UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

Universidad Nacional Mayor de San MarcosFacultad de Ing. Geológica, Minera, Metalúrgica, Geográfica y Civil

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE METALUGICA

CROMITA

Alarcón Gonzales Julio Cesar

LLACSAHUANGA MALDONADO JESUS GLENN

2015

7 de Julio

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INTRODUCCION

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INDICE

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CROMITA

Es un mineral perteneciente al grupo de las espinelas. Se encuentra frecuentemente como granos pequeños en rocas ígneas ultrabásicas y en la serpentina. Las cromitas constituyen, en general, una serie que va desde la cromita propiamente dicha a la maganocromita MgCr2O4, acompañada casi siempre con sílice, alúmina, magnesio, titanio, cerio, etc.

A pesar de que el cromo se encuentra en varios minerales, la cromita es la única fuente comercial del mismo. Inicialmente, la cromita se empleó en la fabricación de productos químicos, y se amplía posteriormente en la manufacturación de productos refractarios y metalúrgicos, particularmente en la fabricación de aceros inoxidables. El cromo es un constituyente de una gran variedad de aleaciones ferrosas y no ferrosas de amplia utilización; las súper aleaciones de cromo se utilizan en motores de turbina a gas de uso militar, por su resistencia a altas temperaturas y mayor eficiencia. Aleaciones con cromo se utilizan en la producción de maquinaria pesada, en equipos para el procesamiento químico y en la producción de energía.

La mena de cromita se presenta, generalmente, en forma masiva a diseminada.

La cromita proviene de depósitos estratificaos asociados con complejos ultramáficos y de depósitos podiformes en ofiolitas.

La cromita se encuentra generalmente asociada a metales y sulfuros y presenta tres diferentes texturas: 1) granos individuales de alrededor de 100 μm en tamaño; 2) en grupos de granos muy pequeños (10 μm) dentro de vidrio con composición de plagioclasa. 3) vetillas finas dentro de olivinos que son también un indicador de choque metamórfico e indican temperaturas muy altas de formación

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Ambiente Geológico

El cromo es un elemento litófilo que se encuentra asociado al níquel y al magnesio en rocas ultramáficas. Estas rocas contienen un promedio que fluctúa entre 1.000 y 3.000 ppm de cromo, comparado con 200 ppm en los gabros y 5ppm en los granitos.

HISTORIA

La edad de estos depósitos es Paleozoica o más joven. La localización de estos cuerpos de cromita en las zonas inferiores de los complejos ultramáficos zonados y en las peridotitas ubicados en la base de las secuencias ofiolíticas limita en gran medida las áreas a prospectar

TIPOS DE EXPLOTACION

La cromita se explota por métodos subterráneos o a cielo abierto. En uno u otro caso, las limitaciones en la explotación dependen del tamaño, forma y posición de los cuerpos de cromita; la mayor parte de los cuerpos de cromita podiforme se explotan por sistemas subterráneos,los cuerpos son relativamente grandes y se encuentran cerca de la superficie, eventualmente se puede usar el método de explotación a cielo abierto.

Mayores productores

Los mayores productores de cromita en el mundo son Sudáfrica, la Rusia y Albania, entre otros, en los cuales, a su vez, se encuentran las mayores reservas comerciales de cromita.

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La cromita es la mena principal de cromo. Hay grandes yacimientos de cromita en Kazajstán, Turquía, Zimbabue, Austria y zonas de la antigua Yugoslavia.

Tipos de yacimientosLa cromita presenta dos tipos de yacimiento, ambos ligados a rocas plutónicas básicas:

1. Depósitos estratiformes.2. Depósitos podiformes

Depósitos estratiformesSe encuentran asociados a grandes intrusiones máficas y ultramáficas de edad Precámbrica emplazadas en zonas cratónicas. La cromita forma cuerpos masivos de morfología estratiforme y gran desarrollo lateral, con un espesor de hasta un metro. Los cuerpos de cromitita forman intercalaciones en el seno de las intrusiones estratificadas, junto con capas de magnetita, anortosita, piroxenita y otras rocas ultrabásicas. Este grupo de yacimientos de cromita también se conoce como tipo Bushveld.

Principales Características de los Depósitos estratiformes.

Estas características mineralógicas y texturales de los depósitos estratiformes que podremos reconocer en muestra de mano y en el microscopio óptico son:

Estilo de mineralización: La cromita desarrolla capas masivas, aunque también forma diseminaciones en las rocas ultramáficas que encajonan dichas capas.

