PROCESAMIENTO DE MINERALES MINERIA NO METÁLICOS (PARTE I)

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1 PROCESAMIENTO DE MINERALES MINERIA NO METÁLICOS (PARTE I)

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3 RI Índice Capítulo I - Conceptos generales Minerales Recursos minerales Reserva minera Yacimiento mineral Minería no metálica Proceso productivo en minería... 3 Capítulo II - Minería no metálica Minería en Chile Indicadores de competitividad de la minería chilena Importancia de la minería no metálica para Chile Principales minerales no metálicos explotados en Chile Litio (Li) Sal (Cloruro de sodio, Na Cl) Yodo (I) Salitre Yacimientos metálicos y no metálicos explotados en Chile Mercado de minerales no metálicos en Chile... 14

4 Introducción Este MANUAL está dirigido a los supervisores de la empresa K+S, su objetivo es ayudar a recordar, actualizar y reforzar los conocimientos ya adquirido. Sin lugar a dudas el buen desempeño laboral se logra en la medida que se consigue compatibilizar eficientemente, el conocimiento, la actitud y el quehacer con el cargo que tienen que desempeñar para de este modo alcanzar los objetivos de la empresa. De esta manera la empresa podrá asegurar que su personal adquiera nuevas competencias a través de la capacitación, logrando alcanzar de este modo los requisitos de las competencias del cargo, en su área de desempeño.

5 Capítulo I - Conceptos generales 1.1. Minerales Los minerales son elementos inorgánicos con una composición química única que los diferencia de las rocas. Las rocas, en cambio, pueden poseer varios minerales, siendo ellas, básicamente, una suma de minerales sin identidad propia. Los minerales provienen directamente de la naturaleza y se encuentran siempre en estado sólido Recursos minerales Los recursos son bienes o materias primas que tienen una cierta utilidad con relación a un objetivo. De este modo, un recurso permite satisfacer necesidades particulares o subsistir. Un mineral, por otra parte, es un material inorgánico que se encuentra en la corteza terrestre. Los recursos minerales, en definitiva, están compuestos por aquellos minerales que se explotan con algún fin. La industria dedicada a la extracción y el procesamiento de los recursos minerales recibe el nombre de minería. La minería existe desde la Prehistoria ya que el hombre descubrió muy pronto la importancia de los minerales para la realización de diversas actividades. La relevancia de los recursos minerales en nuestra evolución reside en que posibilitan la satisfacción de una gran cantidad de necesidades y generan, a su vez, valiosos recursos económicos. Los recursos minerales que se encuentran en yacimientos se consideran como reservas minerales Reserva minera La reserva minera representa la fracción del recurso mineral medido e indicado que es económicamente extraíble en el tiempo de acuerdo a un escenario productivo, tecnológico y de sustentabilidad, inserto en un plan minero. La reserva minera se calcula en toneladas de mineral por explotar y mediante la 1

6 producción anual es posible calcular la cantidad de años de vida del recurso minero en el yacimiento Yacimiento mineral Son cuerpos geológicos, que contienen recursos minerales en una concentración muy superior a la de la corteza terrestre en general y por lo tanto son de interés económico. 2

7 1.5. Minería no metálica La minería no metálica comprende las actividades de extracción de recursos minerales que, luego de un adecuado tratamiento, se transforman en productos aplicables en diversos usos industriales y agrícolas, gracias a sus propiedades físicas y/o químicas. De allí que el interés público y privado por su desarrollo se orienta tanto a su fase productiva como en el uso final de sus productos. Cabe destacar que se aplica el concepto de "producto minero" para aquellas sustancias susceptibles de ser comercializadas, sea un mineral simple o un derivado obtenido vía un tratamiento de tipo industrial, generalmente integrado a la fase minera. Tiene por lo tanto un significado más amplio que el concepto geológico de "recurso minero" 1.6. Proceso productivo en minería Esta actividad se considera como una oportunidad para la mediana y pequeña minería. Con excepción de los grandes recursos salinos del norte y los de caliza, la mayoría de los yacimientos no metálicos se explotan a nivel de pequeño tamaño, generalmente en operaciones a tajo abierto, seguida inicialmente de un tratamiento simple, que puede incluir molienda, clasificación, lavado, secado, etc. 3

