Tema :Arcillas

CURSO: YACIMIENTOS NO METALICOS

PROFESOR: Msc. Ing. Alfonso Huamn Guerrero.

ALUMNOS:

Calsina silva ,Vctor Joel

Alejos Yanac, Alex

Santos Ramrez

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA INGENIERIA GEOLOGICA

ABSTRACT

Clays are economic minerals, so in this presentation will explain the general aspects of the clays, both its genesis and composition among other aspects also Here we are going to show different clay deposits in Peru. Finally we will talk of reserves and business development with clays.

Aspectos generales

Con el trmino de arcillas se puede tener tres definiciones:

Petrolgica: Arcilla es una roca pelitica blanda, que se hace plstica al contacto con el agua , siendo frgil en seco, y con gran capacidad de absorcin.

Mineralgica: Arcillas son silicatos aluminicos hidratados (minerales secundarios) que provienen del intemperismo qumico de los feldespatos. Tambin existen arcillas de origen hidrotermal, que provienen de transformacin mayormente de rocas magmticas, cidas e intrusivas, estn frecuentemente asociados a filones.

Granulomtricamente: Las arcillas son los fragmentos naturales mas finos (< 2 micras o 1/256 mm)Generalmente en Ia naturaleza encontramos las arcillas mezcladas con otros materiales como los limos, arenas (estas con atto contenido de cuarzo), humedad y material orgnico, todo este conjunto de materiales se denominan material arcilloso.

1. YACIMIENTOS SEDIMENTARIOS:

Presenta tres estadios:

Estadio de gnesis sedimentaria

Denudacin mecnica y qumica de la corteza de meteorizacin Traslado de sedimentos. Acumulacin de sedimentos.

Gnesis

Estadio de diagnesis : Corresponde al equilibrio fsico -quimico del sedimento primario inestable, irregular.

Primera etapa: Oxidacin Segunda etapa: Reduccin Tercera etapa: Distribucin acumulacin

Estadio de catagnesis Comprende la inmersin en profundidad, aumento de presin y temperatura litificacin.

2. YACIMIENTOS RELACIONADOS A PROCESOS VOLCNICOS Y SEDIMENTACIN:

Productos de la actividad volcnica en los sectores litorales y del fondo del deposito de acumulacin del sedimento. Los minerales pueden suministrarse del siguiente modo:

En forma de exhalaciones volcnicas. En forma de soluciones hidrotermales. Cuando el material volcnico es descompuesto por el agua marina.

Clasificacin industrial

Arcillas expansivas (esmectitas) - bentonita

Es un mineral arcillosos de grano muy fino cristalino, derivado generalmente por deshidratacin y alteracin qumica de ceniza volcnica o tobas volcnicas, cuyos principales constituyentes son el mineral arcilloso llamado montmorillonita en menor proporcin, (no menor de 85%).

Otros minerales arcillosos tales como illita y la caolinita estn presentes en muchas bentonitas en cantidades variables (5% a 1 0% del total

Este tipo de arcillas son filosilicatos hinchables a tres capas que pueden incorporar cationes inorgnicos, orgnicos, y lquidos entre capas. El mineral ms frecuente es la montmonllonita.

Gnesis

Las esmectitas se forman como: Como productos residuales de la meteorizacin, predominantemente sobre rocas

magmticas bsicas en ambientes alcalinos y en presencia de magnesio.

Por alteracin hidrotermal. Por la deposicin de material transportado de grano fino, en ambientes marinos y no

marinos.

Arcillas refractarias

Se caracterizan por ser resistentes al calor. Resisten a T de 1 .500 C y por sus altos contenidos de cuarzo.

Estas consisten esencialmente en caolinita desordenada y adems halloysita, illita; suelen tener xidos de fe, lo que hace que no quemen de color blanco.

La resistencia al fuego aumenta con crecientes contenidos de Al2O3, as arcillas altamente refractarias contienen :

38 -42 % de Al2O3

< 2 - 3 % Fe203 y deben presentar menores prdidas por calcinacin.

