Universidad Tecnológica de Chile INACAP Ingeniería en minas. Sede Iquique
Microscopia de minerales opacos o metalíferos.
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Introducción A través de la observación mediante un microscopio de luz reflejada o también conocido como MINERAGRAFIA podemos realizar el estudio de los minerales opacos en el cual se deben estudiar las propiedades ópticas que nos permitirán su identificación. La determinación de las propiedades ópticas de minerales opacos en sección pulida es la manera más exacta para la identificación exacta de un mineral opaco. Para los Geólogos dedicados a la microscopía es una ayuda muy importante para determinar el valor económico de un depósito.
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Desarrollo histórico de microscopia de opacos Scheneiderho en (1952) lo resume así: •A partir de1910: Calcografía se difunde en fo rma cada vez más amplia. •Desde1920en adelante se desarrolla sistemáticamente el método y •Desde1930 se investigan sus fundamentos ópticos, lo que permite la construcción de
microscopios adecuados. •A partir de esta última fecha aparece n varios procedimientos determinativos basados en datos
cuantitativos que remplazan a los primitivos diagnósticos cualitativos.
Diferencia entre microscopia de opacos y mineralogía óptica. La Microscopía de minerales Opacos es un método que sirve para el análisis de minerales opacos utiliza un microscopio de polarización de reflexión o luz reflejada o incidente a diferencia de la mineralogía óptica es aplicada a los fenómenos ópticos de minerales de rocas preparadas en secciones delgadas que son estudiadas con un microscopio de luz transmitida.
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Concentración de minerales Para los estudios mineragráficos debemos de tener en cuenta los procesos de concentración de minerales. Los minerales se encuentran distribuidos en la corteza terrestre, los cuales pueden ser concentrados por: •Método magnético. •Método gravimétrico. •Hidrometalurgia (Método de flotación) .
Clasificación a mano:
Los minerales a ser clasificados deben tener caracteres ópticos suficientemente distintivos para ser separados. Este método es practicado con piedras preciosas o semipreciosas, con contaminantes u otros minerales cuyo peso específico es tal que no dejan hacer una fácil separación por otra técnica. Algunos de los minerales separados a mano son los de antimonio, berilio, bismuto, niobio y tántalo.
Separación magnética: Se toma ventaja de las propiedades magnéticas mostradas por algunos minerales como magnetita, cromita, pirrotita, etc. mientras que las otras partículas en la mena permanecen fuertes.
Se usa separadores magnéticos equipados con imanes eléctricos o permanentes. El uso más común de la separación magnética es en el beneficio de menas de hierro.
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Concentración gravimétrica:
Puede ser definida como aquel proceso donde partículas con tamaños, formas y pesos específicos diferentes son separados por la fuerza de gravedad o centrífuga.
Cuando es aplicable provee un medio simple de alta capacidad y de bajo costo para concentrar menas. Funciona bien en los siguientes casos :
Para menas ricas. Para menas mostrando un tamaño grueso. Para menas donde la flotación y separación magnética no son efectivas. Para grandes volúmenes y/o material de poco valor. Para depósitos de placeres. Para pre concentración. Para procesar en áreas remotas. Por razones económicas. Los métodos de concentración gravimétrica son aplicados a los sulfuros de los principales minerales cuando están en tamaños gruesos, y a muchos minerales de placeres incluyendo oro nativo.
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Hidrometalurgia (flotación)
Las partículas finas de ciertos minerales tales como grafito, talco y azufre flotan en agua debido a que resisten al mojado Muchos otros minerales no lo hacen y requieren una cobertura repelente al agua para su flotación. Las partículas minerales son cubiertas agitando la mezcla de mena, agua y químicos. Los químicos se unen a la superficie de ciertos minerales haciéndolos repelentes al agua pero no todos. Estas partículas repelentes de agua se adhieren a burbujas aire y se elevan hasta la superficie donde son removidas en la espuma.
Se puede afirmar que el estudio mineragráfico es un análisis no destructivo en cambio si se analiza químicamente se destruye la muestra.
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Para la observación de minerales opacos hay elementos muy importantes a considerar. El objeto (Sección pulida del mineral): El mineral debe estar bien pulido, y muy limpio, un pulido irregular lleno de ondulaciones es inapropiado para observar en el microscopio para tener una observación con datos exactos. Asimismo la muestra debe estar limpia. De esto depende la calidad de trabajo que se pueda obtener Propiedades VS Dureza: La observación de la dureza de rayado y dureza de pulido (relieve) de los minerales utilizando un microscopio estándar se puede usar como una propiedad que puede ser de ayuda en la identificación mineral, por comparación relativa con la dureza de fases adyacentes frecuentes y abundantes. Ej., menos duro, igual de duro o más duro que galena, calcopirita o pirita que son minerales bastante frecuentes en una asociación mineral.