8 Capítulo II - Minería no metálica 2.1. Minería en Chile En Chile la producción de minerales no metálicos (también conocidos como minerales industriales) no supera el 10% de la producción minera total, sin embargo son un insumo muy relevante para todo tipo de industrias: se utilizan para hacer plásticos, cementos, pinturas o construir objetos electrónicos, entre muchos otros usos. Hay una enorme cantidad de minerales no metálicos en el mundo y particularmente en Chile; entre los más destacados podemos mencionar: azufre (S), boro (B), carbonato de calcio (CaCO3), carbonato de litio (Li²Co³), cloruro de sodio (NaCl), nitratos (HN0³), y yodo (I), y varios más. Estos minerales se extraen por sus características físicas y químicas, en relación a lo que después se pueda obtener de ellos en la industria, mezclándolos con otros componentes para la producción de los más diversos materiales. La mayoría de ellos deben mezclarse con otros elementos para ser útiles y no tienen demasiado valor por sí solos, como sí lo tienen el cobre, el oro o la plata. La mayoría de los minerales metálicos, tiene valor en sí mismo. Su precio varía constantemente en el mercado. En el caso de los minerales no metálicos eso se da mucho menos y por ende, sus precios son mucho más estables. Dada la diversidad de productos no metálicos considerados de interés y sólo para efectos de análisis de su comportamiento, éstos se clasifican en 4 grupos en virtud de su importancia económica y características de su mercado: Grupo I: Productos originados a partir de recursos caracterizados por sus muy buenas perspectivas geológicas, que permiten obtener ventajas comparativas en el mercado mundial. Comprende aquellos recursos salinos provenientes de depósitos y de salmueras existentes en el norte de Chile, con reservas de calidad y ubicación favorables para una prolongada explotación. Su mercado actual y potencial es preferentemente de exportación La lista de productos del grupo, en orden de importancia, es: SALITRE (Nitrato de Potasio, Nitrato de Sodio y Salitre Potásico) 4

9 YODO (Yodo y sus sales derivadas, Yoduros y Yodatos) SALES DE LITIO (Carbonato y Cloruro) BORATOS (Ulexita y sus derivados Acido Bórico, Bórax refinado) CLORURO DE SODIO SALES POTÁSICAS (Cloruro y Sulfato) Grupo II Productos provenientes de recursos de buenas perspectivas geológicas y abundantes en el país. Se caracterizan por su bajo valor unitario y altos volúmenes de producción, preferentemente integrada a una industria consumidora (autoabastecimiento).por ejemplo, industrias relacionadas a la construcción y cerámicas. Se considera que existe sólo un mercado marginal, aunque creciente, para estos productos. Se incluyen en este grupo según su orden de importancia: CARBONATO DE CALCIO (Caliza para cemento y cal) YESO (Para objetos de yeso y cemento) PUZOLANA (Para cemento) ARCILLAS (Arcillas comunes y plásticas) ÓXIDO DE HIERRO (Para cemento y pigmentos) PIROFILITA (Para cerámicas) CEMENTO (Se incluye como producto industrial) CAL (Se incluye como producto industrial) 5

10 Grupo III Productos muy diversos, de recursos relativamente abundantes en el país, y de razonables perspectivas geológicas que se explotan en volúmenes de producción de mediana y baja escala. Tienen una amplia gama de aplicaciones industriales en el país y existe una oferta diversificada, por tipos de productos y calidades. Se destinan preferentemente al mercado nacional, donde deben competir con productos similares importados. Algunos de ellos alcanzan grados de calidad que les permite ser exportados. La nómina de productos de este grupo, en orden de importancia, es: CARBONATO DE CALCIO (Caliza para cemento y cal) FOSFATOS (Superfosfatos, Fosfatos de amonio, Roca fosfórica, Guano) ARCILLAS CAOLINÍFERAS (Caolín, Arcillas Refractarias) RECURSOS SILÍCEOS (Sílice, Cuarzo, Arenas Silíceas) SULFATO DE SODIO DIATOMITA AZUFRE (Crudo, Sublimado) CARBONATO DE CALCIO (Creta, C.C. Granulado y Precipitado) TALCO FELDESPATO ROCAS (Mármol, Granito) BENTONITA (Cálcica y Sódica) ABRASIVOS (Piedra pómez, Granate) WOLLASTONITA PERLITA BARITINA SULFATO DE ALUMINIO CIMITA 6

