, incluyendo el escrutinio de los datos de ensayo químico para asegurar la exactitud de la información proporcionada por el laboratorio (requerido ya que las reservas de mena son financiables). Esencialmente, una vez que un depósito es elevado al estado de reserva, es una entidad económica y un activo sobre el cual pueden ejercerse préstamos y emisión de acciones (generalmente para pagar por su extracción con beneficios económicos).
• Factores económicos.
• Factores ambientales.
• Factores de mercadeo.
• Factores legales.
• Factores gubernamentales.
• Factores sociales.⁴

Recursos Minerales

Los recursos minerales son aquellas concentraciones minerales de significancia económica que han sido sometidas a un escrutinio para cuantificar su contenido metálico hasta un cierto grado de certeza. Ninguno de estos recursos son menas, porque los aspectos económicos del depósito mineral pueden no haber sido totalmente evaluados.

Los recursos demostrados simplemente son las ocurrencias de mineral de significancia económica que han sido muestreados (de lugares tales como afloramientos, trincheras, pozos y perforaciones) a un punto donde se puede hacer una estimación, con un nivel razonable de confianza, de su contenido metálico, grado, tonelaje, forma, densidades, características físicas.³

Los recursos medidos son los recursos demostrados que han sido sometidos a muestreos posteriores que le permiten a una ‘persona competente’ (definido por las normas del código minero relevante; usualmente un geólogo) declararlas ser un estimado aceptable, a un alto grado de confianza, del grado, tonelaje, forma, densidades, características físicas y contenido mineral de la ocurrencia de material.

Los recursos también pueden ser parte de porciones de un depósito mineral clasificado como una reserva mineral, pero:

• No han sido lo suficientemente perforadas para calificarlas para el estado de reserva.
• No cumplen aún con todos los criterios para el estado de reserva.

Procesos de Formación de Yacimientos Minerales

Litificación o Diagénesis

Transformación de sedimentos en rocas sedimentarias. Procesos:

• Compactación: Disminución de volumen, del número de poros que hay entre partículas, por la presión.
• Cementación: Unión de partículas por sustancia cementante (arcilla, CaCO₃), que rellena huecos y cohesiona.
• Neoformación mineral: Formación de nuevos minerales mediante procesos fisicoquímicos. Diagénicos o antígenos (forman de nuevo). Detríticos o alóctonos (disgregación de roca madre).
• Metasomatismo: Sustitución de una sustancia mineral por otra, por medio de fluidos.

Yacimientos Exógenos

Yacimientos de Alteración

Resultado del proceso de alteración de rocas o minerales de yacimientos primarios por acción de agentes geológicos, debido a la meteorización de la roca.

• Yacimientos Residuales: Rocas silicatadas de metales y minerales (lateritas y bauxitas). Abundante en zonas tropicales. Yacimientos ferromagnesianos (lateritas rojizas) y aluminios (bauxita Al(OH)₃).
• Yacimientos de Enriquecimiento Supergénico: La zona superficial de un filón (geodinámica interna) se erosiona dando minerales secundarios. 3 partes:
  • Zona de Oxidación: Entre la superficie y el nivel freático.
  • Zona de Concentración o Cementación: Productos que se filtran de la anterior.
  • Zona Hipogénica: Minerales primarios.

Yacimientos Sedimentarios

Formados por la diagénesis o litificación de sedimentos erosionados.

Yacimientos Detríticos

A partir de trozos de roca o minerales que no se han alterado químicamente.

• Placeres: Depósitos resistentes a la meteorización química y mecánica, donde de forma natural se separan y concentran los minerales en sedimentos no consolidados. En playas, meandros de ríos, donde se dejan los más fuertes. Au, Ag, piedras preciosas, Pt.
• Estratoconfinados: Concentraciones minerales en rocas sedimentarias que no se han depositado conjuntamente. El yacimiento se encuentra entre estratos ya formados. Pb, Zn, Cu.

Yacimientos Sedimentarios Químicos

A partir de trozos de rocas o minerales alterados químicamente.