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En el análisis microscópico de minerales opacos, su determinación, depende en gran parte de la observación de los colores. Con la observación con nicoles paralelos los principales criterios ópticos fueron la reflectancia y el pleocroismo, mientras que con nicoles cruzados se observa principalmente su anisotropía y reflejos internos. Si la luz, finalmente, no puede entrar en la estructura del mineral, se dice que es opaco. El brillo es una propiedad de los minerales que se produce cuando parte de la luz que incide sobre la superficie de un cristal es reflejada por este. Cuanto menos transparente es un mineral, más brillo tiene, ya que refleja una mayor parte de la luz que llega al cristal. El brillo de los minerales se clasifica en dos grandes categorías: metálico y no metálico.El brillo metálico consiste en que el mineral muestra el aspecto brillante de un metal. Todos los minerales con brillo metálico son opacos, aunque hay alguna excepción. El brillo metálico es característico de los minerales metálicos, es decir, aquellos que están formados por metales, aunque estos minerales no presentan necesariamente brillo metálico. El brillo no metálico puede describirse de formas muy var iadas. En general, los minerales con brillo no metálico son transparentes o translúcidos y, por tanto, de colores claros. En ocasiones, algunos minerales presentan un brillo intermedio que recibe el nombre de submetálico. Finalmente, el color también es producido por la luz que es reflejada por el cristal, pero las causas son diferentes. La luz natural está formada por una mezcla de luces de los colores del arco iris: son las longitudes de onda. La combinación de todos ellos produce la luz de color blanco. Si faltan las longitudes de onda de colores rojos o anaranjados, la luz tiene colores azules o verdosos, Cuando la luz incide sobre un cristal, parte de ella es absorbida y parte es reflejada. La cantidad de luz que es absorbida y reflejada depende de la transparencia del mineral.
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Ejemplos y características de algunos minerales opacos Pirita
Mineral Pirita Galena Grafito
Transparencia Opaco Opaco Opaco
brillo Metálico Metálico Submetalico
Bauxita Caolinita Azufre Oligisto Cinabrio Magnetita Talco
Opaco Opaco Opaco Opaco Opaco Opaco Opaco
No metálico No metálico No metálico Metálico a no metálico Metálico a no metálico Metálico a submetalico No metálico
Color Amarillo latón Gris plomo Negro Amarillo, pardo, gris, blanco Blanco Amarillo pálido Pardo oscuro a negro Rojo oscuro Negro Blanco, verde manzana
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Propiedades Ópticas Cualitativas Las propiedades ópticas de los minerales opacos observadas bajo luz reflejada son más complejas que aquellas de los cristales transparentes observados en luz tr ansmitida. Para realizar la observación de las propiedades ópticas de los minerales opacos es necesario el uso de un microscopio de polarización con luz reflejada. En la práctica nosotros podemos establecer que tipo de polarización tenemos, para lo cual utilizamos otro polarizador (llamado Analizador) y así tenemos que la luz es linealmente polarizada. Durante la observación de los minerales opacos también existe polarización circular y elíptica. También es necesario tener en cuenta la posición de observación.
POSICIONES DE OBSERVACIONAL MICROSCOPIO •Posición ortroscópica normal o Nicoles Paralelos. •Posición ortoscópica cruzada o Nicoles cruzados.
El instrumental (MICROSCOPIO):
Tanto en luz transmitida como en luz reflejada, el microscopio tiene una platina giratoria en la cual se coloca la muestra la cual es iluminada por una luz que nosotros polarizamos a propósito.
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El microscopio de polarización de luz reflejada, el cual nos permitirá analizar Propiedades ópticas
tales como: color, reflectividad, pleocroísmo de reflexión, reflexiones internas y anisotropía. Propiedades físicas como dureza relativa, forma, clivaje, fractura, macla, etc. Finalmente mediante tablas para identificación de minerales opacos nos permitirá determinar el mineral
Funciones del microscopio
Permite la identificación de minerales como función básica y a este o bjetivo se le dedica un gran esfuerzo. La observación de la distribución espacial y sus relaciones mutuas. Observación de los tamaños relativos de los minerales de una muestra. Observación de la forma como se asocia unos con otros. La forma como se asocian nos refleja las condiciones genéticas. Diferenciar cuales son menas y cuales son gangas.
Un microscopio óptico trabaja con rango de tamaños de partículas de 250u a 5u,para minerales de menor tamaño es necesario el uso del microscopio electrónico. Estudiamos los minerales opacos con un objetivo o fin utilitario o económico, porque queremos más detalles para complementar nuestros estudios de exploración, mejor explotación y mejor tratamiento metalúrgico.
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Conclusión Mediante este trabajo podemos concluir que el microscopio de luz reflejada es una herramienta sumamente valiosa para identificar y cuantificar el real valor de los minerales opacos que no pueden ser identificados a simple viste y así tener el real y absoluto conocimiento de los minerales para su extracción y si es que vale la pena dicho trabajo en materias económicas para que así no hayan perdidas innecesarias en las plantas mineras.
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