Depsitos minerales

FosfatosIntroduccinLos fosfatos son minerales con alto contenido de fsforo, un elemento fundamental para los organismos vivientes. Los fosfatos se encuentran en la naturaleza concentrados en las "rocas fosfticas", de las cuales pueden extraerse para su utilizacin industrial. La industria transforma las rocas fosfricas que contienen el fsforo poco soluble, en formas inicas aprovechables por las plantas que lo absorben del suelo en forma de in H2PO4. Por esta importancia, los componentes minerales o materias primas son estratgicos para la industria de fertilizantes. Hacia la mitad del siglo diecinueve el fsforo era el principal nutriente que limitaba la produccin agrcola.EtimologaLa fuente mineral potencial de fsforo ms importante en el suelo es el apatito, que proviene de la palabra griega apatao, que quiere decir equivocar, porque se confunda con algunas gemas.

Apatito

Laapatita o apatitoes unmineralcon cristales hexagonales y dureza 5 en laescala de Mohs. Su composicin qumica aproximada es Ca5(PO4)3(F,Cl,OH). El color es variable aunque predominan los cristales incoloros, de color parduzco o verdoso.Sistema: Hexagonal. Hbito: se presenta en masas granudas y compactas y en cristales prismticos largos, generalmente terminados por pirmides. Color: tiene una amplia gama de colores, segn los cationes que contenga, variando del amarillo, el ms comn, al verde, azul o violeta.Brillo: vtreo. Dureza: 5. Densidad: 3,1 - 3,2.

Minerales de fosforoEn la naturaleza existen numerosos minerales del grupo de los fosfatos (250 aproximadamente) pero la mayora de ellos son muy raros y sin ninguna importancia econmica. Geolgica y tcnicamente es un mineral importante, principal portador del cido fosfrico en el reino mineral; muy difundido en todo tipo de yacimientos del ms variado origen, por su importancia como elemento constitutivo de las rocas eruptivas de toda especie y acompaante de los minerales metlicos. El apatito, tiene al menos tres formas dependiendo del anin presente: fluorapatita, cloroapatita e hidroxiapatita Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3]. Normalmente el apatito se encuentra concentrado en depsitos denominados fosforita o roca Fosfatada.La fertilidad potencial natural de los suelos respecto al fsforo, depende de la cantidad de apatito, proveniente de los materiales parentales que contengan en sus fracciones de limo y arena.

ROCAS FOSFTICAS - FOSFORITASSon rocas compuestas por el anin PO 4 -3 . Su contenido en P 2 O 5 es superior al 15%. Los depsitos con menor tenor de P 2 O5 (entre 1% y 15%) son adjetivados como fosfticos: por ejemplo lutitas fosfticas, calizas fosfticas.Las fosforitas no son abundantes en el registro geolgico, pero tienen im portancia econmica. Las fosforitas aparecen tanto en ambientes marinos como continentales. No obstante, sus ms importantes acumulaciones corresponden a facies maritimas y lacustres. MINERALES CONSTITUTIVOS Los principales minerales son: CARBONATO APATITA [Ca10CO 3(PO 4 ) 6] y APATITA [Ca 5(PO 4 ) 3 (F,Cl,OH)], con las variedadesFLUORAPATITA [Ca 5(PO 4 ) 3F] CLORAPATITA [Ca 5(PO 4 ) 3Cl] HIDROXILAPATITA [Ca (PO ) OH] 5(PO 4 ) 3OH] COLOFANITA (apatitas amorfas, y sin una composicin qumica definida). Tipos de depositos fosfaticos1. -FOSFORITAS NODULARES Y ESTRATIFICADAa) Formacin de fosforitas nodulares y estratificadas en ambientes actualesb) Formacin de Fosforitas en Secuencias Antiguas2. -FOSFORITAS BIOCLASTICAS3. -FOSFORITAS CONGLOMERADITAS4. -GUANO1. FOSFORITAS NODULARES Y ESTRATIFICADALos depsitos fosfticos actuales o recientes presentan formas de ndulos, costras o losas, que se han formado en el fondo marino, a profundidades de entre 60 y 300 metros, en reas de baja tasa de sedimentacin en la parte exterior de las plataformas submarinas o en la parte superior de los taludes continentales. Los ndulos varan entre unos pocos centmetros hasta metros de dimetro, muestran una estructura interna que va desde homognea hasta concntrica, y a menudo se encuentran asociados con restos de vertebrados y de peces.

