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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA Área de la Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no Renovables Carrera de Ingeniería en Geología Ambiental y Ordenamiento Territorial GEOLOGÍA FÍSICA

MINERLES INDUSTRIALES Los minerales industriales constituyen uno de los grandes sectores en que se suele clasificar la actividad minera, junto con los minerales metálicos, rocas ornamentales, áridas y sustancias energéticas. Son además la materia prima utilizada por multitud de industrias y la base de innumerables productos de consumo cotidiano. 

MINERALES INDUSTRIALES Y SUS PROPIEDADES

Los minerales industriales son aquellos que, en función de sus características físicas, se utilizan en la fabricación de productos, ya sea directamente o con un tratamiento previo. Además no son minerales de los que se extraigan metales como único fin, ni se aprovechan en función de su contenido energético, ni tienen normalmente valor estético u ornamental, ni son áridos que se utilicen en la construcción o en la obra pública. Un ejemplo, se consideran minerales industriales las arenas silíceas destinadas a la fabricación de vidrio, las arcillas rojas empleadas en la industria cerámica, el caolín utilizado como aditivo en la industria del papel, la caliza explotada para fabricación de cal y de cemento, los fosfatos de los fertilizantes, el talco, el yeso, productos refractarios como la magnesia, conservantes como la sal e incluso el diamante utilizado en herramientas de corte. La mayoría de los minerales industriales se emplean en su estado natural, adaptando sus características físicas (tamaño de grano, humedad…) a las exigencias de la industria pero sin variar su composición química original. Otros minerales se emplean como fuente de sustancias que no se encuentran en la naturaleza, o al menos en concentraciones explotables. Estas sustancias se obtienen mediante procesos industriales que varían la composición química del mineral original. De este modo se producen sustancias tan comunes como la cal (por calcinación de caliza), el silicio (a partir del cuarzo), el yeso calcinado o el amoniaco, y otras menos conocidas obtenidas a partir de minerales como berilo, bórax, celestina, fluorita, fosfatos, magnesita, etc. (Las arenas silíceas, el cuarzo y el silicio) Estas tres sustancias sirven de ejemplo de cómo un mineral, se utiliza en su estado natural obtenido de forma sintética o como producto derivado en función de los requerimientos de la industria.

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Las arenas silíceas se emplean, por ejemplo, en la industria del vidrio, con unas especificaciones que se refieren fundamentalmente a la composición química y al tamaño de grano. El cuarzo sintético o cultivado (cristales de cuarzo química- mente muy puros y de gran perfección cristalográfica), por razones de mercado, se fabrica a partir de cuarzos de gran pureza (lascas) disueltos y cristalizados en autoclave. Se utiliza en la industria óptica (láser, por ejemplo) y, por sus propiedades piezoeléctricas, en el campo de la electrónica, relojes, etc. El silicio se obtiene por reducción de sílice de alta pureza en horno eléctrico. Esta sustancia tiene importantes aplicaciones en la industria metalúrgica (aluminio) y química (silicona), en electrónica (chips) y en la fabricación de células fotovoltaicas.

En cualquier caso, los minerales industriales, tanto naturales como sintéticos, y las sustancias derivadas se emplean en la industria en función de unas determinadas propiedades físicas. Atendiendo a estas propiedades, los minerales industriales se pueden clasificar en diferentes grupos, por ejemplo:  Abrasivos: arenas silíceas, corindón, esmeril, diatomita, granate, trípoli. También se utilizan diamantes de baja calidad (no válidos para joyería), diamante y corindón sintético (alúmina) y productos como carburo de silicio (carborundum), obtenido por fusión de coque de petróleo y cuarzo  Absorbentes: arcillas especiales (attapulgita, sepiolita, bentonita), principalmente. Buena parte de la producción se destina a absorbentes domésticos (camas de gatos).  Aislantes eléctricos (micas, óxido de berilio), acústicos (perlita) y térmicos (lana de vidrio).  Fundentes: carbonato sódico (sosa), feldespato, fluorita, minerales de litio, talco y yodo. Productos secundarios como la cal.  Refractarios: caolín, circón, corindón, cuarzo y pirofilita. Productos secundarios como alúmina, mullita, cal dolomítica y magnesia.  Nutrientes: sulfatos, fosfatos, nitratos, compuestos de potasio.  Cargas: las cargas son materiales de relleno que reemplazan materias primas más caras. Se utilizan carbonato cálcico, caolín, diatomita, sulfato sódico, talco, wollastonita, yeso.

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 Pigmentos blancos (caolín, carbonato cálcico, óxidos de titanio) y de color (compuestos de bario, carbonato de estroncio, dicromatos, ocres de hierro).  Neutralizantes: cal, dolomía, magnesita.  Filtrantes: arenas silíceas, diatomita, trípoli, turba.

