MICROSCOPIA DE MINERALES

OPACOS

Prof. Ing. Janet Quiñones L.

El objetivo fundamental de este curso es analizar una muestra pulida con el microscopio de luz reflejada para la identificación de los minerales presentes. Para ello se deben estudiar las propiedades ópticas que presentan estos minerales.

Las propiedades cualitativas de interés en la identificación de minerales opacos se estudian mediante la microscopia de luz reflejada.

• La cristalografía es la ciencia que se encarga del estudio de los cristales, forma interna, forma externa, crecimiento, y propiedades físicas de los cristales. • La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones favorables.

CRISTALOGRAFIA

La Mineralogía es la rama de la Geología que se dedica a la identificación de los minerales en

función de sus propiedades químicas, físicas y cristalográficas.

Un mineral es un elemento o compuesto químico que normalmente es cristalino y que se ha formado como resultado de procesos geológicos.

• Es el estudio de los minerales opacos y sus propiedades ópticas utilizando un microscopio de polarización de luz reflejada .

• Para los Geólogos dedicados a la microscopía óptica es una ayuda muy importante para determinar el valor económico de un depósito.

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

• Mineralografía y Calcografía.• Les Métodes d´ examen Microscopique

des Minerals Metalliques.(Orcel)• Erzmikroskopie (Scheneiderhohn-

Ramdorh) • Mineragrafía (Whithead)(Davy, Farnham

y Van der Veen)• Microscopic Study of the Ore

Minerals(Short)• Mineragrafía(tiene mayor aceptación)• Microscopía de Minerales Opacos

Nombres de la microscopía de Opacos

DESARROLLO HISTORICO DE LA MICROSCOPIA DE OPACOS

Scheneiderhoen (1952) lo resume así:

• A partir de 1910 :calcografía se difunde en forma cada vez más amplia.• Desde 1920 en adelante se desarrolla sistemáticamente el método y • Desde 1930 se investigan sus fundamentos ópticos, lo que permite la construcción de microscopios adecuados. • A partir de esta última fecha aparecen varios procedimientos determinativos basados en datos cuantitativos, que reemplazan a los primitivos diagnósticos cualitativos.

Diferencia entre Microscopia de Opacos

y Mineralogía OpticaLa Microscopía de minerales Opacos es un método que sirve para el análisis

de minerales opacos utiliza un microscopio de polarización de reflexión o luz reflejada o incidente a diferencia de la mineralogía óptica es aplicada a los fenómenos ópticos de minerales de rocas

preparadas en secciones delgadas que son estudiadas con un microscopio de luz

transmitida.

Los estudiantes que inician el estudio de minerales opacos en luz reflejada ya están familiarizados con el estudio de minerales

en muestras de mano, minerales transparentes o formadores de roca

estudiados con microscopio de polarización de luz transmitida.

Esto es una ventaja, ya que la teoría óptica enseñada para luz transmitida es

usualmente más especializada para ser fácilmente extendida a las condiciones de

luz reflejada.

Oro nativo en forma libre y como inclusiones en arsenopirita.

Cristales de plagioclasa, ortosa y piroxenos

Concentración de Minerales

Para los estudios mineragráficos debemos de tener en cuenta los procesos de concentración de minerales. Los minerales se encuentran distribuidos en la corteza terrestre, los cuales pueden ser concentrados por:•Método magnético.•Método gravimétrico.•Hidrometalurgia(Método de flotación)

Separación magnética Se toma ventaja de las propiedades

magnéticas mostradas por algunos minerales como magnetita, cromita, pirrotita, etc. mientras que las otras partículas en la mena permanecen fuertes.

Se usa separadores magnéticos equipados con imanes eléctricos o permanentes.

El uso más común de la separación magnética es en el beneficio de menas de hierro.

Concentración Gravimétrica

Puede ser definida como aquel proceso donde partículas con tamaños, formas y pesos específicos diferentes son separados por la fuerza de gravedad o centrífuga.

Cuando es aplicable provee un medio simple de alta capacidad y de bajo costo para concentrar menas.

Funciona bien en los siguientes casos :

Para menas ricas. Para menas mostrando un tamaño

grueso. Para menas donde la flotación y

separación magnética no son efectivas. Para grandes volúmenes y/o material de

poco valor. Para depósitos de placeres. Para pre concentración. Para procesar en áreas remotas. Por razones económicas . Son aplicados a los sulfuros de los

principales minerales cuando están en tamaños gruesos, y a muchos minerales de placeres incluyendo oro nativo.

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

Hidrometalurgia (Flotación

La flotación es usada para concentrar cobre, plomo, zinc cuando están juntos en la misma mena y para el beneficio de muchos minerales de metales económicos.

No sólo se aplica a sulfuros en las cuales el proceso fue aplicado comercialmente, sino también a las menas no sulfuradas.

De acuerdo al tamaño de partículas, es efectivo desde 8 hasta menos de 10 micras.

Finalmente, más que para algún otro proceso de separación, la flotación casi no tiene limitaciones en separar minerales.

Conclusiones:Para cada uno de estos métodos hay una curva de eficiencia variable y esta depende del tamaño del grano.

Las partículas de tamaños de 100 y 200 sirven para cualquier proceso, y su aplicación en los procesos son productivos y caen dentro rango de tamaños para el trabajo de microscopía.

Debido a que tamaños menores va a ser casi imposible separarlos, están compuestos por granos muy finos que no se puede aplicar a ningún proceso.

Mena: Es el mineral que se explota en un yacimiento, aquel que contiene el elemento que interesa, en la proporción que resulta rentable.