1. FOSFORITAS NODULARES Y ESTRATIFICADALa precipitacin del fosfato se produce a partir de soluciones o, ms probablemente, a partir de la impregnacin y reemplazo de un sustrato por parte de coloides ricos en fosfatos. Esto da origen a los ndulos y costras que se forman en el fondo marino o a pocos centmetros de profundidad por debajo del mismo. En las zonas anxicas se produce mortalidad en masa de los peces, lo que contribuye a la formacin de horizontes enriquecidos en fosfato.

1. FOSFORITAS NODULARES Y ESTRATIFICADAPara que el fosfato se concentre formando horizontes o capas fosfticas, es necesario el retrabajo de los sedimentos por parte de tormentas o de corrientes ocenicas que eliminan las partculas ms finas permitiendo la concentracin de los fosfatos en forma de ndulos, pellets y coprolitos. Los episodios transgresivos y regresivos del mar favorecen la concentracin de fosfatos. Durante los primeros, la baja tasa de sedimentacin permite la acumulacin de fosfatos en secuencias condensadas, junto con cherts, fangos orgnicos, glauconita, calizas pelgicas y fondos duros (hardgrounds). Durante las regresiones se producen situaciones favorables para el retrabajo mecnico y la concentracin de las partculas fosfticas.

1. FOSFORITAS NODULARES Y ESTRATIFICADA

2. Fosforitas bioclsticasFragmentos esqueletales de vertebrados (huesos y escamas de peces, dientes de tiburn, coprolitos) y de invertebrados (conchillas de braquipodos), con cementos que pueden tambin ser fosfticos.

3. Fosforitas conglomeraditasFosfatos nodulares y de fsiles fosfticos concentrados por procesos de retrabajamiento mecnico.Retrabajado mecnico: . Las corrientes ocenicas y los procesos de tormentas muy fuertes pueden favorecer a concentracin de componentes fosfticos.3. Fosforitas conglomeraditas

4. GuanoLos excrementos de los pjaros y en menor medida de los murcilagos, pueden acumularse formando grandes costras en ciertas islas ocenicas, por ejemplo en el Pacfico Oriental. Estos depsitos pueden tener alguna importancia econmica, ya que la lixiviacin del guano deja un depsito de fosfato de calcio.

4. Guano

GENERACIN DE LAS FOSFORITASLos procesos que favorecen la formacin de las fosforitas son similares a los que tambin lo hacen con los carbonatos ya que se trata de componentes no terrgenos.Cuando las aguas profundas llegan a la superficie por el proceso de surgencia (upwelling), son esenciales para la combustin en el proceso de fotosntesis que producen las algas microscpicas que constituyen el fitoplancton.

GENERACIN DE LAS FOSFORITASEste proceso es altamente efectivo en ambientes marinos someros en los que existe alta productividad orgnica por aumento de fitoplancton.De este modo, en aguas poco profundas de las plataformas, menos de 30 metros (zona fotica), el P2O5 es consumido por el fitoplancton.Tenemos as dos extremos: una zona profunda con disolucin y aportes de nutrientes y una zona somera con consumicin de P2O5 y CO2 por fotosntesis.En cambio, en una situacin intermedia, o sea hacia el sector extremos de las plataformas y tambin en las partes altas de las taludes continentales, entre los 60 y 300 metros de profundidad, se dan las condiciones mas favorables para la formacin de fosforitas.GENERACIN DE LAS FOSFORITAS

GENERACIN DE LAS FOSFORITASOTROS MECANISMOS DE GENERACIN DE LAS FOSFORITASA. DIAGENESISLa apatita se puede concentrar durante la diagenesis temprana (penecontemporanea), por debajo de la interfase agua-sedimento. Su generacin se vincula con actividad bacteriana que descompone parcialmente a la materia orgnica, libera fosfatos y favorece la precipitacin de fosforita criptocristalina.Se aprecia por la formacin de ndulos incluidos en el interior de otros tipos de sedimentos, especialmente carbonatitos.El fosfato diagenetico produce reemplazos tempranos (fosfatizacion) de sedimentos carbonatitosGENERACIN DE LAS FOSFORITASOTROS MECANISMOS DE GENERACIN DE LAS FOSFORITASB. RESEDIMENTACIN RETRABADOLas fosforitas tambin pueden ser formadas por procesos de retrabajamiento. Las corrientes ocenicas y los procesos de tormentas muy fuertes pueden favorecer a concentracin de componentes fosfticos.Mtodo de ExplotacinEl mtodo de explotacin responder a tres pasosSelectividad.Remocin de desmonte.Vaciado de desmonte en zonas ya explotadas.

