Yacimiento mineral de titanio
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El titanio es un metal cuya utilización en la industria, se ha incrementado de manera extraordinaria. El (Ti) metalúrgico ha tenido en la actualidad, una demanda considerable para la producción de determinados aceros y aleaciones. El acero al titanio con aluminio, manganeso, vanadio, hierro, cromo, cobre y níquel, tiene una gran utilización en la industria aeronáutica moderna, en la de construcción de maquinarias y también en la fabricación de reactores, barcos de todo tipo, instrumental quirúrgico, prótesis, etc. También se producen aleaciones especiales como son las de Fe -Ti –V; Ti -Al -Mn; (en proporciones 92-4-4) y AI4Ti con 30,7 de Ti. Además de utilizarse en la metalurgia, el Ti se usa también en la producción de pinturas blancas, linoleum, rayón, vidrios en general, fabricación de tintes y curtido de cueros.
Sumario
Generalidades
La producción de Ti metalúrgico se inició en 1948 en EUA, y en la década del cincuenta estaba organizada en Gran Bretaña, Japón, Francia y URSS. La producción mundial de Ti se expresa en toneladas de concentrados a partir de sus minerales principales: rutilo e ilmenita. El país mayor productor de concentrados de rutilo es Australia y de concentrados de ilmenita, EUA; además de India, Canadá y Noruega. Travancor, en la India es el yacimiento más explotado, y en Canadá, la región de Québec. En la década del sesenta comenzó a ser explotado un enorme yacimiento de menas primarias rutilo-ilmeníticas de tipo metamorfogénico (? ) en el estado de Oaxaca, en México, con un contenido en la mena de 20 a 25% de rutilo y reservas del orden de los 25 millones de toneladas.
Características geoquímicas
El Ti se encuentra en el cuarto grupo del cuarto período del sistema periódico de los elementos. Su número atómico 22 y su peso atómico igual a 47,9O; se conocen cinco isótopos de Ti, y los más abundantes son los siguientes:
- Ti48(73,45%)
- Ti47(7.75)
- Ti46(7.95)
En las combinaciones naturales, el Ti es un ión positivo tetravalente y trivalente, cuyos radios iónicos son 0,68 Ao y 0,76 Ao, respectivamente. En los ciclos mayor y menor, el Ti se compota de la siguiente forma: en e! Primero, en el ciclo endógeno, el Ti al igual que el Fe, muestra una tendencia definida a separarse pronto del magma. En consecuencia, la mayor parte del Ti está concentrada en los cristalizados iníciales, en forma deilmenita y titano-magnetita. El rutilo es raro en las rocas Ígneas, pero se encuentra preferentemente en los gabros. En las rocas alcalinas, que son las más ricas en Ti, se encuentra concentrado con frecuencia en las pegmatitas. El contenido de Ti en las rocas es:
- Rocas ultrabásicas(0.03%)
- Rocas básicas(0.9%)
- Rocas medias(0.8%)
- Rocas ácidas(0.23%)
- Rocas sedimentarias(0.45%)
El Clarke de Ti en !u coraza, es de O,45, y, en las formaciones hidrotermales, apenas se dan casos de concentraciones elevadas de Ti.
En el ciclo menor, exógeno, los minerales de Ti son estables, sobre todo el rutilo y la ilmenita. Por tanto, durante la meteorización, gran parte del Ti permanece, y constituye acumulaciones en forma de placeres, que tienen importancia económica.
Minerales y menas principales
El Ti puede formar varios minerales independientes; sin embargo sólo tienen significado económico, tres de ellos:
- Minerales Composición química Contenido en %
- Ilmenita FeTi03 31,6
- Rutilo Ti02 60
- Titanita TiCa(Si04)0 24,5
Otros minerales de Ti son el ilmenorutilo (Ti.Nb.Fe)02 con 32% de Ti; perovskita Ti03Ca con 35,5 % de Ti y laloparita (Na.Ce.Ca.) (Nb.Ti.)03 con 23,5 de Ti.
Tipos genéticos de yacimientos
Se reconocen los siguientes tipos genéticos de yacimientos industriales de Ti:
Yacimientos magmáticos
Los yacimientos de este tipo, están relacionados con rocas básicas y alcalinas. Entre ellos podemos reconocer yacimientos entre piroxenitas con menas titanomagnetíticas con contenidos de Ti02 entre 2 y 6 %; se explotan como menas de Fe ricas en V, ejemplo es el yacimiento Kachkanar al norte de losUrales. También los localizados entre anortositas y gabroanortositas, noritas, a veces diabasas, que contienen grandes macizos de menas ilmeníticas o ilmenito magnetíticos con rutilo, apatito y algunos sulfuros.
