Estructura Cristalina de los minerales

La estructura de los minerales la podemos clasificar de acuerdo del numero de átomos, iones o moléculas que se disponen al interior del cristales.
Los minerales que presentan una estructura cristalina se debe a que sus iones y átomos están dispuestos en forma precisa, ordenada y regular en tres dimensiones.
En todos los minerales que están formados por cristales, la forma del cristal es independiente al tamaño del mineral.
Todo cristal tiene un orden interno, al cual le denominaremos Celda Unidad, que es el grupo mas pequeño de átomos o iones unidos entre si, en sus tres dimensiones.
Las celdas unidad al interior del cristal la podriamos encontrar millones de veces.

Tambien en la naturaleza podemos encontrar minerales con estructura amorfa, sus átomos o iones no estan ordenados geométricamente.

Actualmente hay una gran diversidad en las clases de cristales ( app 32), se clasifican en siete sistemas cristalinos:

Metalurgia del cobre

La metalurgia del cobre depende de que el mineral se presente en forma de sulfuros o de óxidos.

Para los sulfuros se utiliza para producir cátodos la vía llamada pirometalurgia, que consiste en el siguiente proceso: Concentración del mineral -> fundición en horno -> paso a convertidores -> afino -> moldeo de ánodos -> electrorefinación -> cátodos.

El proceso de refinado produce unos cátodos con un contenido del 99,9% de cobre. Los cátodos son unas planchas de un metro cuadrado y un peso de 55 kg.

Otros componentes que se obtienen de este proceso son hierro (Fe) y azufre (S), además de muy pequeñas cantidades de plata (Ag) y oro (Au). Como impurezas del proceso se extraen también plomo (Pb), arsénico (As) y mercurio (Hg).

Como regla general una instalación metalúrgica de cobre que produzca 300.000 t/año de ánodos, consume 1.000.000 t/año de concentrado de cobre y como subproductos produce 900.000 t/año de ácido sulfúrico y 300.000 t/año de escorias.

Cuando se trata de aprovechar los residuos minerales, la pequeña concentración de cobre que hay en ellos se encuentra en forma de óxidos y sulfuros, y para recuperar ese cobre se emplea la tecnología llamada hidrometalurgia, más conocida por su nomenclatura anglosajona Sx-Ew.

El proceso que sigue esta técnica es el siguiente:

Mineral de cobre-> lixiviación-> extracción-> electrólisis-> cátodo

Esta tecnología se utiliza muy poco porque la casi totalidad de concentrados de cobre se encuentra formando sulfuros, siendo la producción mundial estimada de recuperación de residuos en torno al 15% de la totalidad de cobre producido.