Gnesis:

Se forman en ambientes geolgicos similares al de las arcillas caoliniticas. Las arcillas refractarias no slo deben resistir temperaturas altas, sino que

tambin deben ser resistentes a ataques de fundidos metlicos u otros fundidos.

Arcillas caoliniticas

Desde el punto de vista tcnico, el concepto de caoln se emplea para productos naturales de partculas muy finas, que consisten principalmente en minerales del tipo del caoln. como la caolinita, hayosita , dickita y nacrita.

Asociados a estos minerales se pueden presentar cuarzo, mica, esmectitas, feldespatos.

son los materiales ms interesantes para la fabricacin de cermica blanca de gran calidad.

Gnesis de los yacimientos caoliniticos

A) Yacimientos primarios

Caolines residuales: Formados por intensa meteorizacin qumica en climas tropicales y subtropicales, hmedos y clidos.

Caolines hidrotermales: Formados por la transformacin hidrotermal de la roca de origen, mayormente rocas magmticas, cidas e intrusivas.

B) Yacimientos secundarios

Deposicin en ambientes limnicos, salobres y fluvitiles, con frecuencia bajo condiciones reductoras (lagos pantanosos , deltas y lagunas)

Deposicin en cuencas, frecuentemente relacionado a fallas.

Caractersticas :

Es blanda y no abrasiva Color blanco Tiene poder cubridor bueno Tiene menor tamao de grano Menor capacidad absorbente

Yacimiento de caolinita y otras arcillas

Arcillas comunes

Consiste en unas mixturas de diferentes minerales arcillosos generalmente huta y esmectita, y otros minerales.

Las arcillas comunes debido al alto contenido de fundentes (lcalis, compuesto de hierro, cal). empiezan a fundirse (sinterizar) a temperaturas de 950 a 1,200 C.

La arcilla comn contiene tamaos de grano muy irregulares, desde partculas

Caolinita : SI2O5 AL2(OH)4

Pirofilita : SI4O10AL2(OH)2

Montmorillonita: (SI4O10)(AL,MG)8(OH)1012H2O

Illita : 4H2O.K2O.4AL2O3.16SIO2

Bedidelita : (SI4O10)3AL3(OH)1212H2O

Halloisita : AL4(SIO10)(OH)8.4H2O

Alofena : mAl2O3.mSIO2.pH2O

Diasporo : AlO(OH)

Composicin qumica de los minerales de arcilla

Mineraloga de las arcillas

Composicin mineralgicas de arcillas expansivas (esmectitas) :

Bentonita general = mayor o igual a 70- 80 % Na bentonita = a 80 % de montmorillonita, 20 % cz, cristobalita, FPTs, otros

minerales de arcilla.

Ca-bentonita= 60 % montmorillonita, 40 % cz ,cristobalita, feldespato, otros minerales de arcillas.

K-bentonita = 50 100 % montmorillonita hasta 30 % caolinita

< 15 % cz, bt, FPTs, Py

Composicin mineralgicas de arcillas refractarias:

Caolinita= alto > de 90 % Cuarzo = bajo Illita=bajo Carbonato =bajo Minerales de fe= bajo

Composicin mineralgicas de arcillas caoliniticas:

Caolinita = 35 80 % Cuarzo = 8 35 % Mica / illita = 15 30 % Sustancia orgnica = 0 16 %

Caolinita = >20 35 % Cuarzo = 35 - 60% Mica / illita = < 20% Sustancia orgnica = 0 16 %

Caolinita = 5 20 % Sericita + illita = 10 25 % Esmectita = 0 5 % Clorita = 0 10 % Cz = 30 50 % Feldespato = 0 10 % Calcita = o 5 % dolomita = 0 3 % Goethita = < 1 %

Caolinita = 0 15 % Sericita + illita = 10 20 % Esmectita = 0 5 % Clorita = 0 5 % Cz = 30 55 % Feldespato = 0 13% Calcita = o 10 % dolomita = < 1 % Goethita = < 1 %