Mtodo de Explotacin

Diagrama de flujo

Usos y aplicacionesNa3PO4:Agente de saponificacin de grasasDecapante de pinturas debido a que en medio acuoso da disoluciones muy bsicas. Se utiliza a nivel industrial para limpiar metales.Mezclado con NaClO, se utiliza en maquinas de lavado.

Na2HPO4:En alimentacin. Fabricacin de quesos, emulsionante.Aditivo al jamn, evita prdida de agua.

NaH2PO4:En procesos de fosfatizacin de metales. Tratamiento anticorrosivo previo a la pintura.Ca(H2PO4)2:Se utiliza como levadura artificial en panadera (mezclado con NaHCO3). El superfosfato es uno de loscompuestos qumicosms producidos en el mundo y para fabricarlo se utiliza la mayora del cido sulfrico que se prepara.

Na2H2P2O7: Tambin se utiliza como acidulante para la preparacin de la masa del pan. Su ventaja respecto del anterior es que no reacciona con el bicarbonato a menos que se caliente. CaHPO4:Se utiliza como abrasivo en pastas de dientes.Ca2P2O7:Se aade en pastas de dientes con flor. El difosfato es el ms inerte de los fosfatos. Se utiliza como abrasivo puesto que no interfiere con los compuestos que contienen flor.

Fosfatos en los detergentesLos fosfatos se han venido utilizando en las formulaciones de detergentes desde los aos 30. Su papel es complejar los cationes responsables de la dureza del agua (Ca+2y Mg+2) formando con ellos complejos solubles.El fosfato ms utlizado para ello es el tripolifosfato sdico Na5P3O10.Uno de los sustituyentes de los fosfatos en los detergentes fue el NTA N(CH2CO2)3-3. Sin embargo se ha demostrado que este compuesto es carcergeno y por eso no se utiliza en la actualidad.Produccin y comercializacin

La produccin de esta materia prima ascendi en el ao 2013 a 224 millones de toneladas, siendo el lder China, que dio cuenta de 97 millones, casi el triple que su ms cercano seguidor, Estados Unidos. Tras ellos se ubican Marruecos, con 28 millones, y Rusia, con 12. Brasil, principal productor latinoamericano, se sita en el sexto puesto mundial, con un volumen de 6.7 millones de toneladas.

Los principales exportadores de roca fosfatada del mundo, segn Intenational Trade Comission (ITC), son Marruecos con una participacin del 48%, Jordania con el 17%, China con el 14% e Israel con el 10%, lo que significa que solo en estos cuatro pases estn concentradas las exportaciones alcanzando aproximadamente el 90% del total exportado en el mundo.PRODUCCION EN LATINOAMERICAEn Latinoamrica los principales productores son Brasil, que aporta ms del 55% de la produccin a nivel latinoamericano, en el mercado internacional est posicionado como el sptimo productor del mundo, aportando el 4% del total de la produccin mundial. A Brasil le sigue Per que aporta el 29%, Mxico el 8 %, Venezuela el 5% y Colombia menos del 1%. El resto de los pases aporta menos del 2% del total de la produccin latinoamericana.

PRODUCCION EN EL PERINGEMET, en el Inventario Nacional de Sustancias No Metlicas indica la existencia de cuatro yacimientos de roca fosftica en Per: Sechura-Piura, Yauli-Junn, Ocucaje-Ica y Huancan-Puno.

El Per, afortunadamente, es rico en este recurso, a tal punto que se ubica entre los diez primeros productores del mundo. As lo demuestran los siguientes datos, proporcionados por el prestigioso United States Geological Survey (USGS), y que corresponden a los aos 2012 y 2013.

Yacimiento de sechuraDescubiertos en 1955 Estos depsitos de origen sedimentario afloran sobre un rea de 260 km de longitud y 80 km de ancho, paralelo a la costa. Estn constituidos por de sedimentos no consolidados del Mioceno, compuesto por lutitas, diatomitas, fosforitas interestratificadas en areniscas, arcillas, bentonitas, arenas silcicas y calizas fosfticas, cubiertas parcialmente con sedimentos de diatomitas, coquinas y arenas eolicas.

El crecimiento del Per no esta nada mal, cuando se inaugur, con una inversin de ms de US$ 560 millones de la empresa brasilea Vale, su planta de procesamiento de Bayvar (Piura), lugar donde existe un depsito muy importante, con un producto de primera calidad y considerables reservas. Adems, ste se caracteriza por su bajsimo costo de extraccin.

VISITA PLANTA BAYOVARFosfatos de bayovar