Se dice que un mineral es mena de un metal cuando es posible extraer este mineral de un yacimiento y luego mediante metalurgia obtener el metal de ese mineral.

Las menas suelen ser oxidos, sulfuros o silicatos.

Es el mineral o roca que acompaña a la mena y que carece de valor o interés en esa explotación, aunque en algunos casos se aprovecha como producto secundario.

Podría decirse también que ganga es todo mineral que no es metálico y que para determinarlo en forma exacta necesitaría un estudio en sección delgada.

Por ejemplo denominamos ganga, al cuarzo, plagioclasas, minerales transparentes, etc.

Es importante determinar la relación Mena - Gangas ya que siempre se encuentra las gangas entre los minerales opacos.

El conjunto de minerales que compone una roca recibe el nombre de asociación mineral.

La sucesión de asociaciones minerales que se suceden y reemplazan unas a otras durante la evolución metamórfica de una roca determinada recibe el nombre de paragénesis mineral.

• Se puede afirmar que el estudio mineragráfico es un análisis no

destructivo en cambio si se analiza químicamente se

destruye la muestra. 

 

QUE SE NECESITA PARA LA IDENTIFICACIÓN DE LOS

MINERALES OPACOS

•  En los trabajos de microscopia hay

elementos muy importantes

1. El objeto (Sección pulida del mineral):

El mineral debe estar bien pulido, y

muy limpio, un pulido irregular lleno de ondulaciones es inapropiado para

observar en el microscopio para tener una observación con datos exactos.

Asimismo la muestra debe estar limpia.

De esto depende la calidad de trabajo que se pueda obtener.

 

• 

2.El instrumental (MICROSCOPIO):

Tanto en luz transmitida como en luz

reflejada, el microscopio tiene una platina giratoria en la cual se coloca la muestra la cual es iluminada por una luz

que nosotros polarizamos propósito.

3.   El microscopista:

Cumple una función muy importante porque cuando la luz llega a un mineral y produce una imagen para que esta sea estudiada se necesita un ojo y una mente.

No se debe olvidar que la probeta debe estar bien pulida y limpia.

1. Dejar adaptar el ojo a la menor luz del ambiente.

2. Después de media hora el ojo alcanza su mejor rendimiento y allí se explota al máximo.3. Después de 4 a 5 horas la capacidad del observador disminuye.

4. Si es época de verano hay que tener cuidado para salir a la calle, el sol puede hacer daño terrible al ojo, es necesario esperar un poco.

Recomendaciones para una buena observación al microscopio

5. Normalmente es correcto trabajar con un microscopio al que se ha realizado el enfoque necesario para nuestro ojo.

6. No se debe fumar en la sala de microscopía, el humo es dañino para el equipo.

7. Es necesario tener una buena iluminación para diferenciar los colores de los minerales.

8. Se necesita un filtro azul para convertir la luz amarillenta de la lámpara, en luz blanca, para tener los minerales con su color propio.

  

APLICACIONES DE LA MICROSCOPIA DE

OPACOS

En la búsqueda de depósitos minerales.

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

En la Exploración Minera

Determinación de la asociación mineralógica, observación e identificación de todo el conjunto de minerales del yacimiento.

La temperatura de formación del yacimiento (uso de inclusiones fluidas).

Secuencia paragenética, para establecer la secuencia de cristalización.

Naturaleza de su textura para interpretar la génesis de un yacimiento y luego determinar el tipo de yacimiento.

Geología Económica o Geología de Yacimientos

Se da la composición mineralógica cualitativa y cuantitativa.

Granularidad Entrelazamientos o asociaciones. Grado de liberación de minerales. El metalurgista requiere los estudios

mineragráficos porque le va a indicar a que tamaño moler y asimismo determinar que procesos utilizar.

En Metalurgia - Mineralurgia

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

MUESTRA DE CONCENTRADO

MUESTRA DE CONCENTRADO DE COBRE

Ayuda a la mineralogía en la clasificación de especies minerales muy pequeñas, difíciles de identificar en muestra de mano.

Ayuda también a la petrología. Sirve para determinar los minerales opacos que se encuentran en las rocas.

Es necesario indicar finalmente que para realizar una buena interpretación en un estudio mineragráfico es necesario estudiar varias muestras.

EN LA INVESTIGACION

  Minerales presentes y porcentajes,    Texturas y tamaños de granos,    Asociaciones mineralógicas,   Alteración y secuencia de formación

de los minerales o paragénesis Esta información es muy útil para

conocer el tipo de yacimiento y tomar decisiones en exploración, así como también para determinar procedimientos

Un Estudio Mineragráfico completo nos da:

En el sector  geológico-minero para exploración, explotación

Al sector metalúrgico (laboratorio y plantas beneficiadoras), para determinar minerales metálicos y no metálicos, texturas que afectan la recuperación, causas de recuperaciones bajas en concentrados, formas de valores perdidos en colas finales; composición mineralógica en %, grado de liberación, asociación, tamaño granulométrico de los minerales, forma de metales preciosos en procesos hidrometalúrgicos, etc.

La Microscopía de minerales opacos podremos aplicarla

Especies Mineralógicas Composición Mineralógica (% en Volumen) Grados de Liberación, Asociación de especies

minerales importantes. . Tamaño Granulométrico de Especies

Mineralógicas Análisis Granulométrico v/s Grado de Liberación-

Asociación Apoyo para las conclusiones metalúrgicas

basadas en los resultados del análisis microscópico

Resultados de un Análisis Microscópico de Minerales Opacos

para Metalurgia

MUCHAS GRACIAS