11 Grupo IV Productos que, por estar basados en recursos de menores perspectivas geológicas, según el conocimiento geológico actual, no registran producción significativa nacional. En consecuencia, el abastecimiento nacional es de origen importado, pero se incluyen en el presente análisis por su importancia en el consumo nacional y como antecedente para eventuales desarrollos mineros a futuro. Los productos de mayor interés son los siguientes: CARBONATO DE SODIO MAGNESIO (Dolomita, Magnesia, Magnesita) ASBESTO ÓXIDO DE ALUMINIO (Alúmina, Bauxita) CROMITA GRAFITO NATURAL ANDALUSITA FLUORITA MICA Cabe reiterar que esta segmentación en cuatro grupos obedece sólo al propósito de focalizar el análisis del comportamiento de los productos según sus características y perspectivas de su desarrollo. 7

12 2.2. Indicadores de competitividad de la minería chilena Chile es considerado un país minero a nivel mundial, ya que es el primer productor de cobre. Es un país principalmente dedicado a la minería metalífera, como el oro, plata, hierro, plomo, zinc, molibdeno y manganeso. Dentro de los minerales industriales, los más importantes son los nitratos, los boratos, el yodo, la sal común y las sales de litio y potasio. También existen yacimientos de arcilla, caliza, yeso, cuarzo, feldespatos, carbonatos, entre otros. Chile es número uno en la minería del cobre, que pese a que está pasando por un mal momento, debido a los problemas económicos de los mercados asiáticos, posee las mayores reservas a nivel mundial, a su vez se obtienen importantes subproductos del cobre como por ejemplo el molibdeno donde Chile se ubica entre los tres países más importantes en la obtención de este significativo subproducto. Los principales yacimientos de Cobre son Chuquicamata y El Teniente, las mayores minas a cielo abierto y subterránea del mundo, respectivamente. En el año 2010 Chile se posiciona en el séptimo lugar en la producción de oro, en el 2014 obtuvo el séptimo lugar en plata. Respecto a los minerales industriales Chile se posiciona como principal productor mundial de litio, yodo y salitre natural. En cuanto a la inversión extranjera, Chile atrajo en 2012 casi el 28 % de las inversiones en América Latina, convirtiéndose en la segunda economía en recepción y exportación de capitales y la primera en relación a su PIB en América Latina. La minería es responsable del 14,2 % del PIB chileno al 2012 y concentra cerca del 57 % de las exportaciones en esta industria. 8

13 2.3. Importancia de la minería no metálica para Chile Los minerales no metálicos son de una gran importancia en el proceso productivo de Chile, aunque, a simple vista, no lo parece. Muchos de los productos que usamos en forma cotidiana son minerales no metálicos, por ejemplo, en la construcción, en la industria química, en la elaboración de fertilizantes, etc. En nuestro país, en la región de Antofagasta, se destaca la producción de nitratos. Los productos mineros no metálicos se denominan más apropiadamente minerales industriales, ya que son un insumo para la industria. En ella se elaboran productos que pueden ser integralmente de origen mineral, que pueden incorporar parcialmente al mineral como relleno o cubriente, que pueden ser transformados en diversos productos químicos o que, simplemente, pueden ser utilizados funcionalmente en el proceso industrial. Por tal motivo, la demanda de estos recursos está vitalmente relacionada con el desarrollo industrial. Así ocurre en los países industrializados, donde la minería no metálica es de mayor importancia que la metálica, factor que es necesario tener en cuenta cuando se postula un desarrollo integral para nuestra propia minería Principales minerales no metálicos explotados en Chile Los principales recursos no metálicos con producción en nuestro país son: apatita, arcilla, azufre, baritina, bentonita, boro, caolín, carbonato de calcio, carbonato de litio, cloruro de sodio (sal de roca), cuarzo, diatomita, dolomita, feldespato, lapislázuli, mármol, oxido de hierro, puzolana, nitratos, sulfato de sodio, talco, wollastonita, yeso y yodo. Por otro lado, los productos que representan el mayor volumen de las exportaciones en la minería no metálica son el cemento (clinquer y otros cementos), fosfatos (fosfato de amonio, superfosfatos y roca fosfórica), carbonato de sodio y potasio (cloruro de potasio, otros fertilizantes potásicos y sulfato de potasio), pero la sal (cloruro de sodio) y el yodo representan actualmente las industrias más lucrativas de los minerales no metálicos explotados en Chile, su gran volumen de explotación o el precio en el mercado genera importantes beneficios económicos. 9

