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RECONOCIMIENTO DE MINERALES

I.   

II.

OBJETIVOS. Mirar y palpar en forma directa los diferentes minerales para iniciar una relación con este campo laboral importante como es la metalurgia. Conocer los nombres vulgares y formulas químicas de los minerales. Aprender a identificar los minerales por su forma, color, brillo, etc. y aproximar sus componentes químicos.

FUNDAMENTO TEÓRICO.

LA MINEROLOGIA. La mineralogía es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación. Un mineral es un sólido inorgánico de origen natural, que presenta una composición química no fija, además tiene una estructura cristalina. Una observación importante es el caso del mercurio que debido a la disposición de sus átomos es un mineraloide. El estudio de los minerales lo podemos dividir en 5 grandes grupos: 

Mineralogía general: estudia la estructura, cristalografía, y las propiedades de los minerales.



Mineralogía determinativa: aplica las propiedades fisicoquímicas y estructurales a la determinación de las especies minerales.



Mineralogénesis: estudia las condiciones de formación de los minerales, de qué manera se presentan los yacimientos en la naturaleza y las técnicas de explotación.



Mineralogía descriptiva: estudia los minerales y los clasifica sistemáticamente según su estructura y composición.



Mineralogía económica: desarrolla las aplicaciones de la materia mineral; como su utilidad económica, industrial, gemológica, etc.

Por tanto cualquier mineral, por ejemplo el carbono, puede cristalizar en diferentes estructuras,

véase cristalografía,

mediante

el sistema

cúbico;

en

este

caso

se

le

denomina diamante, o si cristaliza en el sistema hexagonal, conforma el grafito. Basta su apariencia para reconocer que son dos minerales diferentes, aunque es necesario un estudio más profundo para comprender que poseen la misma composición química.

PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES Los minerales pueden ser clasificados de acuerdo con sus propiedades físicas, ópticas, composición química, y también en base a criterios eléctricos y magnéticos. El análisis de la composición química no es el método común de reconocimiento de un mineral, pues la mayoría pueden ser identificados mediante observación espectroscópica e incluso visual, no obstante, el análisis químico es la única forma de identificar con exactitud la naturaleza de un mineral.

Propiedades físicas Las propiedades físicas son de gran importancia en el estudio de los minerales, la mayoría de ellos, como se ha dicho, resulta muy sencillo reconocerlos atendiendo solamente a observaciones muy simples, o mediante el apoyo de un espectroscopio. Las sustancias cristalinas cuyas propiedades físicas varían con la dirección se llaman anisotrópicas, y se clasifican dentro de las propiedades físicasvectoriales (que son representados mediante vectores que indican dirección, intensidad y sentido). Por el contrario, si las propiedades descritas tienen el mismo valor en cualquier dirección se llamanisotrópicas, y se clasifican dentro de las propiedades escalares; las escalares dependen del conjunto del cuerpo del mineral, son aquellas que pueden ser descritas perfectamente mediante un valor numérico, ejemplo del peso específico y punto de fusión.

Fracturas Al romperse un mineral se pueden dar los siguientes tipos de fractura: 

Exfoliación



Ganchuda



Concoidea



Lisa



Astillosa o laminar



Terrosa

 Exfoliación 

La exfoliación es una propiedad importante que poseen muchos minerales, por la cual se pueden separar presentando superficies planas y paralelas a las caras reales (o posibles) del cristal. El plano o planos a lo largo de los cuales se produce esa separación se denominan planos de exfoliación. Esta característica no existe en las estructuras amorfas. 



Ejemplo de minerales con propiedades de exfoliación perfecta son: mica, galena, fluorita y yeso; la mica exfolia en hojas muy finas, la galena en cubos, la fluorita en octaedros y el yeso en láminas.



Concoidea



La concoidea es una fractura que presenta una superficie lisa y de suave curva, al estilo de la que muestra una concha por su parte interior.

 Astillosa o laminar 

La fractura astillosa, laminar o fibrosa, presenta una superficie irregular en forma de astillas o fibras. Ejemplo de este tipo de fractura es la que puede presentar la actinolita.

 Ganchuda 

La fractura ganchuda es aquella cuya superficie es tosca e irregular, y muestra bordes agudos y dentados. Ejemplo de este tipo de fractura es la que pueden presentar la magnetita, serpentina y cobre nativo.

 Lisa  La fractura lisa es la que presenta una superficie lisa y regular.  Terrosa 

La fractura terrosa es la que presenta una superficie con aspecto granuloso o pulverulento.

 Dureza  

La dureza de un mineral es el nivel de resistencia que presenta a ser rayado. Se dice que un mineral presenta una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo. El mineralogista alemán Mohs estableció en 1822 una escala de medidas que lleva su nombre, y que se ha venido utilizando hasta la actualidad; en esta escala cada mineral puede ser rayado por todos los que le siguen. Se toman 10 minerales comparativos de más blando a más duro, que son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa (feldespato), cuarzo, topacio, corindón y diamante.

