Bentonita 1) Introducción 2) Descripción general 3) Principales yacimientos en el Perú 4) Clasificación 5) Eplotación! "eneficio y aplicaciones #) Impactos am"ientales y controles relacionados a la eplotación$
1) INTRODUCCIÓN: El t%rmino &"entonita& fue sugerido por primera 'e( por nig*t en 1+,+ para un material arcilloso de propiedades -a"onosas. en 1,1/ 0eett esta"leció ue esta particular arcilla era un producto de alteración de ceni(as 'olcnicas siendo posteriormente definida por oss y *annon 61,2#)como7 &oca compuesta esencialmente por un material cristalino! seme-ante a una arcilla! arcil la! formado por la des'itrificación y consiguiente alteración de un material 8gneo '8treo! usualmente ceni(as 'olcnicas o to"as$
2) DESCRIPCIÓN GENERAL : Es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo de las esmectitas! con independencia de su g%nesis y modo de aparición&$ Desde este punto de 'ista la "entonita es una roca compuesta por ms de un tipo de minerales! aunue son las esmectitas sus constituyentes esenciales y las ue le confieren sus propiedades caracter8sticas$ 9a "entonita es una arcilla especial! formada por filosilicatos de la familia de las montmorillonitas 6esmectitas)! cuya red cristalina es capa( de captar iones de otros metales ue el aluminio 6sodio! calcio! magnesio! y! a 'eces! *ierro)$
Mineraloga: 9as esmectitas son filosilicatos con estructura 271! presentando una gran di'ersidad composicional$ e trata! adems! del único grupo de filosilicatos ue aparece únicamente en las fracciones finas 6: 2 ;m)$Como en el resto de los filosilicatos! su estructura se "asa en el
Cla!e! "e #a$i%iento!: De acuerdo con las caracter8sticas y el origen de los depósitos se distinguen cuatro tipos de yacimientos de "entonitas7
tros tipos de yacimientos$
Altera$i&n "e $eni'a! o to(a! ol$*ni$a! +in !it,-./ La mayor parte de los yacimientos importantes son de este tipo. En ellos la bentonita presenta una pureza elevada, conservando, a veces, algunas de las características texturales del material volcánico original. Las bentonitas se forman por la alteración de cenizas o tobas volcánicas bajo una lámina de agua. La alteración consiste, esencialmente, en la desvitricación de la ceniza seguida de la idratación y cristalización de la esmectita a partir de numerosos n!cleos.
Altera$i&n 0i"roter%al general%ente "e ro$a! gnea!)./ "e trata de yacimientos de bentonitas asociados a zonas de fracturación. #resentan morfologías irregulares con cambios de composición graduales acia las rocas encajonantes, generalmente de carácter ígneo, encontrándose asociadas a otros minerales de origen idrotermal.
Altera$i&n +"e,tri$a+ "e %ateriale! gneo!./ "eg!n $rim y $%ven &'()*+ los procesos deut-ricos son auellos cambios ue tienen lugar en una roca ígnea inmediatamente despu-s de su emplazamiento y como consecuencia de la reacción de gases y vapores incluidos en la masa ígnea con otros componentes. "in embargo, es difícil separar estos procesos de formación de los fenómenos de alteración idrotermal, ya ue en mucos casos ambos se encuentran superpuestos.