Ejemplos de estos yacimientos son: Adirondacks en el estado de Nueva York, en EUA, el Distrito de Allard Lake, Lac Tio, en Canadá, Kusinsk en la antigua URSS. Por último, los yacimientos en sienitas nefelínicas, sienitas alcalinas y rocas alcalinas ultrabásicas, con las cuales se asocian menas de perovskita y titanomagnetita con apatito, ilmenita, titaníta, pirocloro, etcétera. Ejemplo de este tipo, son los yacimientos de la península de Kola en la antigua URSS; Oka, en Canadá, Jacupiranga en Brasil, así como otros localizados en EUA y Noruega.
Yacimientos pegmatíticos
Este tipo está relacionado con pegmatitas alcalinas ricas en rutilo e ilmenita.
Yacimientos residuales
Estos yacimientos se forman como resultado del surgimiento de cortezas de intemperismo sobre rocas básicas y alcalinas y son ricos en ilmenita, rutilo y otros minerales de Ti. Los yacimientos de este tipo tienen, al igual que los placeres, un gran significado económico.
Yacimientos sedimentarios
Son yacimientos en placeres, que se reconocen desde el Paleozoico y Mesozoico, hasta el Cuaternario. Las arenas (placeres) están enriquecidas por [[ilmenita] y leucoxeno que contienen además rutilo; todas juegan un papel muy importante en la industria del Ti en la antigua URSS. Yacimientos característicos de este tipo se localizan en Ucrania, en la antigua URSS de Kazajstán, RSS de Armenia y en las Repúblicas del Asia central.
Placeres marino-costeros y eluviales-aluviales contemporáneos
Estos tipos de yacimientos, tienen una enorme importancia económica -sobre todo los marino-costeros- para la India, Gabón, Sri-Lanka, Australia, EUA, Nueva Zelanda, Camerún, Brasil y Egipto. Las arenas contienen ilmenita, rutilo, circón, monacita, a veces también casiterita y otros minerales. El contenido de minerales de Ti llega hasta 60 y 80%.
En Australia, en Queensland, al N y S de Gales, se localizan placeres marino-costeros con potencias de 4 m, y un 20% de minerales útiles. Los concentrados presentan de 30 a 40% de rutilo, 27 a 517. de circón, 14 a 31 % de ílmeníta, 0,2 a 2% de monacita y también algo de casiterita, oro, platino, cromita, magnetita y granate. Se obtienen, cada año, entre 40 000 y 50 000 toneladas de concentrados de rutilo.
Yacimientos metamorfogénicos
Estos yacimientos yacen entre esquistos y contienen ílmeníta, títanomagnetíta y rutilo. Surgen como resultado del metamorfismo de rocas del magma gábrico. Tal es el caso de los yacimientos de Carolina del Norte en EUA. También surgen yacimientos del tipo metamorfizado, resultado del metamorfismo de placeres titaníferos. Tal es el caso ya señalado del yacimiento situado en el estado de Oaxaca enMéxico.
Provincias y épocas metalogénicas
En la región de la antigua URSS, las provincias titaniferas más importantes son: Karelia, la península de Kola, el macizo cristalino de los Urales y el sur de la plataforma siberiana.
Otras zonas importantes son los escudos canadiense, brasileño, africano, indostano, fenoscandio y australiano. Malishev subraya la relación de los yacimientos magmáticos de Ti con macizos de gabro del Precámbrico, raras veces del Paleozoico inferior, que yacen en zonas de transición de plataformas antiguas a geosinclinales Proterozoicos o del Paleozoico inferior. Los yacimientos de Ti relacionados con los complejos alcalinos son mucho más jóvenes (hercinianos, mesocenozoicos) y representan formaciones de plataformas. La época más productiva para el titanio fue el Precámbrico; y son considerablemente menos ricas las épocas caledoníanas y las más jóvenes. Los yacimientos más grandes, están situados en los límites de los escudos; otros, considerablemente menores, se forman en la etapa inicial de desarrollo de las zonas plegadas o en el período de plataforma.
Fuentes
- Ariosa Iznaga. José. Curso de Yacimiento Minerales Metálicos. Tipos Genéticos. Editorial Pueblo y Educación, 1977.