14 A continuación analizaremos los minerales no metálicos más relevantes en nuestra región: Litio (Li) El litio es el más liviano de todos los elementos sólidos. Es blando y de color plateado. Se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza, aunque comúnmente en pequeñas porciones. Generalmente se encuentra disperso en las rocas y muy rara vez se lo encuentra suelto. También se lo puede hallar en rocas volcánicas y sales minerales. Tiene múltiples usos, siendo quizás el más relevante el asociado a la producción de baterías para computadores portátiles y celulares. El litio aporta su ligereza, su elevada capacidad energética y resistencia a la descarga. Además se ocupa bastante para la producción de vidrios debido a que posee varios beneficios: Permite un mejor control de contaminantes. Reduce la temperatura de fusión de los materiales, produciendo un importante ahorro de energía. Mejora la calidad del producto por reducción de la expansión térmica, produciendo un producto estable, resistente a los cambios de temperatura. Se utiliza también fuertemente en las grasas lubricantes, esto partió hace varias décadas, utilizándose en productos militares y más actualmente en rodamientos y materiales para automóviles. Aquí, el litio es capaz de retener sus propiedades lubricantes en un amplio intervalo de temperaturas extremas, resistiendo el agua y la oxidación. Bolivia, en el salar de Uyuni, tiene las máximas reservas del mundo, pero por diversos problemas, no tiene la capacidad de producción. En cambio Chile es el mayor productor de litio, el 40% del litio presente en los diversos productos del mundo en los que se ocupa, es chileno. Casi su totalidad está concentrada en el Salar de Atacama, en el Norte Grande de nuestro territorio. El 11 de junio de este año, la presidenta Bachelet formó la Comisión Nacional del Litio, cuyo trabajo será determinar qué plan estratégico tendrá el litio para el país y si hay que mantener o no su carácter no concesible. 10

15 Sal (Cloruro de sodio, Na Cl) Apenas un cuarto de sal es para el consumo humano. Uno de los usos más comunes es en las calles y carreteras para derretir la nieve acumulada en ellas y prevenir la formación de hielo. También sirve para sacar manchas de la ropa. Es clave además en la ganadería, en la alimentación de animales. También, por sus características, es necesaria en la elaboración de una serie productos químicos y farmacéuticos. Además, sirve como aditivo en plásticos y cerámicas. Chile es también uno de los máximos productores de este mineral a nivel mundial. Se ubica dentro de los diez primeros del mundo y está detrás de Brasil como el máximo productor de la región. La sal es abundante en todo el mundo, la diferencia está en cómo se obtiene y las facilidades para su extracción y/o producción en grandes cantidades. Los salares del Norte Grande nos hacen ser privilegiados en esta materia Yodo (I) El yodo se encuentra distribuido en pequeñas cantidades en el aire, el agua y el suelo, siendo los océanos su principal fuente natural. Nuestro país es, tras Japón, el segundo mayor productor mundial de este mineral. Las reservas están fuertemente presentes en el Norte Grande. El yodo es gris oscuro, blando y brillante y tiene, al igual que los minerales anteriores, variadas aplicaciones. El yodo sirve como medio de contraste para rayos X, constituyendo una coraza impenetrable junto a otros componentes, produciendo un fenómeno que permite fotografiar nuestros tejidos internos con gran precisión. También, mezclado con otras sales y minerales, es indispensable en la producción de productos químicos. Además, sirve como elemento desinfectante en la purificación del agua y, por si fuera poco, en la medicina tiene un uso cotidiano a través de la clásica povidona yodada, para el uso de ciertas curaciones y heridas. Además el yodo es necesario, en pequeñas dosis, para el cuerpo humano. Se encuentra en las algas y algunos peces: el bacalao, la lubina, el abadejo son ricos en yodo. Se recomiendan 150 microgramos de yodo por día. Esto es necesario para la producción propia de hormonas tiroideas. 11