Otro! ti3o! "e #a$i%iento!./ "e agrupan auí, tanto yacimientos de bentonitas producidos a partir de rocas volcánicas pero por procesos distintos a los descritos
4) 5ACIMIENTOS DE BENTONITAS EN EL PER6./ egún el I?@EAAEB los depósitos de "entonita se encuentran distri"uidos a lo largo de la ran-a Interandina y la Costa$ 9os principales depósitos se encuentran en Bum"es! Piura en la ormación C*ira e Ica en la formación Paracas$ En Bum"es y Piura la "entonita est compuesta de montmorillonita entre 45 a /5 y cristo"alita entre 1 y 3$En Ica! el contenido de s8lice y sodio en las "entonitas es menor pero son ms ricas en calcio$ En Piura y Bum"es a"undan las "entonitas sódicas! y en Ica! las clcicas$ Eisten asimismo depósitos menos a"undantes y puros en las regiones de 9ima y
Uni"a"e! $on re!era! "e (entonita! en el Per7:
De3o!ito "e Bentonita : A%ota3e
8) CLASI9ICACIÓN INDUSTRIAL DE BENTONITAS: 9os criterios de clasificación utili(ados por la industria se "asan en su comportamiento y propiedades fisicou8micas. as8 la clasificación industrial ms aceptada esta"lece tipos de "entonitas en función de su capacidad de *inc*amiento en agua$ egún este criterio Patterson y Aurray 61,+3) distinguen tres tipos principales7
• • •
Gentonitas altamente *ic*a"les o sódicas$ Gentonitas poc*o *ic*a"les o clcicas$ Gentonitas moderadamente *inc*a"les o intermedias$
Posteriormente >dom 61,+4)! siguiendo los mismos criterios de clasificación las di'ide en7 • Gentonitas sódicas$
T$ni$a! "e Cara$teri'a$i&n: La t-cnica básica para la caracterización mineralógica de las esmectitas es la /ifracción de 0ayos12. Las esmectitas se caracterizan por presentar desorden de apilamiento de las láminas seg!n la dirección del eje c3 como consecuencia, los difractogramas de polvo se resuelven como bandas mal denidas y escasas. La espectroscopia de infrarrojos es otra t-cnica ue proporciona información físico1uímica sobre la estructura molecular y la naturaleza y magnitud de las fuerzas interatómicas. Los espectros de infrarrojos aportan valiosa información sobre la conguración y conformación local de los átomos así como sobre su forma de empauetamiento.
9oto! Re3re!entatia! "e E!%e$tita!
Gne!i!: 9os minerales del grupo de las esmectitas se forman y son esta"les en am"ientes súper g%nicos$ on! posi"lemente! el grupo de minerales de la arcilla ms ampliamente representados en el medio eógeno$ e *an encontrado asociadas a todos los tipos de sedimentos! tanto continentales como ocenicos$ on constituyentes esenciales de muc*os suelos$ Durante la diag%nesis! se transforman en inter%s tratificados illitaesmectita y posteriormente en illita o incluso clorita$
) E;PLOTACIÓN< BENE9ICIO 5 APLICACIONES: E=tra$$i&n./ 9a eplotación se efectúa a cielo a"ierto! utili(ando medios mecnicos con'encionales$ 9a potencia del recu"rimiento a remo'er 'ar8a de unos yacimientos a otros! pero! generalmente! en la mayor parte de las eplotaciones son inferiores a los 15 m$ Auc*os yacimientos son eplotados de forma selecti'a! en función de sus propiedades f8sicas$ En ocasiones la "entonita de un mismo ni'el se separa! incluso! *asta en tres calidades diferentes. otras calidades del producto pueden prepararse a partir de me(clas de diferentes materias primas$
Pro$e!a"o./ @eneralmente se reali(a un mac*aueo pre'io y eliminación de la *umedad y finalmente! a una molienda *asta o"tener los tamaJos de part8cula deseados$ El secado se suele reali(ar en *ornos secadores rotatorios de grandes dimensiones 62 m de longitud por 3 m de dimetro)$ 9a "entonita seca se en'asa y transporta! normalmente en contenedores de plstico o papel refor(ado y! en ocasiones en tam"ores metlicos de 4
Aplicaciones industriales.1 Pro3ie"a"e! >i!i$o?,%i$a!:
S,3er>i$ie e!3e$>i$a.
9as "entonitas poseen una ele'ada superficie espec8fica 615H+ m2g)! muy importante para ciertos usos industriales$
Ca3a$i"a" "e Inter$a%(io $ati&ni$o.
Es la suma de todos los cationes de cam"io ue un mineral puede adsor"er a un determinado p0$
@i"rata$i&n e 0in$0a%iento.
on tam"i%n propiedades únicas de las esmectitas! y cuya importancia es crucial en los diferentes usos industriales$
Pla!ti$i"a".
9a ele'ada plasticidad de las esmectitas es consecuencia! nue'amente! de su morfolog8a laminar! etremadamente por su peueJo tamaJo de part8cula y alta capacidad de *inc*amiento$
i!$o!i"a".