• Evaporitas: Rocas originadas por precipitación química de sustancias de altas concentraciones. En áreas marinas (NaCl, KCl), lacustres (yeso) y desérticas.
• De Hierro y Manganeso: FeO, Fe(OH)₂ y MnO, que precipitan en forma de nódulos (bolas). Se encuentran en fondos marinos y no pueden ser explotados.

Yacimientos de Origen Orgánico

Originados por restos de seres vivos.

• Procedentes de materia inorgánica de seres vivos: Conchas, esqueletos.
  • Lumaquela: Roca que contiene conchas.
  • Diatomitas: Con caparazones de sílice de diatomeas.
  • Fosforitas: Guano, para abonos.
• Procedentes de materia orgánica de seres vivos: Carbones, petróleo, gas natural.

Metalurgia Extractiva

Área de la metalurgia en donde se estudian y aplican operaciones y procesos para el tratamiento de minerales o materiales que contengan una especie útil (oro, plata, cobre, etc.). Dependiendo del producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento.

Procesos Metalúrgicos

Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases:

1. Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en estado natural, separándolo de la ganga.
2. El afino, enriquecimiento o purificación: Eliminación de las impurezas que quedan en el metal.
3. Elaboración de aleaciones.
4. Otros tratamientos del metal para facilitar su uso.

Operaciones Básicas de Obtención de Metales

• Operaciones Físicas: Triturado, molido, filtrado (a presión o al vacío), centrifugado, decantado, flotación, disolución, destilación, secado, precipitación física.
• Operaciones Químicas: Tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación mediante reacciones ácido-base, precipitación química, electrodeposición y cianuración.

Bauxita: Composición, Formación y Extracción

¿Qué es una Bauxita?

Las bauxitas son muy similares a las lateritas, pero enriquecidas preferencialmente en hidróxidos de aluminio.

Composición de la Bauxita

Los minerales que forman las bauxitas son bohemita, diasporo y gibsita, a menudo acompañados de hidróxidos de hierro, óxidos de hierro y titanio (hematites, rutilo), y minerales arcillosos, fundamentalmente caolinita.

Su composición química es variable en el detalle, y nos define su calidad industrial. En especial su relación Al₂O₃/SiO₂ y su contenido en Fe₂O₃ permiten su clasificación detallada y comercial. Especial interés tiene el parámetro ALFA, cuya fórmula es la siguiente:

ALFA = [0.85 · (%SiO₂ – (%Al₂O₃)]/%Al₂O₃

Extracción de la Bauxita

Las bauxitas se explotan para la extracción metalúrgica del aluminio, del que son la única mena.

Laterita: Composición, Formación y Extracción

¿Qué es una Laterita?

Las lateritas se pueden definir como horizontes edáficos fuertemente enriquecidos en óxidos e hidróxidos de hierro, como consecuencia de la acumulación de estos componentes en respuesta a la meteorización química avanzada de una roca.

Composición de la Laterita

Están formadas mayoritariamente por hidróxidos y óxidos de hierro (goethita, lepidocrocita, hematites).

Formación de la Laterita

Se forman en zonas de relieve horizontal sobre rocas ricas en hierro, fundamentalmente sobre rocas ígneas básicas o ultrabásicas, ricas en minerales ferromagnesianos como el olivino o el piroxeno.

Extracción de la Laterita

De las lateritas se extrae fundamentalmente hierro, a menudo enriquecido, como hemos mencionado, en elementos metálicos refractarios.

Estudios Geológicos de Yacimientos Minerales

La geología de los yacimientos minerales es fundamental para:

1. Conocer con el mayor detalle las características del yacimiento que condicionan su explotación minera.
2. Determinar sus límites geográficos.
3. Buscar yacimientos similares en áreas próximas o no.

Estos estudios comprenden una serie de aspectos diferenciados, pero complementarios, que nos deben llevar a conocer aquellos aspectos que en cada caso sean relevantes. Estos aspectos serían los siguientes:

• Mineralógicos y Petrológicos: La mineralogía y la petrografía detallada de los minerales y rocas que componen un yacimiento constituyen una información básica.
• Geoquímica del Yacimiento: Conocer con el mayor detalle la distribución de los contenidos tiene importancia directa en cuanto define las áreas de mayor interés minero.
• Geométricos: Los aspectos geométricos de un yacimiento son siempre fundamentales: conocer cuál es su orientación con respecto al norte (dirección o rumbo) y su inclinación promedio (o buzamiento). Para estudiar este aspecto necesitamos datos de observación, ya sea directa o a través de sondeos mecánicos.