 Tenacidad o cohesión 

La tenacidad o cohesión es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformación, curvatura, aplastamiento o pulverización. Se

distinguen las siguientes clases de tenacidad: frágil, maleable, dúctil, flexible y elástico. Algunos minerales tienen a la vez varias clases de tenacidad, ejemplo del oro, plata y cobre, que son dúctiles además de maleables.

 Frágil 

Un mineral frágil es aquel que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplo de minerales con tenacidad frágil son el cuarzo y el azufre.

 Maleable 

Se define como un mineral maleable aquel que puede ser batido y extendido o reducido a láminas o planchas. Esta es una propiedad que aumenta con el calor. Si el mineral puede ser cortado en virutas delgadas con una navaja, se dice que es séctil. Ejemplo de minerales maleables son el oro, plata, platino, cobre, estaño, plomo, cinc, hierro y níquel.

 Dúctil 

Un mineral dúctil es aquel que tiene la propiedad de ser reducido a hilos o alambres delgados cuando son golpeados. Ejemplo de minerales dúctiles son el oro, la plata y el cobre.

 Flexible 

Un mineral flexible es aquel que puede ser doblado fácilmente, pero que una vez deja de recibir presión no es capaz de recobrar su forma original. Ejemplo de minerales flexibles son el yeso y el talco.

 Elástico 

Un mineral elástico es aquel que puede ser doblado y una vez deja de recibir presión recupera su forma original. Ejemplo de un mineral elástico es la mica.



  MÉTODOS DE RECONOCIMIENTO DE MINERALES.   1. METODOS MACROSCÓPICOS. 2. METODOS MICROSCÓPICOS. 3. METODOS GEOQUIMICOS 

El reconocimiento macroscópico es el método más simple y más económico. En un reconocimiento microscópico se utiliza un microscopio especial y una muestra preparada (lámina delgada). Los análisis químicos se realizan en laboratorios especiales.

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           

A) Métodos macroscópicos 



Solo con los ojos y algunas herramientas se describe una roca. Las herramientas son: lupa, martillo, ácido clorhídrico, un trozo de vidrio. Se describe: textura, fábrica, color, densidad, dureza, brillo, morfología, exfoliación (fracturamiento), tipos de minerales, etc.

 

Descripción de rocas:

 

1. Generalidades: 1a) Color 



1b) Peso



1c)  fracturami ento 1d) dureza  dureza general 2. Textura / estructura 2a)  tamaño, visibilidad de cristalinidad: los cristales (componentes)

  



Color general



El peso específico general Manera como se rompe la roca

 

  

café, amarillo, bicolor blanco-negro... liviano, normal, pesado irregular, regular, laminar, cúbico, superficie lisa, áspera blando, normal, duro



2 a1) Tamaño absoluto de los granos



tamaño en mm



2b) distribución del los tamaños



todos iguales o existen diferentes diámetros

       



2c) forma de los cristales / de los granos 2d) Magnitud de la cristalización 3a) orientación de los componente s 3b) ocupación del espacio 3c) Límites de los componente s



magnitud de la forma "original" cristalina de los componentes

   

macrocristalino / fanerítico microcristalino / afaneritico criptocristalino, amorfo hialino grano muy grande grano grande grano mediano grano fino compacto equigranular heterogranular (textura porfídica) irregular idiomorfo hipidiomorfo xenomorfo



cristal o vidrio ?

  

holocristalino hemicristalino amorfo – hialino



con / sin orientación preferida

 

isotropo (sin orientación) anisotropo: estratiforme, fluidal, esquistosa, plegada



Porosidad

 



Análisis del conjunto

  

compacto poroso: pumítica, espumosa, esferulítica normal, regular alterado soldados

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







3d) Tipos de granos



cristales o fragmentos

 



4) Minerales



componentes: contenido modal

  

cristales fragmentos: minerales, rocas: textura clastica componente principal componente secundaria Minerales especiales





B. Métodos microscópicos La microscopia es el método que sigue después del reconocimiento macroscópico. Principalmente hay diferenciar entre dos tipos de microcopia: a) secciones transparentes con luz transmitida y b) pulidos con luz reflejada.

 Secciones transparentes:  Los microscopios tienen una óptica parecida de un microscopio "normal" que se usan en la biología. Hoy día casi todos son binoculares un una fuente de luz en su pedestal. Lo diferente es, que microscopios de la geología - petrografía - mineralogía contemplan con un analizador y un polarizador. Son dos filtros que dejan cruzar solamente luz polarizado. Lo otro es la mesa giratoria - que permite rotar la muestra (sección transparente) en una forma centrada. Además los microscopios tienen la posibilidad de incorporar filtros especiales: por ejemplo la "cuña de cuarzo" o el filtro de lamda cuarto (λ/4). 

