Bentonita y Baritina BENTONITA Concepto Es una arcilla de grano muy fino (coloidal) del ti po de montmorillonita, es capaz de absorber una enorme
cantidad de agua y multiplicar su volumen volumen proporcionalmente. Es una roca compuesta por más de un tipo de minerales, aunque son las esmectitas sus constituyentes esenciales y las que confieren sus propiedades características. Formación Tiene su origen en las cenizas volcánicas y el efecto complementario de la erosión. Las cenizas se asientan en los valles y se hunden en la tierra a poca profundidad. Estas vetas de bentonita acostumbran a tener un espesor de 1 ó 2 metros y están está n enterradas a unos 25 metros de profundidad. Son, posiblemente, el grupo de minerales de la arcilla más ampliamente representados en el medio exógeno. Se han encontrado asociadas a todos los tipos de sedimentos, tanto continentales como oceánicos. Son constituyentes esenciales de muchos suelos. Durante la diagénesis, se transforman en interestratificados illita/esmectita y posteriormente en illita o incluso clorita. La bentonita es una arcilla compuesta por minerales del grupo de las esmectitas, siendo éstas las que le confieren sus propiedades características. Propiedades físicas Color: Beige claro a oscuro, amarillo verdoso y excepcionalmente blanco cr emoso o verdoso. Textura: Muy fina. Mineralogía Las esmectitas son filosilicatos con estructura 2:1, presentando una gran diversidad composicional. Se trata, además, del único grupo de filosilicatos que aparece únicamente en las fracciones finas (< 2 µm). Como en el resto de los filosilicatos, filosil icatos, su estructura se basa en e n el apilamiento de planos de iones oxígeno e hidroxilos. Los oxígenos se unen formando capas de extensión infinita con coordinación tetraédrica. Clasificación de Bentonitas a) Bentonitas altamente hinchables o sódicas. b) Bentonitas poco hinchables o cálcicas. c) Bentonitas moderadamente hinchables o intermedias. Yacimientos en el Perú Según el INGEMMET los depósitos de bentonitas se encuentran distribuidos a lo largo de la franja interandina y la costa. Los principales depósitos se encuentran en Tumbes, Piura en la formación Chira e Ica en la formación Paracas. En tumbes y Piura la bentonita está compuesta de montmorillonita y cristobalita. En Ica el contenido de sílice y sodio en las bentonitas es menor pero son más ricas en calcio. Piura y Tumbes abundan las bentonitas sódicas y en Ica las cálcicas. Existen así mismo depósitos menos abundantes y puros en las regiones de Lima y Arequipa. Finalmente en Cajamarca, Ancash, Junín, Ayacucho y Puno existen también depósitos de bentonita. Al norte del rio Chira entre Vichayal, Amotape y Sullana, se encuentran numerosos depósitos y ocurrencias de bentonita, que pertenecen a la formación Chira del Eoceno superior. Consiste en arcillas de color marrón, bentonitas, limos, arena, areniscas y estratos de arcillas y calcarías de color beige claro, dispuestos en su mayor mayor parte en forma horizontal o subhorizontal, predominando las arcillas de color marrón. Características físicas de la bentonita
Capacidad de absorción: La capacidad de absorción de una partícula está directamente relacionada con las características texturales (superficie específica y porosidad) y se puede hablar de dos tipos de procesos que difícilmente se dan en forma aislada. Hidratación e hinchamiento: Una de las propiedades más distintivas de la bentonita es su capacidad de hincharse considerablemente en agua. Plasticidad: las bentonitas son destacadamente plásticas. No obstante se admite que la bentonita contiene de 20 a 40 veces mayor cantidad de materias arcillosas en forma coloidal. Tixotropía: una substancia presenta el fenómeno de la tixotropía, cuando la aplicación de un esfuerzo deformante, reduce su consistencia, entendiéndose por consistencia, el grado de resistencia que ofrece la mezcla a fluir o a deslizarse. La resistencia suele llamarse también viscosidad. Usos de la Bentonita Lodos de perforación Las funciones que debe cumplir el lodo son: Extracción del ripio y limpieza del fondo del pozo. Enfriamiento de la herramienta de perforación. Control de presiones de formación y estabilización de la s paredes. Mantenimiento en suspensión del ripio. Transmisión de potencia hidráulica al tricono. Soportar parte del peso de la sarta de perforación. Permitir la adición de agentes densificantes Absorbentes: La elevada superficie específica de la bentonita, le confiere una gran capacidad tanto de absorción como de adsorción. Debido a esto se emplea en decoloración y clarificación de aceites, vinos, sidras, cervezas, etc. Tienen gran importancia en los procesos industriales de purificación de aguas que contengan diferentes tipos de aceites industriales y contaminantes orgánicos. Ingeniería Civil Los usos en este campo se pueden resumir en: Creación de membranas impermeables en torno a barreras en el suelo, o como soporte de excavaciones. Prevención de hundimientos. En las obras, se puede evitar el desplome de paredes lubricándolas con lechadas de bentonita. Protección de tuberías: como lubricante y rellenando grietas. En cementos: aumenta su capacidad de ser trabajado y su plasticidad. En túneles: Ayuda a la estabilización y soporte en la construcción de túneles. Actúa como lubricante (un 3-5 % de lodo de bentonita sódica mantenida a determinada presión soporta el frente del túnel). Alimentación animal: Una aplicación de las bentonitas que está cobrando importancia en los últimos tiempos es su utilización como ligante en la fabricación de alimentos pelletizados