Yacimientos de arcillas en el Per Nombre del yacimiento Tipo de arcilla Ubicacin

El carmelo Arcilla comn Piura

Carabamba Arcilla comn La libertad

Caseas Arcilla pirofilita La libertad

Antapucro Caoln Hunuco

Acobambilla Arcilla comn Hunuco

Margos Arcillas comn Hunuco

Alto barro Arcilla comn Arequipa

Calacoa Arcilla comn Faldas del volcn ticsani

Puquio Arcilla comn Tacna

Ataspaca Arcilla comn Tacna

Sicuani Arcilla comn Cuzco

Tolvas Arcilla bentonitica Ica

Correviento Arcilla bentonitica Pisco -Ica

Maca maca Caoln Arequipa

USO DE LAS ARCILLAS en el Per

Principales usos y aplicaciones de las arcillas

La demanda nacional de arcilla presenta estrecha relacin con la industria de la construccin, en lo que concierne a los otros tipos de arcillas (bentonita, caoln y arcilla refractaria), tiene una gama de aplicaciones y usos en diversas industrias como describiremos mas adelante.

USO DE LA ARCILLA COMUN

Usos De La Arcilla Comn

La arcilla comn tiene aplicacin fundamentalmente en:

Cermica estructural (ladrillos, tejas, etc.). Cermica industrial (tubos, maylicas, lavaderos, pisos, etc.). Cemento: como materia prima para la fabricacin del clinker. Alfarera y artesana.

En el Per, la arcilla comn esta estrechamente relacionada con la fabricacin de productos para la construccin.

Para su aplicacin o uso en la fabricacin de ladrillos, tejas, etc., es importante el conocimiento de la composicin qumica y mineralgica de las materias primas arcillosas.

Usos De La Arcilla Comn

En nuestro pas, gran parte de los fabricantes de ladrillos son informales y muchos de ellos desconocen las propiedades y caractersticas de las arcillas para su utilizacin.

Usos De La Arcilla Comn

USO DEL CAOLIN

Usos Del Caoln El caoln tiene una amplia y variedad aplicacin en diversas

industrias, siendo la aplicacin mas importante en la industria del papel, donde se usa como carga o pigmento de revestimiento.

Industria del papel

Es uno de los principales consumidores de los caolines como carga o relleno, es as que para este uso las especificaciones de calidad requeridas son muy estrictas, tanto en pureza como en color o tamao de grano.

Tambin en esa industria se usa el caoln para proporcionar al papel el acabado.

La composicin mineralgica para este uso debe ser: Caolinita: rango 90 95% Illita / mica: rango 3 19% Feldespatos: 1% Cuarzo: menor a 2% Sustancias Orgnicas: menor a 0.2%

Los caolines de laminados, lavados en agua, se utilizan en revestimientos para mejorar el brillo, suavidad y recepcin de tintas.

Industria del papel

Para papel normal: Caolinita: 93% Illita/mica: 7% Cuarzo: 0.5% Sustancias Orgnicas: menor a 0.05%

Para papel de primersima calidad: Caolinita: 99.5% Cuarzo: menor a 0.05% Sustancias Orgnicas: menor a 0.05%

Industria del papel

Se usa para calcinar el P.V.C. alambre aislante para mejorar la resistencia elctrica.

Tambin es usado en revestimientos plsticos para ductos y tejas plsticas y mezclado, mejora la rigidez y dureza del mismo.

En la industria del caucho se usa como la arcilla dura, lavada en agua y delaminadas para mejorar el color, las propiedades fsicas y la resistencia a la abrasin del producto.

Productos de cauchos/goma y plsticos

Para estas industrias, la composicin mineralgica debe estar en un rango:

Gruesos:

Caolinita: mayor al 77%

Illita/mica: 22%

Cuarzo: menor a 1%

Medio:

Caolinita: mayor al 80%

Illita / mica: 19%

Cuarzo: menor a 1%

Fino:

Caolinita: mayor a 90%

Illita / mica: 9%

Cuarzo: mayor a 1%

Productos de cauchos/goma y plsticos

El caoln es usado principalmente como pigmento ex tendedor blanco, reemplazando parcialmente el dixido de titanio en pinturas, contribuye dando brillo y opacidad a la pintura.