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INDUSTRIAS CONSUMIDORAS

La industria utiliza los minerales industriales de tres maneras posibles:  Como componente mayoritario de los productos.  Como componente minoritario o secundario (cargas, aditivos, etc), aportando características específicas como dureza, color, etc.  Como sustancia que interviene en el proceso industrial pero que no entra a formar parte del producto. En el primer caso, la arena silícea utilizada en la fabricación de vidrio como componente principal, o la arcilla en la fabricación de productos cerámicos. En el segundo caso estaría el carbonato sódico que actúa como fundente en la industria del vidrio, o el caolín como carga en papel y pintura. En el tercer caso se puede citar también la arena silícea, esta vez para moldeo de piezas en la industria siderúrgica. Veamos algunos ejemplos de industrias y minerales consumidos:  Cerámica. En ladrillera se utilizan arcillas rojas como componente mayoritario. En cerámica blanca (sanitarios, por ejemplo) se emplea caolín, arcillas plásticas, arenas silíceas y feldespato.  Vidrio. Al igual que la anterior, esta industria es una gran consumidora de minerales industriales. En los tres productos principales (vidrio plano, vidrio hueco y fibra de vidrio) se utiliza arena silícea, sosa (carbonato sódico), rocas carbonatadas (calizas o dolomías) y sulfato sódico. Para la fibra de vidrio se emplea además caolín, boratos y fluorita.  Cemento, cal y yeso. En la fabricación de aglomerantes para la construcción se emplean principalmente calizas, margas, yeso y arcillas.  Industria de productos alimenticios y bebidas. Se utiliza sal para conservas, turba para filtrado de licores, cal para obtención de azúcar a partir de remolacha, arcillas especiales para filtrado de bebidas.

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 Abonos y fertilizantes. Esta industria consume fosfatos, nitratos, potasas, carbonato cálcico y, en menor medida, yeso.  Cosmética. En la composición de productos de maquillaje, esmaltes, lápiz de labios, etc. se emplea talco, caolín y mica, entre otros.  Jabones y detergentes. Se utiliza sosa y potasa en jabones y sulfato sódico como excipiente de detergentes. La potasa (carbonato de potasio) se obtiene a partir de silvina y carnalita (cloruros de potasio).  Pintura. Se consumen aglutinantes minerales como cal apagada o yeso, pigmentos como dolomía (Blanco España en temple) y otros aditivos como mica, barita, etc.  Plástico. Como aditivos con distintas funciones intervienen minerales como el caolín, talco, carbonatos, micas, etc.  Caucho. En pequeñas cantidades los neumáticos pueden contener caolín, talco, carbonato cálcico, azufre (vulcanizados), sílice y óxido de titanio, entre otros. (La Cerámica) La industria de la cerámica abarca varios sectores: cerámica estructural (ladrillos, tejas, bovedillas, tableros, bloques, etc.), baldosas para pavimentos y revestimientos (azulejos), vajillas, cerámica decorativa, técnica, alfarería y productos refrac- tarios, aunque en cuanto a producción destacan claramente los dos primeros sectores. La cerámica estructural se fabrica con arcilla roja que se amasa, se extrusiona con la forma de la pieza, se seca y se cuece a 850-1000 °C en un horno túnel. El consumo nacional de arcilla roja para este fin es del orden de los 30 millones de toneladas. En baldosas cerámicas se utilizan arcillas rojas, arcillas de cocción blanca, caolín, feldespato y arena silícea, carbonatos y talco, en distinta proporción según se trate de revestimiento, pavimento, pasta blanca o roja, etc. El sector de la baldosa cerámica tiene una fuerte implantación en Castellón, donde operan más de 200 fábricas de cerámica, además de un buen número de esmalteras y atomizadores.

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ESQUEMA DE FABRICACIÓN DE CERÁMICA ESTRUCTURA

(El vidrio) Los productos principales de la industria del vidrio son tres: vidrio plano (cristales para ventanas, por ejemplo), vidrio hueco (botellas, tarros, etc.) y fibra de vidrio. En la elaboración se utilizan varios tipos de materias primas con diferentes propiedades: vitrificantes (arenas silíceas), fundentes (carbonato sódico, dolomía, caliza, potasa), estabilizantes (feldespato) y otras más minoritarias ESQUEMA DE FABRICACIÓN DE VIDRIO HUECO

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(Aglomerantes para la construcción) La industria del cemento consume grandes cantidades de minerales industriales. Se obtiene por calcinación de una mezcla de materiales carbonatados y arcillas, lo que da lugar al producto llamado clinker, al que se le añade yeso como regulador del fraguado. La mezcla de clínker y yeso, además de otros posibles aditivos, se pulveriza en un molino de bolas hasta obtener la granulometría comercial. Con la adición de arena y grava (áridos) se obtiene mortero y hormigón. ESQUEMA DE FABRICACIÓN DE CEMENTO

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LA OBTENCIÓN DE MINERALES INDUSTRIALES

Para llevar los minerales industriales desde sus yacimientos en la Naturaleza hasta la industria donde se van a utilizar es necesario realizar trabajos de investigación y explotación minera y llevar a cabo labores de tratamiento del mineral extraído. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS  VILLANUEVA, Tomas. Los Minerales Industriales. (2016). Disponible en: http://www.siemcalsa.com/images/pdf/Los%20minerales %20industriales.pdf  RAMÍREZ, Calixto. Minerales Industriales: Su importancia economica (2015). Disponible en: http://www.ai.org.mx/ai/archivos/coloquios/3/Minerales%20Industriales %20su%20Importancia%20Economica.pdf

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