Mineralogía y textura de las cromititas: Las cromititas están formadas mayoritariamente por cristales idiomórficos a hipidiomórficos de cromita. Además de cromita, otras fases metálicas

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se presentan como minerales accesorios. Las más comunes son: magnetita, ilmenita, pirrotina, pentlandita y calcopirita. Los minerales portadores de elementos del grupo de los platinoides (PGE) aparecen en cantidades menores, estrechamente asociados a los sulfuros. Entre ellos predominan las fases de Pt y de Pd. En posición intersticial respecto a los granos de cromita hay principalmente olivino, ortopiroxeno, clinopiroxeno y plagioclasa cálcica.

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Depósitos podiformes:La cromita se dispone en cuerpos de morfología aproximadamente lenticular, o pods, encajonados en complejos ofiolíticos alpinos. Su encajonante más habitual lo constituyen harzburgitas y dunitas que comúnmente están serpentinizadas. Estos depósitos también reciben el nombre de cromititas ofiolíticas.

Principales Características de los Depósitos podiformes:

Textura nodular: Es la textura más habitual en este tipo de depósitos. La cromita forma agregados de cristales, de morfología aproximadamente redondeada y un diámetro entre 5 y 20 mm de diámetro, englobados en una matriz de silicatos. Más raramente, la cromita puede formar agregados masivos.

Mineralogía: Los minerales mayoritarios de las cromititas ofiolíticas son la cromita y el olivino. Otros minerales comunes en la matriz son: clinopiroxeno, ortopiroxeno, plagioclasa y anfíbol. Además, los granos de cromita pueden contener inclusiones de los siguientes minerales: olivino, anfíbol (pargasita), flogopita, clinopiroxeno, ortopiroxeno, albita, nefelina, sulfuros de Fe- Cu- Ni- (pentlandita, heazlewoodita, calcopirita), fases portadoras de PGE (laurita, sperrylita, aleaciones de Fe-Pt y de Ru-Ir-Os).

Alteración: En la mayoría de los casos, la roca encajonante que contiene a los cuerpos de cromitita se encuentra en un avanzado estado de serpentinización. Como consecuencia, suelen predominar los minerales secundarios como son: serpentina, clorita, ferroactinolita, titanita, uvarovita, tremolita y calcita. Además, la cromita suele estar alterada a ferricromita. La ferricromita se desarrolla en fracturas y bordes de alteración sobre los agregados de cromita.

Deformación: El emplazamiento de las series ofiolíticas que contienen los cuerpos de cromitita, tiene como resultado el desarrollo de texturas de deformación frágil, como son texturas cataclásticas y texturas pull-apart. En muchos casos, la disposición y orientación de los granos de cromita define una foliación o una lineación.

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En la industria y el comercio de este mineral, se distinguen tres grados:

Grado metalúrgico (48% de óxido de cromo, Fe-Cr=3.1, no más del 25% entre alúmina y magnesia).

para aumentar la dureza, resistencia a la corrosión, a la oxidación y al desgaste de los productos finales. Las aleaciones ferrosas, principalmente el acero inoxidable, son las que consumen la mayor cantidad de cromo, aunque también se utiliza en otros tipos de acero, en fundición y en aleaciones no ferrosas, a los que proporciona propiedades metálicas aceptables, propiedades eléctricas especiales y mayor resistencia a la corrosión.

En los aceros inoxidables, constituye el 10% de la composición final. Debido a su dureza, la aleación de cromo, cobalto y wolframio se emplea para herramientas de corte rápido de metales.

Grado químico (mayor a 44% de óxido de cromo, la razón de Cr - Fe debe ser de 1.5.

proporciona color, inhibición a la corrosión, protección al revestimiento, etc. Se utiliza principalmente para chapados.

Los pigmentos de cromo presentan su uso más extendido en la industria química. También se utiliza en la fabricación de vidrio verde.

Grado refractario (Mayor a 63% de Cr2O3 y Al2O3 combinados, la razón de Cr-Fe=2.2.

la cromita se usa principalmente, para la fabricación de ladrillos y morteros ya que se emplea en moldes de éstos materiales; y en general para fabricar materiales refractarios (como los ladrillos para hornos de fundición).