Historia del Cobre Chileno

Durante la Colonia la explotación de cobre se mantuvo como una pequeña industria,lo que comenzaría a cambiar en el siglo XIX.En 1810,Chile ya producía del orden de 19.000 toneladas de cobre.
A comienzos del siglo XX grandes consorcios internacionales comenzaron a interesarse en los yacimientos chilenos,utilizando tecnología que posibilitaba la recuperación de cobre aún cuando estuviera presente en bajas concentraciones,lo que provocó incremento en la producción.
En 1904 se inicia la explotación de El Teniente por la estadounidense Braden Copper Co.,que luego fue traspasada a la administración de la Kenecott Corporation, también norteamericana.
Poco después, en 1910 comienza la explotación de Chuquicamata,a través de “Chile Exploration Company”,propiedad de la familia Guggenheim de Nueva York.
La explotación de estas dos vetas emblemáticas,demostró que los yacimientos de minerales sulfurados de baja ley sí eran rentables,abasteciendo la creciente demanda de cobre en los mercados internacionales.
En 1923 Anaconda Copper Company (también estadounidense),adquirió la Chile Exploration Company y administró además la Andes Copper Company que tenía a su cargo la explotación del yacimiento de Salvador.
Durante gran parte del siglo XX,otras empresas extranjeras también realizaron actividades de exploración y explotación en Chile sin que nuestro país recibiera beneficios importantes de la minería de cobre,hasta que en 1951,con la firma del “Convenio de Washington” fue posible disponer de 20 por ciento de la producción cuprífera.
A mediados de los años 50 el tema del cobre forma parte de las inquietudes prioritarias de los legisladores lo que motiva la ejecución de proyectos de ley sobre la producción y tributación de esta actividad,destinadas a garantizar un ingreso mínimo al Estado. Se crea en 1955 el Departamento del Cobre,con atribuciones de fiscalización y de participación en los mercados internacionales del metal.
Once años más tarde,en 1966, se inicia el proceso de "chilenización del cobre".Partió con la aprobación por parte del Congreso de la ley 16.425 que determinaba la creación de sociedades mixtas con las empresas extranjeras en las cuales el Estado tendría 51 por ciento de la propiedad de los yacimientos.
Este proceso determinó que el Departamento del Cobre se transformara en una Corporación del Cobre,Asumiendo el Estado un papel decisivo en la producción y comercialización del metal rojo.
La chilenización del cobre se concretó en los yacimientos más importantes y emblemáticos: Chuquicamata,El Teniente y Salvador,que como resultado de este proceso recibieron inversiones de importancia.Entre los objetivos de esta nueva etapa también se buscaba refinar todo el cobre dentro de este país y aumentar la producción hasta un millón de toneladas.
El gran cambio se produjo en julio de 1971.Por unanimidad el Congreso aprobó el proyecto sobre Nacionalización de la Gran Minería del Cobre,promulgado en la ley 17.450.
Para concretar la nacionalización fue necesario modificar la Constitución Política del Estado de Chile,agregándose una disposición transitoria que planteaba que "por exigirlo el interés nacional y en ejercicio del derecho soberano e inalienable del Estado de disponer libremente de sus riquezas y recursos naturales,se nacionalizan y declaran por tanto incorporadas al pleno y exclusivo dominio de la Nación las empresas extranjeras que constituyen la gran minería del cobre…".
Los bienes y las instalaciones de estas empresas pasaron a propiedad del Estado de Chile,que creó sociedades colectivas para hacerse cargo de las operaciones,coordinadas por la Corporación del Cobre de aquel entonces.
La normativa facultó al Gobierno para disponer sobre la organización,explotación y administración de las empresas nacionalizadas.También determinó que sólo podrían enajenarse o constituirse derechos de explotación sobre concesiones mineras para yacimientos que no estuvieran en explotación para ese momento,previa autorización por ley.
Como resultado de estas atribuciones el 1 de abril de 1976 fueron dictados los decretos ley que formalizaron la creación de una nueva empresa minera: la Corporación Nacional del Cobre de Chile,Codelco.
Codelco Chile fue constituida como una empresa del Estado que agrupaba los yacimientos existentes en una sola Corporación,minera,industrial y comercial,con personalidad jurídica y patrimonio propio,domiciliada en el departamento de Santiago.
Su primera misión fue profundizar la transformación administrativa que implicó darle continuidad a la explotación de los yacimientos nacionalizados,sus establecimientos,faenas y servicios anexos.

En la actualidad,Codelco cuenta con 5 divisiones:
Codelco Norte,en la segunda región,que opera los yacimientos de Chuquicamata y Radomiro Tomic;Salvador,en la tercera región;Andina,y el plantel industrial de Ventanas,en la quinta región y El Teniente,en la sexta región.

Es la empresa productora de cobre más importante a nivel mundial,alcanzando un promedio anual superior al millón 700 mil toneladas métricas,lo que se tradujo en el último año en excedentes por 9 mil 215 millones de dólares para sus accionistas:Todos los chilenos.

Clasificacion de los minerales

Deacuerdo a sus Usos y Aplicaciones los Minerales Pueden ser Clasificados en:

Minerales Metálicos

Metales Basicos:
-Cobre(Ca);Plomo(Pb);Zing(Zn)

Cobre ----->



Metales Ferrosos:
-Fierro(Fe);Magneso(Mn);Molibdeno(Mo);Cobalto(Co);Titanio(Ti)


Fierro ------>




Metales Preciosos:
-Oro(Au);Plata(Ag)

Oro ----->

Metales Nucleares:
-Uranio(U);Plutorio(Pu);Radio(Ra);Mercurio(Hg)


Uranio ----->

Minerales no Metálicos

Recursos Salinos:
-Salitre(Potasio KNO₃);Yodo(I);Carbonato de Litio(Li₂CO_3), Ademas de los diversos Cloruros;NaCl;BcCl;KCl

Materiales de construccion y Ceramica:
-Carbonato de Calcio(CaCO₃);Yeso;Cemento;Arcilla;Cal

Materias Primas:
-Fosfatos;Silicatos;Azufre;Talco y otros.