Para estos usos, la composicin del caoln debe estar en rangos: Caolinita: entre 90 95% Illita / mica: entre 3 19% Cuarzo: menor a 1% Sustancias Orgnicas: menor a 0.05%

Pinturas, barnices, tintas

El caoln tambin se utiliza como parte componente para la fabricacin de insecticidas.

Los compuestos que debe contener el caoln para este uso son:

Caolinita: mayor a 80% Illita / mica: 14% Cuarzo: menor a 1%

Insecticidas, pesticidas y abonos minerales

Industria de artculos farmacuticos y cosmticos

Se emplea el caoln en la elaboracin de medicamentos por ser qumicamente inerte y libre de bacterias.

El caoln es uno de los principales ingredientes de los cosmticos, debido a que absorbe humedad, mejora las bases blancas para colores, se adhiere a la piel y tiene textura suave.

Los principales componentes mineralgicos para este uso son: Caolinita: mayor a 90% Cuarzo: menor a 2%

En la industria del vidrio

El caoln acta como fundente, permitiendo a la mezcla fundir a una temperatura relativamente baja.

Para este uso el rango de caolinita es mayor a 79%.

Otros usos

Moldes de fundicin. Industria de adhesivos. Porcelana. Cermica. En la qumica. Objetos de alfarera.

USO DE LAS BENTONITAS

Usos de las Bentonitas

Las aplicaciones de bentonita son extraordinariamente numerosas, tanto para las bentonitas sdicas, blancas y clcicas.

La bentonita se usa sobre todo en la industrias de pases tcnicamente desarrollados, con una relacin estrecha entre el consumo de bentonita y el grado de desarrollo industrial.

Como aglomerante en arenas de fundicin

A pesar que la industria ha evolucionado considerablemente, se han ido sustituyendo a las bentonitas. Sin embargo en la fabricacin de moldes para fundicin, este sigue siendo su uso principal.

Las arenas de moldeo estn compuestas por arena y arcilla, generalmente bentonita, que proporciona cohesin y plasticidad a la mezcla, facilitando su moldeo y dndole resistencia suficiente para mantener la forma adquirida.

En la metalurgia

En la industria del acero, como fundente en la purificacin de este y en la oxigenacin bsica, as como hornos elctricos.

Para remover fosforo, azufre, slice y para desechar el azufre.

Neutraliza los ltimos rastros del acido adherido al metal y protege temporalmente de la corrosin.

En la concentracin del fosfato. Para quitar la slice del mineral de bauxita y para la

caustizacion en manufactura de almina.

En la industria de construccin

Se emplea en la manufactura de productos para construcciones bajo tierra, cortinas e inyecciones subterrneas.

Productos de concreto que resisten mas al agua, mejorando la reflectividad y reduciendo las perdidas por rompimientos.

En La Proteccin Medioambiental

La creciente importancia que esta tomando en los ltimos aos, por parte de los gobiernos a nivel mundial la legislacin en lo referente a medio ambiente, se viene desarrollo de todo un mercado orientado hacia el uso de bentonitas como material de sellado en depsitos de residuos tanto txicos, peligrosos, como radioactivos de baja, media y alta actividad.

En la industria petrolera

Las bentonitas se siguen aplicando en lodos de perforacin de pozos de petrleo, siendo uno de los mercados mas importantes de consumo en el mundo.

Otros usos

Como selladores. En la industria farmacutica. Como absorbente, decolorante y purificante en

procesos industriales.

MERCADO DE LAS ARCILLAS DEL PERU Y EL

MUNDO

Distribucin de canteras por tipo de Arcillas

Lima 22.12%, Junin 15.49%, La

libertad.

Exportacin de las arcillas

ARCILLAS EN EL MUNDO

ARCILLAS EN EL MUNDO

Evolucin de importacin y exportacin de bentonita en el Per

Evolucin de importacin y exportacin de caoln en el Per

Evolucin de importacin y exportacin de arcillas refractarias en el Per

Precio promedio de arcilla comn en el Per

Gracias