Pirolusita

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Pirolusita
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Concepto:Mineral del grupo de los óxidos cuyo componente fundamental es el Óxido de Manganeso (IV).

Pirolusita. Es un mineral cuyo componente fundamental es el Óxido de Manganeso (IV). Muy utilizado en numerosas aleaciones, como decolorante de vidrios y colorante en éstos y de productos cerámicos.

Puede presentar una gran cantidad de hábitos cristalinos, aunque en general se presenta en forma de agregados cristalinos fibrosos.

Historia

El nombre procede del griego, piro es fuego y lousis es lavadura, ya que en la antigüedad se usaba para quitar el color verdoso que le daba al vidrio la presencia de componentes de hierro.

Suelen aparecer en casi todo tipo de rocas y yacimientos minerales, como resultado de la alteración de minerales que contienen manganeso, aunque éste esté presente por sustituir parcialmente a otro elemento o como impureza.

Estado natural y abundancia en la naturaleza

La pirolusita se forma en ambientes oxidantes y con un pH elevado. Usualmente se encuentra en ambientes lacustres, depósitos marinos superficiales y zonas pantanosas, en la zona de oxidación de los yacimientos de manganeso o bien en depósitos formados por la circulación de agua de precipitaciones.

Es frecuente encontrarla asociada a limonita, hematita, cuarzo, manganita, psilomelana y otros minerales óxidos de hierro y manganeso. Los procesos coloidales y la acción bacterial son importantes en su formación.

Muy común en todo el mundo y, junto con la rodocrosita, son la principal mena del manganeso. La extracción de manganeso de la pirolusita se lleva a cabo por electrólisis.

La variedad polianita suele encontrarse y extraerse fundamentalmente en centroeuropa. Enormes depósitos de pirolusita se están explotando en Georgia, en el Decán (India), Brasil, Ghana y Sudáfrica. En España hay importantes yacimientos en Asturia y Huelva. En Murcia es especialmente abundante en el gossan de los yacimientos minerales, pero también aparecen en calizas y margas.

Prácticamente por toda la región existen mineralizaciones de manganeso, por lo que se citan aquellas más representativas por su interés económico o cultural. Destacan los yacimientos del gossan de La Unión y Cartagena, donde aparecen asociadas a goethita formando costras, agregados botrioidales y hábitos estalactíticos. Es muy común que se depositen sobre mineralizaciones de barita y que den morfologías dendríticas en las fracturas.

Aparecen nódulos de tamaño casi decimétrico en la superficie de algunos estratos de calizas nodulosas jurásicas (Hard ground), que en Fortuna fueron objeto de estudio para su posible explotación.

En numerosas publicaciones se nombra la población de Caravaca como uno de los yacimientos más importantes de España. En las rocas encajantes de los diferentes afloramientos volcánicos del Mioceno, suelen existir bellos ejemplares dendríticos, especialmente en las litologías margosas y margocalizas (Mula, Calasparra, Fortuna, etc.).

Características

La pirolusita es un óxido de manganeso clasificado dentro del grupo del rutilo, minerales que cristalizan en el sistema tetragonal clase ditetragonal dipiramidal, con fórmula general M4+O2, donde M es un metal (Ti, Pb, Sn, Ge, etc.). Es de color negro a gris, con brillo metálico (mate cuando es masiva) y raya negra a negra azulina. La dureza varia de 6 a 6,5, pero puede bajar incluso a 2 cuando es masiva.

Usualmente se encuentra en forma de agregados masivos terrosos o pulverulentos, como agregados fibrosos, agregados de cristales aciculares y más raramente como botroides, cristales prismáticos, columnares o tabulares. Existe aún la creencia de que las dendritas de oxidos de manganeso son pirolusitas. Sin embargo no se han encontrado pirolusitas dendritas en ningún lugar del mundo, siendo estas formadas por birnessita, coronadita, criptomelana, hollandita, romanèchita, todorokita u otros óxidos de manganeso, siendo estas indistinguibles visualmente e incluso presentan problemas con la difracción de rayos X.

La variedad de pirolusita conocida como polianita corresponde a un pseudomorfismo de manganita pseudoortorrómbica (la manganita tiene en realidad una estructura monoclínica).

Dentro de las características comunes se encuentran:

  • Color: Negro.
  • Color de la raya: Negro azulado
  • Brillo: Submetálico a mate
  • Dureza: 1-2. Variedad polainita 6-6'5.
  • Densidad: 4'8 (Pesado).
  • Solubilidad: Se solubiliza HCl desprendiendo Cl2 (tóxico).
  • Sistema cristalográfico: Tretragonal.
  • Hábito: Fibroso, dendrítico, concrecionado, terroso, estalactítico o pulverulento.

Por su aspecto general este mineral (color, brillo, densidad, etc.) sólo se puede confundir con algunas variedades de oligisto o goethita. De ambos se puede distinguir por el color de la raya (pardo-rojiza en oligisto y pardo-amarillenta en goethita) y por ser soluble en HCl desprendiendo Cl2. Resulta casi imposible distinguirla de otros hidróxidos de manganeso:

De la psilomelana (Ba,Mn)3 (O, OH)6 Mn8O16), se puede intentar distinguir por el color de la raya (negra parda) y por la dureza, ya que la mayor parte de las pirolusitas suelen presentar una baja dureza y tienden a manchar los dedos, aunque existen variedades con dureza próxima a 6,5. Cuando ambas aparecen en dendritas su distinción es aún más problemática. Por lo que en esta página se comentan en conjunto como óxidos e hidróxidos de manganeso.

El hábito más representativo de estos minerales es el dendrítico, con el cual aparecen rellenando fracturas u otros planos de discontinuidad litológica en casi todas las rocas de la región.

Aplicaciones

La pirolusita y la psilomelana son menas de manganeso, que se utiliza en numerosas aleaciones, como decolorante de vidrios y colorante en éstos y de productos cerámicos.

Su componente fundamental el manganeso, es un metal muy valorado estratégicamente, pues es un componente del acero y otras aleaciones tales como el bronce-manganeso. Como es un agente oxidante se usa para la fabricación de cloro y desinfectantes (permanganatos). También se usa para la decoloración del vidrio, pues cuando se mezcla con el vidrio fundido se oxida el hierro ferroso a hierro férrico, con lo que desaparecen los colores verdosos y marrones que tendría el vidrio.

Se usa también como material colorante en la fabricación de pinturas verde y violeta y en tintes para telas, así como para dar colores violeta o ámbar a azulejos y cerámica.

Utilización del mineral de manganeso (pirolusita) en la producción de aceros al carbono.

Los métodos tradicionales de producción de acero utilizan el ferromanganeso para obtener el porcentaje de Mn en la marca establecida según la norma cubana, pero este compuesto es altamente costoso.

Se ensayó, en la producción del Ac 35, sustituir el ferromanganeso por el mineral pirolusita (MnO2) con el fin de reducir los costos. Se evaluaron dos variantes de sustitución: la primera consiste en añadir el mineral con virutas de aluminio y coque (o residuos de electrodos) sobre la escoria del metal durante el proceso de reducción, en tanto que la segunda variante emplea el mineral de manganeso en lugar del de hierro durante el proceso de oxidación de las impurezas. Se encontró que ambas variantes son factibles y que la segunda resulta, además, ser más económica.

Aspectos técnico-económicos del uso de la pirolusita

Se confirma la eliminación de los llamados corazones negros y en cerámica estructural.

Fuentes