La sección transparente es una lámina fina de la muestra (25 micrones) pegada encima de un portaobjeto y tiene que tener un cubierto de vidrio (sí no hay que mojar la sección transparente durante el análisis).



Una sección transparente permite una observación detallada del contenido en minerales de la roca. Con ayuda de la amplificación y de las propiedades ópticas de los minerales se puede reconocer casi todos los minerales claros. Además permite un análisis de la parágenesis, de la estructura y de la microtextura de la muestra. Se puede contar (con un pointcounter, contador de puntos) el contenido modal de la roca - es decir la cantidad porcentual de los diferentes minerales distribuidos en la roca.



Las desventajas de este método son: se necesita una preparación de la muestra, los minerales de mena y algunos máficos no son bien distinguibles, algunos minerales arcillosos algunas veces resisten a un reconocimiento detallado. Claro que la calidad del microscopio da un límite (en aumento y nitidez) y la experiencia del profesional.



Pulidos: Los pulidos se usan en la microscopía de mena, es decir con luz reflejada. Se prepara una briqueta - una muestra altamente pulido. Se analiza la muestra abajo del microscopio en un ambiente de aire y óleo. Este método no llega a aumentos tan altas que la sección transparente, pero permite un reconocimiento de casi la totalidad de los minerales de mena.

 C. Métodos Geoquímicos



Existen varios tipos de análisis geoquímicos. Los más importantes son la fluorescencia de rayos X y la difractometría. En ambos casos se usan equipos especiales y una preparación de la muestra es necesario.



La fluorescencia de rayos X: Permite una análisis por elementos químicos. Como resultado sale un listado de los elementos químicos principales (SiO 2, Al2O3, FeO, MgO, ...), los elementos de traza (Ba, Sr, U, Cu, ...) y las tierras raras (Y, Nb..). Los elementos químicos principales salen en % , los otros en ppm (partes por millones).



La difractometría: Como resultado salen listados de los contenidos en minerales de la muestra. Algunas veces se puede hacer un análisis semi-quantitiva. Se puede detectar con este método todos los minerales con estructura cristalina especialmente se aplican la difractometría para los minerales arcillosos.

 Tabla de dureza de Mohs 

M i



n

D



e

Se raya con / raya a



Composición química

r al



T



a

1

lc



Se puede rayar fácilmente con la uña



Se puede rayar con la uña con más



Mg3Si4O10(O H)2

o 

Y



e

2

s



dificultad

CaSO4·2H2 O

o 

C a



lc

3



Se puede rayar con una moneda de cobre



CaCO3



Se puede rayar con un cuchillo de acero



CaF2

it a

 4



F l u

o ri t a 

A p



a

5

ti



Se puede rayar difícilmente con un



cuchillo

Ca5(PO4)3(O H-,Cl-,F-)l

t a 

O rt o



cl

6



Se puede rayar con una lija para el acero



KAlSi3O8



Raya el vidrio



SiO2



Rayado por herramientas de carburo



Al2SiO4(OH-,

a s a 

C u



a

7

r z o 

T o



p

8

a

de wolframio

F-)2

ci o  9



C o ri n



Rayado por herramientas de carburo de silicio



Al2O3

d ó n 

D i a



m

1



El material más duro en esta escala

a



(rayado por otro diamante).

C

n t e



PARTE EXPERIMENTAL.

III. 



RECONOCIMIENTO DE MINERALES.

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

NOMB RE



WHITE RITA (BaCO3 )







CARACTERISTICA

Es un carbonato anhidro de bario, sin aniones adicionales. Además de los elementos de su fórmula, suele llevar como impurezas: calcio y estroncio. Forma una serie de solución sólida con la estroncianita (SrCO3), en la que la sustitución gradual del bario por estroncio va dando los distintos minerales de la serie.



IMAGEN



ESTIBI NINA



(Sb2S3)



CUARZ O







La estibina, también llamada antimonita o estibinita, es un mineral del grupo II (sulfuros), según la clasificación de Strunz. Es la mena principal del antimonio, metal relativamente raro (0,2 por millón en la corteza terrestre) y elemento tóxico utilizado para endurecer las aleaciones de metal para soportes, terminales de baterías y semiconductores. Existen cristales radiales alargados de estibina, o formas macizas, que pueden confundirse con la galena



El cuarzo es un mineral compuesto de sílice (SiO2). Tras el feldespato es el mineral más común de la corteza terrestre estando presente en una gran cantidad de rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. Se destaca por su dureza y resistencia a lameteorización en la superficie terrestre.