Sistemas Cristalinos

Un sólido cristalino la CAPA en el espacio de una estructura elemental paralelepipédica denominada celda unitaria. En función de los parámetros de red, es decir, de las longitudes de los lados o ejes del paralelepípedo elemental y de los ángulos que forman, se distinguen siete

Sistema Cristalino	Ejes	Angulos entre ejes
Cúbico	a = b = c	α = β = γ = 90º;
Tetragonal	a = b ≠ c	α = β = γ = 90º
Ortorrómbico	a ≠ b ≠ c ≠ a	α = β = γ = 90º
Hexagonal	a = b ≠ c	α = β = 90º; γ = 120º
Trigonal (o Romboédrica)	a = b = c	α = β = γ ≠ 90º
Monoclínico	a ≠ b ≠ c ≠ a	α = γ = 90º; β ≠ 90º
Triclínico	a ≠ b ≠ c ≠ a	α ≠ β ≠ γ (Todos distintos de 90º)

Escala de MOH

La escala de Mohs es una relación de diez materiales ordenados en función de su dureza, de menor a mayor. Se utiliza como referencia de la dureza de una sustancia. Fue propuesta por el geólogo Friedrich Mohs y se basa en el principio que una sustancia dura puede rayar a una sustancia más blanda, pero no es posible lo contrario.

Mohs eligió diez minerales a los que atribuyó un determinado grado de dureza en su escala empezando con el talco, que recibió el número 1, y terminando con el diamante, al que asignó el número 10.

Cada mineral raya a los que tienen un número igual o inferior a él, y es rayado por los que tienen un número igual o mayor al suyo.

Tabla de valores Mohs:

Formacion de los Minerales

La formación de minerales es el resultado de procesos químicos y físicos que se verifican en todas las épocas geológicas y que aun continúan manifestándose.

Los minerales se originan a través de tres procesos fundamentales:

• magmático
• metamórfico
• sedimentario

Proceso magmático:

Conduce a la formación de minerales por solidificación del magma. Teniendo en cuenta la rapidez con la que se produce el enfriamiento del magma, se pueden dar tres situaciones:

º Si la consolidación se produce en profundidad, bajo presiones elevadas, los gases magmáticos y el lento enfriamiento favorecen la cristalización

º A veces la cristalización de distintos minerales no es simultanea, sino que sucede de forma selectiva y se completa según va disminuyendo la temperatura.

º Los magmas se encuentran generalmente a gran profundidad pero en ocasiones pueden alcanzar la superficie dando origen a una actividad volcánica superior, en este caso el magma se solidifica creando una masa rocosa compacta, a veces granulosa.

Proceso metamórfico:

Es toda la transformación estructural, mineralógica y química que se produce en las rocas bajo el efecto de la temperatura, la presión y los fluidos circulantes.

Hay dos tipos de metamorfismo: metamorfismo térmico y regional.

Metamorfismo térmico: las intrusiones magmáticas provoca fenómenos de metamorfismo en rocas incandescentes. Los minerales más característicos dentro de este tipo de metamorfismo son: granates, sillimanita, cordierita, vesubiana, espinela, piroxeno, pirita, etc.

Metamorfismo regional: se desarrolla en grandes extensiones de la corteza terrestre sujetas a hundimientos y dislocaciones. Se distinguen tres en función de profundidad son: epizona, mesozona y catazona.
-Epizona: comprendida entre 5.000 y 7.000 m de profundidad. En esta zona aparecen: talco, albita, epidota, hematites, titanita, minerales fibrosos y lamelares.
- Mesozona: comprendida entre 7.000 y 12.000 m de profundidad. En esta zona encontramos: biotita, moscovita, cianita, placioclasa, epidota, etc.
- Catazona: comprendida entre 12.000 y 20.000 m de profundidad. En esta zona encontramos: ortoclasa, biotita, plagioclasa, pirosenos, olivino, granate, grafito.

Proceso sedimentario:

La mayor parte de los minerales que podemos encontrar en las rocas sedimentarias provienen de la erosión mecánica y alteraciones químicas de rocas ya existentes. Estos procesos se producen sin la acción de grandes presiones o temperaturas.

Pueden ser clasificados teniendo en cuenta los mismos criterios utilizados por las rocas sedimentarias, de este modo, tenemos:

minerales de depósito mecánico, son principalmente detritos que, trasportados y depositados sufren un proceso de consolidación o cementación, por ejemplo las limonitas..

• minerales de depósito químico, se forman por precipitación de sustancias que se encontraban en disolución.
• minerales de depósito orgánico y bioquímico, en su formación interviene directamente la acción de organismos vivos.