El amplio uso de la cromita como refractante se debe a su alto punto de fusión, su moderada dilatación térmica y la estabilidad de su estructura cristalina.

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Clasificación de los productos refractarios

Debido a la gran variedad de materiales refractarios es posible clasificar los materiales desde diferentes aspectos, sin embargo la clasificación más utilizada es por la composición química y mineralógica:

– Ácidos: sistemas de sílica y alúmina.

– Básicos: magnesia, dolomita y cromita.

– Especiales: carbon, carburos, nitruros, espineles, zirconia, etc.

Diseño y composición de los productos refractarios

Los productos refractarios son materiales heterogéneos de composición variable. Consisten en la utilización de uno o más minerales para la síntesis de este tipo de materiales, utilizando aditivos o sin ellos, los cuales proporcionan o refuerzan propiedades específicas.

La definición del diseño puede ser considerada universal (excepción refractarios electrofundidos).

Características de los productos refractarios

La combinación de agregados/ligantes/aditivos proporciona las características principales del material requeridas para ciertas aplicaciones y condiciones específicas. De esta manera un material refractario no sólo resiste altas temperaturas, sino que también puede estar expuesto a otros ambientes agresivos sin sufrir algún cambio microestructural como:

– Corrosión química (por líquidos de óxidos, metales fundidos y gases).

– Erosión mecánica mediante calor.

– Shock térmico.

– Esfuerzos de tensión.

Existen diferentes tipos de materiales refractarios usados en distintos sectores de la industria, por ejemplo: industria del cemento, electrometalurgia, industria del acero, industria química.

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Características y aplicaciones de los productos refractarios

Refractarios básicos

Este tipo de refractarios se caracterizan por la alta refractariedad y la alta resistencia a la corrosión a líquidos de óxidos (escoria).

Generalmente son usados en convertidores catalíticos, ollas de fundición, hornos eléctricos, proceso de fusión de metales no ferrosos como el Cu y el Pb (magnesita-cromita), hornos rotatorios (magnesita-cromita, espinel magnesia, dolomita).

Descripción

La cromita es dura, pesada, carente de exfoliación pero con una discreta fractura plana; polvo de color pardo oscuro. Débilmente magnética; e insoluble en ácidos.

La cromita es la única mena conocida para la obtención del cromo, el cual es un mineral que contiene variables cantidades de cromo, hierro y aluminio. Fundamentalmente es una combinación de óxido de cromo Cr2O3 y óxido de hierro FeO, acompañada casi siempre con sílice, alúmina, magnesio, etc.

Ambiente Geológico

El cromo se encuentra en la cromita, el cual es el único mineral de mena para este elemento. Dicho mineral se presenta en concentraciones económicas en rocas ultramáficas de complejos estratificados y ofioliticos. Los primeros fueron emplazados en terrenos continentales cratónicos estables, como magma toleítico que sufrió procesos de diferenciación por

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asentamiento gravitatorio y los segundos representan fragmentos alóctonos generados en dorsales de cuencas oceánicas mayores o marginales y transportados tectonicamente a fajas montañosas móviles de márgenes continentales y arcos insulares. Con las rocas encajantes los depósitos de cromita son considerados como un residuo refractario resultante de fusión parcial o son producto de sedimentación magmática ambos procesos en el manto superior

Forma de presentarse:       En pequeños cristales de hábito octaédrico, aunque generalmente masivo, compacto o granular.

Génesis:      

Ortomagmático asociado a rocas ultrabásicas.

Sedimentario en placeres.

En meteoritos.

industria metalúrgica para aumentar la dureza, resistencia a la corrosión, a la oxidación y al desgaste de los productos finales. Las

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aleaciones ferrosas, principalmente el acero inoxidable, son las que consumen la mayor cantidad de cromo, aunque también se utiliza en otros tipos de acero, en fundición y en aleaciones no ferrosas, a los que proporciona propiedades metálicas aceptables, propiedades eléctricas especiales y mayor resistencia a la corrosión.

En los aceros inoxidables, constituye el 10% de la composición final. Debido a su dureza, la aleación de cromo, cobalto y wolframio se emplea para herramientas de corte rápido de metales.

productos químicos proporciona color, inhibición a la corrosión, protección al revestimiento, etc. Se utiliza principalmente para chapados.