9as propiedades de 'iscosidad de las "entonitas pueden 'ariar o ser uniformes! dentro de un
Ca%3o! "e a3li$a$i&n in",!trial:
9as arenas de moldeo estn compuestas por arena y arcilla! generalmente "entonita! ue proporciona co*esión y plasticidad a la me(cla! facilitando su moldeo y dndole resistencia suficiente para mantener la forma aduirida despu%s de retirar el moldeo y mientras se 'ierte el material fundido$ 9a proporción de las "entonitas en la me(cla 'aria entre el 5 y el 1 ! pudiendo ser %sta tanto sódica como clcica! según el uso a ue se destine el molde$ 9a "entonita sódica se usa en fundiciones de mayor temperatura ue la clcica por ser ms esta"le a altas temperaturas! suelen utili(arse en fundición de acero! *ierro dúctil y malea"le y en menor medida en la gama de los metales no f%rreos$
Peleti(ación$
9a "entonita se *a 'enido usando desde los aJos 5 como agente aglutinante en la producción de pelets del material pre'iamente pul'eri(ado durante las tareas de separación y concentración$ 9a proporción de "entonita aJadida es del !5 ! en la mayor parte de los casos$
Ca%3o! "e a3li$a$i&n in",!trial:
<"sor"entes$
9a ele'ada superficie espec8fica de la "entonita! le confiere una gran capacidad tanto de a"sorción como de adsorción$ De"ido a esto se emplea en decoloración y clarificación de aceites! 'inos! sidras! cer'e(as! etc$ Bienen gran importancia en los procesos industriales de purificación de aguas ue contengan diferentes tipos de aceites industriales y contaminantes orgnicos$ e utili(a adems como soporte de productos u8micos! como por e-emplo! *er"icidas! pesticidas e insecticidas! posi"ilitando una distri"ución *omog%nea del producto tóico$
Ingenier8a Ci'il$
e utili(a para cementar fisuras y grietas de rocas! a"sor"iendo la *umedad para impedir ue esta produ(ca derrum"amiento de túneles o eca'aciones! para impermea"ili(ar trinc*eras! esta"ili(ación de c*arcas! etc$ Para ue puedan ser utili(adas *an de estar dotadas de un marcado
Ca%3o! "e a3li$a$i&n in",!trial:
Aaterial de ellado$
0a surgido una nue'a tendencia en el diseJo de "arreras de impermea"ili(ación ue se "asa en la fa"ricación de comple-os "entonitasH geosint%ticos 6geomem"ranas y geotetiles)$ Consiste en la colocación de una "arrera de arcilla compactada ente dos capas! una de geotetil y otra de geomem"rana 6plsticos manufacturados! como polietileno de alta densidad o polipropileno! entre otros
e emplea en la alimentación de pollos! cerdos! pa'os! ca"ras! corderos! y ganado 'acuno! fundamentalmente$
Catlisis$
Ca%3o! "e a3li$a$i&n in",!trial:
Industria farmac%utica$
e utili(an para la ela"oración de preparaciones tanto de uso tópico como oral$ e utili(a como adsor"ente! esta"ili(ante! espesante! agente suspensor y como modificador de la 'iscosidad$ >tros usos$
• • • • •
En la industria de detergentes! como emulsionante$ Para la fa"ricación de pinturas! grasas! lu"ricantes! plsticos! cosm%ticos$ Para desarrollar el color en leuco colorantes! en papeles auto copiati'os$ En agricultura! para me-orar las propiedades de suelos arenosos o cidos$ En la o"tención de mem"ranas de ósmosis in'ersa! para la desalini(ación de aguas$
Co%er$iali'a$i&n: Se comercializa en sacos de Polipropileno de hasta 50 kg, en Big Bag o a granel. VENTA DE BENTONITA S/. 18,00 Precio Venta de Bentonita para Pozos a Tierra en sacos de 30 Kg.
) CONTROLES RELACIONADOS A LA E;PLOTACIÓN: 9a "entonita de Lyoming! o altamente *inc*a"le! cuando llega a la planta de tratamiento! suele contener aproimadamente un 3 de *umedad! mientras ue en otras "entonitas puede ser del orden del 25 $ Despu%s del procesado su *umedad oscila entre un / y un + $ El secado se suele reali(ar en *ornos secadores rotatorios de grandes dimensiones 62 m de longitud por 3 m de dimetro)$ 9a temperatura de secado depende de la utili(ación posterior de la "entonita$ 9as temperaturas ms altas se emplean cuando se prepara materia prima para la o"tención de grnulos a"sor"entes y las ms "a-as! para las destinadas a aplicaciones coloidales$ 9a "entonita seca se en'asa y transporta! normalmente en contenedores de plstico o papel refor(ado y! en ocasiones! so"re todo cuando se trata de granulados o cuando se reuieren largos periodos del almacenamiento! en tam"ores metlicos de 4 g de capacidad$ 9as *ectoritas y algunas "entonitas de calidad especial se "enefician mediante *idroclasificación$ Esta