Estudios Económico-Mineros de Yacimientos Minerales

Son dos los estudios requeridos para obtener una idea clara de si una concentración mineral se puede considerar o no un yacimiento mineral.

Cubicación de Reservas

La cubicación de reservas de un yacimiento consiste en establecer de forma numérica los principales parámetros de la explotación: tonelaje (o volumen) del material explotable, ley media y ley de corte, así como el valor económico total de estas reservas.

Proceden de sondeos mecánicos, que se extrapolan a datos areales, se multiplican por la potencia para obtener volúmenes, que se multiplican a su vez por la densidad para obtener tonelaje.

Estudio de Viabilidad

El estudio de viabilidad tiene como dato de partida el valor económico de nuestra producción, procedente de la cubicación.

Producción = Costes de Explotación + Beneficio Industrial

Tipos de Yacimientos

Yacimientos Metamórficos

El metamorfismo actúa, en general, no formando los yacimientos metálicos, sino transformándolos. El metamorfismo produce una dispersión del contenido en metal debido al desgaste mecánico por fricción y mezcla con los componentes de la roca de caja y a la recristalización conjunta. Los minerales metálicos tienden con especial facilidad a la recristalización, borrándose la estructura primaria. Así podemos encontrar yacimientos de los siguientes metales: Au / Minerales industriales (granates, silicatos de Al, grafito, talco).

Yacimientos Residuales

Ni / Bauxita / Laterita. En climas tropicales, donde es especialmente efectivo el lixiviado, solamente los óxidos más insolubles permanecen en la superficie. El hierro y el aluminio forman compuestos estables, y son tan abundantes que quedan generalmente como concentrados residuales. Se conocen estos suelos como lateritas, el término latino para limo como arcilla ferruginosa. Los minerales máficos y los feldespatos, que son relativamente insolubles en condiciones oxidantes y, por lo tanto, permanecen en afloramiento. Durante la oxidación, los compuestos solubles son dispersados y el Fe y Al se oxidan a veces o se redistribuyen. Las lateritas ricas en hierro se forman sobre rocas ferromagnesianas, cuando la pluviosidad es abundante y la topografía suave. En medios tropicales o subtropicales donde las rocas infrayacentes son ricas en Al y pobres en otros materiales comparativamente estables como el Fe y la sílice, es probable la formación de bauxita.

La bauxita está formada de bohemita (AlO(OH)), gibsita [Al(OH)₃], diásporo [AlO(OH)] y otros óxidos de aluminio hidratado. El metal níquel se concentra en la serpentina, justo por debajo de la laterita, formando menas que contienen alrededor de 0,3 a 1,5% de Ni.

Yacimientos Tipo Placeres

Material aluvial, eluvial y coluvial, que contiene cantidades de interés económico de un mineral valioso. Au, Pt, Ag, diamante, Sn. Para que un mineral aparezca como mineral placer, ha de ser muy resistente al agua y a la acción abrasiva, y ser un mineral pesado. Durante el transporte del material suelen formarse concentraciones locales en pozos o lagos a lo largo del curso de un río, debajo de rápidos o cascadas, en depósitos de llanuras de inundación, deltas, etc. Se conocen los placeres marinos y placeres fósiles.

Clasificación de las Menas Minerales

• Primarias o Hipogénicas.
• Secundarias o Supergénicas.
• Epigénicas.
• Singénicas.

Las menas primarias o hipogénicas son consideradas generalmente como sinónimos, pero hipogénico indica formación por soluciones ascendentes. Todos los minerales hipogénicos son necesariamente primarios, pero no todos los minerales primarios son hipogénicos. Por ejemplo, la hematita sedimentaria es de deposición primaria, pero no fue formada por soluciones ascendentes. Así sucede con el término secundario, queda sustituido por supergénico. Estas menas fueron depositadas durante el periodo primitivo o de metalización.