Los pigmentos de cromo presentan su uso más extendido en la industria química. También se utiliza en la fabricación de vidrio verde.

industria refractaria la cromita se usa principalmente, para la fabricación de ladrillos y morteros ya que se emplea en moldes de éstos materiales; y en general para fabricar materiales refractarios (como los ladrillos para hornos de fundición).

El amplio uso de la cromita como refractante se debe a su alto punto de fusión, su moderada dilatación térmica y la estabilidad de su estructura cristalina.

El cromo es un constituyente de una gran variedad de aleaciones ferrosas y no ferrosas de amplia Utilización; las superaleaciones de cromo se utilizan en motores de turbina a gas de uso militar, por su resistencia a altas temperaturas y mayor eficiencia. Aleaciones con cromo se utilizan en la producción de maquinaria pesada, en equipos para el procesamiento químico y en la producción de energía.

Principales propiedades físicas

Color: Negro oscuro a negro amorronado. Raya: Marrón oscuro. Brillo: Metálico. Dureza: 5,5 Densidad: 4,6 Exfoliación: Ausente Fractura: Concoidal Hábito: Octaédrico. Pulido y Dureza: Buen pulido. H 5,5 VHN 100-200=1036 -2000.

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Óptica: Opaco o subtraslúcido. De color gris, isótropo. Reflexiones internas pardas rojizas.

Etimología: El nombre hace referencia al cromo. Química: Contiene el 32% de hierro y el 68% de Cr2O3, con sustitución de

parte del hierro por magnesio y el cromo por aluminio.

Óptica: Opaco o subtraslúcido. De color gris, isótropo.Reflexiones internas pardo rojizas.

INTRODUCCIÓN

La cristalización de los magmas da origen a una gran variedad de minerales, que se asocian para dar origen a las diversas rocas ígneas, que a su vez pueden contener una cierta variedad de concentraciones de determinados minerales de interés económico. Esta variedad está en relación con la variedad de procesos implicados en la génesis y evolución de los magmas desde su formación en niveles más o menos profundos del planeta hasta su cristalización en proximidad de la superficie

Yacimientos Ortomagmaticos

Son el resultado directo de los siguientes procesos magmáticos

Simple cristalización, pero sin concentración.

Segregación de cristales, de la primera formación.

Inyecciones de materias concentradas, en otros lugares por diferenciación.

Los minerales metálicos cristalizaron antes que los silicatos de las rocas, y es de suponer que se separan por cristalización.

Yacimientos metálicos de origen ortomagmático

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Los minerales metálicos acompañan a las rocas intrusivas como minerales minoritarios, en forma de óxidos o de sulfuros, fundamentalmente, que cristalizan a la vez que el resto de componentes silicatados de la roca. En el detalle, pertenecen a varios subtipos

Yacimientos por inmiscibilidad líquida y por cristalización fraccionada

En Colombia

En Colombia, las posibilidades de ubicar nuevos depósitos de cromita están asociadas a tres cinturones de rocas máficas y ultramáficas:

El cinturón ofiolítico Romeral,

el cinturón ultramáfico Atrato y el cinturón ofiolítico Caribe.

Sólo se conocen algunos cuerpos de cromita podiforme en el cinturón ofiolítico Romeral y se destacan las cromitas de Medellín en la localidad de Santa Elena, dentro de dunitas; el depósito más grande (Patio Bonito) actualmente se encuentra agotado. También se conocen ocurrencias de cromita en la localidad de Parashi en La Guajira

Yacimientos en España: Aparece en las peridotitas de la Serranía de Ronda, en Ojén (Málaga) ypor efectos de la meteorización y erosión se encuentra en forma degranos sueltos junto a la magnetita y casiterita en Carratraca y en lasplayas de Estepona y Marbella.En algunas mineralizaciones deHuelva, como en Cala. También aparece en pequeña cantidad, igualmente asociada a las rocasbásicas y ultrabásicas, enGaliciapero siempre en pequeñas cantidades.  

EL en Peru la cromita se encuentra distribuida en la cordillera oriental y en el valle de tarma. En este ultimo caso , originada por la alteración de un diapiro de peridotita, serpentinizado. Este diapiro se

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halla localizado en el distrito de tapo de la provincia de tarma , departamento de junin y en el , la cromita se halla diseminada. En la Coordillera Oriental existen cuerpos de peridotitas serpentinizadas, las cuales deberían actualizar su exploración puesto que en el año 1968, la de cerro de pasco corporation dejo de explotar cromitas; asimismo, las dunitas de la región de San luis en Huanuco .