(SiO2)

GALEN A



La galena es un mineral del grupo de







los sulfuros. Forma cristales cúbicos, octaédricos y cubo-octaédricos. Su

(PbS)

dureza Mohs de 2,5 a 3.1 La disposición de los iones en el cristal es la misma que en el cloruro sódico (NaCl), la sal marina. Su fórmula química es PbS.











PIZAR RA



La pizarra es una roca metamórfica homogénea formada por la compactación de arcillas. Se presenta generalmente en un color

(SiO2 +

opaco azulado oscuro y dividida en

 

C)

lajas u hojas planas siendo, por esta característica, utilizada en cubiertas y como antiguo elemento de escritura.



OBSIDI ANA





volcánico, es un tipo de roca ígnea— roca volcánica perteneciente al grupo





La obsidiana, llamada a veces vidrio

de lossilicatos, con una composición química de silicatos alumínicos y un

(SiO2)

gran porcentaje (70 % o mayor) vidrio vulcani zado



ENARG ITA

de óxidos sílicos. Su composición es parecida al granito y la riolita.





los sulfuros, y dentro de estos al subgrupo de la estannita.





La enargita es un mineral del grupo de

Químicamente es un sulfuro de arsénico y cobre. Presenta como

(S4AsC u3)

aspecto típico un hábito masivo negro, aunque también puede adoptar la forma de cristales alargados rayados.



CHALC ANTITA



La calcantita, chalcantita, calclasa o ch alclasa, es un mineral del grupo VI (sulfatos) según la clasificación de

 (CuSO4 5H2O)

Strunz, descrita por primera vez por Wolfgang Franz von Kobell. Es una piedra preciosa de color azul que se sitúa entre la aguamarina y el zafiro.





MAGN ETITA





un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4) que





La magnetita (o piedra imán) es

debe su nombre de la ciudad griega de Magnesia. Su fuerte magnetismo se

(Fe3O4)

debe a un fenómeno de ferrimagnetismo.

 



YESO CRUD O



(CaSO4 2H2O)



FLURIT A





(CaFe2)



1

natural o aljez, es un mineral compuesto de sulfato de calcio hidratado; también, una roca sedimentaria de origen químico. Son minerales muy comunes y pueden formar rocas sedimentarias monominerales.





El yeso, piedra de yeso, yeso crudo, yeso



La fluorita (también denominada espato 1



2

flúor o fluorina ) es un mineral del grupo III (halogenuros) según la clasificación de Strunz, formado por la combinación de los elementos calcio y flúor, de fórmula CaF2 (fluoruro de calcio).3 Este mineral se presenta con hábito cúbico, cúbico, octaédrico, rom bododecaédrico. Desplegando una estructura cristalina en el sistema cúbico. Es un mineral que presenta propiedades físicas de termoluminiscencia y fluorescencia (a los rayos ultravioleta







PIRITA

 (oro de los tontos)  



DIORIT A

 (SiO2 + Au)

La pirita es un mineral del grupo de los sulfuros cuya fórmula química es FeS2. Tiene un 53,48% de azufre y un 46,52% dehierro. Frecuentemente macizo, granular fino, algunas veces subfibroso radiado; reniforme, globular, estalactítico. Insoluble en agua, y magnética por calentamiento La diorita es una roca plutónica de composición intermedia compuesta generalmente de dos tercios de plagioclasa y un tercio de minerales oscuros como hornablenda, biotita y a veces piroxeno.1





  

IV.

CONCLUSIONES.





Se observó algunos minerales sus propiedades físicas, también se averiguó teóricamente de sus respectivas composiciones químicas.



Se buscó bibliograficamete el reconocimiento de los minerales sea macroscópicamente, microscópicamente y geoquímicamente.

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V.

BIBLIOGRAFIA





http://www.natureduca.com/geol_mineral_propied1.php



http://es.wikipedia.org/wiki/Mineralog%C3%ADa



http://es.wikipedia.org



http://es.wikipedia.org/wiki/Escalas_de_dureza

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

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA 

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y METALURGIA 



Departamento Académico de Ingeniería Química

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

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Laboratorio de Metalurgia

ASIGNATURA: MT – 441 PROCESAMIENTO DE MINERALES  

PRÁCTICA N° 02

RECONOCIMIENTO DE MINERALES.

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PROFESOR DE TEORÍA: Ing. HERACLIO MENDOZA AGUADO

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PROFESOR DE PRÁCTICA: Ing. HERACLIO MENDOZA AGUADO

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ALUMNO:

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ARONI QUISPE, Hugo. QUICAÑO BELLIDO, Edgar

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DÍA DE PRÁCTICAS: LUNES

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FECHA DE EJECUCIÓN: 04 de mayo del 2015.

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FECHA DE ENTREGA: 11 de mayo del 2015.

HORA: 3:00 A 6:00 p.m.

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AYACUCHO – PERÚ 

2015