16 La falta crónica de yodo puede provocar la disfunción de la glándula tiroides, estas son claves en el funcionamiento del sistema endocrino. Además de diversas irregularidades cutáneas, gastrointestinales y neurológicas. A su vez, la deficiencia de yodo en mujeres embarazadas puede provocar un significativo déficit neuro-cognitivo en los niños y niñas menores de 5 años Salitre El salitre es una mezcla de nitrato de sodio y nitrato de potasio. Se utilizó en los inicios del siglo pasado, principalmente en la industria de la guerra: para la dinamita y todo tipo de explosivos, ya que los nitratos son el insumo básico para esos elementos. Además, es un efectivo fertilizante para la industria agrícola y ganadera. En la actualidad, se sigue utilizando en productos explosivos, además de ser material clave para la pirotecnia. Pese a eso, la extracción de este mineral nos legó un tremendo patrimonio social y cultural. Las salitreras de Humberstone y Santa Laura jugaron un rol relevante en el desarrollo de nuestro país a inicios del siglo XX, así como también aportaron lo suyo personajes como John North, más conocido como el Rey del salitre. Aunque tampoco hay que olvidar eventos tan lamentables como la Matanza de Santa María. El salitre con sus buenos y trágicos momentos, forma, sin duda, parte importante de la historia de Chile. El salitre también es un mineral no metálico y fue, hace unos 100 años, el "sueldo" de Chile. Similar a lo que representa hoy en día para nosotros el cobre. El salitre sigue existiendo, Chile sigue produciendo, pero su explotación es mínima, ya que dejó de ser rentable económicamente, por la creación del material de forma sintética. 12

17 2.5. Yacimientos metálicos y no metálicos explotados en Chile A continuación se presenta un mapa de Chile de la región de Arica y Tarapacá. La mayoría de la actividad productiva de minerales no metálicos se concentran en el norte grande, región metropolitana y la región del Maule, sin embargo es en el norte grande donde se concentra la mayor producción de esta industria, destacando las empresa SQM, que posee varios yacimientos, y Punta de lobos y cordillera en el salar grande. 13

18 2.6. Mercado de minerales no metálicos en Chile Según los datos entregados por COCHILCO correspondiente a las exportaciones minerales no metálicos del año 2014 los principales compradores, en el caso del yodo fueron Bélgica, Estados Unidos y China, con 5.800, y toneladas respectivamente, mientras que en el mercado del yoduro los principales clientes fueron los asiáticos, Corea del sur y China, con 474 y 245 toneladas respectivamente, para el mercado del yodato fueron Brasil, Argentina y México, con 50, 30 y 30 toneladas respectivamente, mientras que para el mercado del cloruro de potasio el principal fue Brasil, con toneladas, el mercado del sulfato de potasio fueron Bélgica, Perú y México, con , y toneladas respectivamente, en el nitrato de potasio sigue liderando Bélgica toneladas, el nitrato de sodio fue Estados unidos el principal cliente con toneladas, para el salitre potásico destaca Brasil con toneladas, Japón con toneladas de mezcla de nitratos, en el carbonato de litio nuevamente destacan los asiáticos, Corea del sur, Japón y China, , y toneladas respectivamente, sin embargo China compró toneladas de salmuera de litio. Para la sal gema se destaca estados unidos con casi 5 millones de toneladas, mientras que China destaca con toneladas de ácido bórico, para la Ulexita es mejor fue Brasil con toneladas, Paraguay fue el mejor comprador de cemento con toneladas y Ecuador y Colombia en yeso, con y toneladas respectivamente, para el mercado de las diatomitas destaca Sudamérica con Brasil, Perú y Argentina con 6.400, y toneladas respectivamente, en la industria del cuarzo con toneladas destaca Estados Unidos, Perú en la industria del cloruro de magnesio con toneladas. Como puede observarse el principal cliente para los minerales no metálicos son los Estados Unidos, seguido de Brasil y Perú en tonelaje exportado, Mientras que Bélgica y Estados Unidos destacan en la compra de yodo, un elemento muy bien cotizado en el mercado, pero pese a ello el cloruro de sodio lidera el mercado puesto que aunque su valor no es tan alto, la gran cantidad exportada significa el beneficio económico más alto de los minerales no metálicos. Concluyendo, Estados Unidos es por lejos el mejor cliente de Chile en la industria no metálica, puesto que es el mayor comprador de cloruro de sodio y segundo comprador de yodo. A continuación se presenta una tabla con el listado de productos mineros no metálicos producidos y/o utilizados en Chile. 14

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