El yacimiento Mercedita se localiza en el Macizo Ofiolítico Moa-Baracoa (NE de Cuba) y es el depósito de cromita podiforme más importante de América. Explota cuerpos de cromititas (lentes) encajados en dunitas y harzburgitas de los términos superiores de las tectonitas mantélicas, próximos a los niveles de gabros bandeados (Moho Transition Zone. Se trata de cuerpos concordantes de cromititas masivas con fracturas de pull-apart. Los lentes engloban cuerpos de gabro (sills) a los que reemplazan parcialmente. Los minerales intergranulares presentes son olivino, serpentina y clorita. Las principales inclusiones sólidas en los cristales de cromita son olivino y pargasita rica en Na (hasta 4 % en peso de Na2O),y en menor medida laurita y millerita. En cambio, hacia el contacto entre la cromitita y los sills de gabro los cristales de cromita presentan abundante inclusiones de clinopiroxeno, plagioclasa y rutilo. La cromita es de grado refractario, es decir rica en A l2O3 (25-33 % en peso) e inusualmente rica en Ti O2 (hasta 0.52 % en peso). Las cromititas del yacimiento Mercedita presentan bajos contenidos en elementos del grupo del platino (EGP). El contenido total de EGP oscila entre 56 y 166 ppb, con un valor promedio de 90 ppb. A partir de datos texturales y geoquímicos se propone un modelo de formación de la cromita a partir de reacción de un fundido tipo b a ck arc basin basalt, formado por reacciones fundidos/peridotitas, en un manto litosférico suboceánico en una zona de suprasubdución. Estos fundidos percolan a través de canales duniticos, y son mezclados con fundidos altamentes oxidados La mezcla de estos dos fundidos

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genera un fundido híbrido y hace que la cromita se convierta en el único mineral líquidus del magma (Hill y Roeder, 1974). En estas condiciones, el magma intersticial tenderá disolver los silicatos de la matriz y a cristalizar, en su lugar, cromita.

El yacimiento Mercedita constituye el depósito de cromita podiforme más grande de Cuba y del continente americano. Se explota desde 1981 y de él se han ex t r a í d o más de 500.000 tn de cromita de grado refractario. Actualmente la producción es de más de 30.000 tn/año. Este yacimiento se localiza en la Faja Ofiolítica May a r í - Baracoa, en la parte oriental de la isla. Esta área incluye r e s e rvas calculadas en 6.5 millones de toneladas (Silk, 1988), y concentra la mayor parte de las reservas de cromita en Cuba (entre estas reservas no se incluyen las cromitas asociadas a lateritas cromíferas o placeres). El yacimiento Mercedita es un ejemplo típico de cromititas asociadas a secuencias ofiolíticas, ubicado en la transición manto-corteza, que presenta la peculiaridad de que los cuerpos de cromititas engloban numerosos cuerpos lenticulares de ga b r o . En este trabajo se pretende: 1) analizar las características morfológicas y estructurales de los cuerpos minerales y su relación con las rocas encajantes; 2) caracterizar los tipos texturales de cromita, desde un punto de vista m o r f ó l ogico y de su quimismo mineral; 3) valorar los contenidos en elementos de grupo de platino (EGP) y Au; 4) e s t a bl e c e r, en la medida de lo posible, un modelo de formación para las cromititas y su aplicación a otras cromititas refractarias ubicadas en la transición manto-cort e z a

PROCESO DE OBTENCION DE La Cromita

La ley de corte es el criterio empleado en minería para discriminar entre el mineral y estéril. Tomando en cuenta que la mina cumpla el rendimiento del 10% para que sea rentable Para nuestra mina tiene una baja ley de 0,45% y una ley promedio de 0,89%.

Los emprendimientos de extracción y procesamiento de minerales comprenden una serie de acciones que producen significativos impactos ambientales, que perduran en el tiempo, mucho más allá de la duración de las operaciones de extracción de minerales.

Los proyectos de este sector se relacionan con la extracción, transporte y procesamiento de minerales y materiales de construcción. Estas actividades incluyen:

Operaciones en la superficie y subterráneas, para la producción de minerales metálicos, no metálicos e industriales.

La extracción del material se realiza siguiendo una secuencia de las siguientes fases:

Perforación.

Tronadura.

Carguío.

Transporte.

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