para animales. Se emplea en la alimentación de pollos, cerdos, pavos, cabras, corderos, y ganado vacuno, fundamentalmente. Actúa como ligante y sirve de soporte de vitaminas, sales minerales, antibióticos y de otros aditivos. Catálisis: El uso de aluminosilicatos en diferentes campos de la catálisis es tan antiguo como el propio concepto de catálisis. Son muchas las aplicaciones de las arcillas como catalizadores o soporte de catalizadores en diferentes procesos químicos. Así, son utilizadas en reacciones de desulfuración de gasolina, isomerización de terpenos, polimerización de olefinas, cracking de petróleo, etc. Industria farmacéutica: Su principal uso es la preparación de suspensiones tópicas, geles y soluciones. Cuando se usa como parte de una preparación oral, su naturaleza adsorbente puede enmascarar el sabor de otros ingredientes. Otros usos:
En la industria de detergentes, como emulsionante y por su poder ablandador del agua, debido a su elevada capacidad de intercambio catiónico. Par la fabricación de pinturas, grasas, lubricantes, plásticos, cosméticos, se utilizan arcillas organofílicas, capaces de hinchar y dispersarse en disolventes orgánicos, y utilizarse, por lo tanto, como agentes gelificantes, tixotrópicos o emulsionantes. Para desarrollar el color en leucocolorantes, en papeles autocopiativos, se utilizan bentonitas activadas con ácido. En agricultura, para mejorar las propiedades de suelos arenosos o ácidos. Así mismo se utilizan esmectitas sódicas para recubrir ciertos tipos de semillas, de forma que su tamaño aumente, y resulte más fácil su distribución mecánica, a la vez que se mejora la germinación. En la obtención de membranas de ósmosis inversa, para la desalinización de aguas. En la industria vitivinícola para acelerar la clarificación de vinos. En la industria cosmética y spas para la elaboración de máscaras, cremas y jabones. En la industria de productos naturales para limpiez a de colon y desinfección intestinal. Baritina Concepto Es un sulfato de bario que contiene, en estado puro, el 59% de bario, el 27% de oxígeno y el 14% de azufre. También es conocida como espato pesado, en alusión a su fácil exf oliación y su elevada densidad Es fácil de diferenciar de otros minerales por su fácil exfoliación en forma de paralelepípedos, su insolubilidad y falta de efervescencia en los ácidos, pero sobre todo por su alta densidad, poco frecuente en minerales no metálicos. Formación: La baritina se forma en yacimientos de origen hidrotermal, constituyendo la ganga de numerosos filones de sulfuros metálicos. También puede presentarse entre media y baja temperatura, también sedimentario, junto con fluorita, calcita, cinabrio y otros minerales. Es un mineral muy común. Aparece frecuentemente como envolviendo los filones de minerales me tálicos. Es así una de las gangas filonianas junto con la calcita y el cuarzo, que aparecen junto a ella. Propiedades Físicas-Mineralogía Color (Sin color, amarillo, blanco, marrón, azulado, etc.), Raya: Blanca, Brillo (Vítreo, perlado), Sistema cristalino (Ortorrómbica), Fractura (Irregular), Dureza (3 – 3,5 (Mohz)), Tenacidad ( Quebradiza) Densidad (4,47), Punto de fusión (1580 °C), Solubilidad (0,0002448 g/100 mL (20°C), 0,000258 g/100 mL (30 °C)), Fórmula (BaSO4), Clase (Sulfatos), Subclase (Sulfatos anhidros), Grupo (Baritina), Color (Variable predominando el blanco y el pardo tenue), Rareza ( muy común), Características distintivas (Hábito cristalino, test de la llama y densidad.) Características Forma parte del grupo donde encontramos a la celestina y anglesita. Pertenece al sistema de cristalización ortorrómbico y está clasificada dentro del grupo de los sulfatos. Es un mineral muy común. Aparece frecuentemente envolviendo los filones de minerales metálicos y sus usos son como fuente principal de bario. Debido a su densidad, se usa en los barros (lodos) de perforación de pozos. Depósitos en Piura y Perú En lo referente a la síntesis geológica del mineral de BARITINA, se ha registrado la ubicación de 61 depósitos en el Perú, distribuidos en las diferentes regiones, siendo las más representativas: Lima, Junín, La Libertad, Lambayeque, Pasco, Huancavelica y Huánuco, los cuales tienen un origen hidrotermal, asociados a vulcanismo tipo submarino, conformando depósitos tipo VMS asociados a minerales de Pb, Zn, (Kluas Steinmuller 1987), asociados a las for maciones de los Grupos Oyotun, Lancones, Casma, Pucara
y posiblemente en el sur estén asociados a las formaciones Río Grande, Jahuay, Guaneros, Volcánico Chocolate y Junerata. (Kluas Steinmuller 2000). Propiedades Generales facilita la comunicación de la visión intuitiva. Es una piedra tradicional para viajar, pues estimula s ueños y su recuerdo. Espiritualmente es una piedra útil para limpiar y reequilibrar todo el sistema de los chacras y, a nivel psicológico, la baritina ayuda a potenciar la autonomía.. Ayuda a superar la timidez y a enfocar la mente además de la comunicación interpersonal, indicándote donde están tus límites. A nivel mental es buena para la memoria y para potenciar la capacidad de organizar y expresar los sentimientos. Usos Materia prima de lodos de perforación: El sulfato de bario es un sólido que se adiciona a los fluidos de perforación para incrementar la densidad, con objeto de evitar que el gas, aceite o agua presentes en las formaciones permeables, invadan el barreno. Pinturas: Finamente molida blanqueada y tratada como relleno en pinturas para dar cuerpo al pigmento. Controla la viscosidad de la pintura para hacer productos de color brillante y da buena estabilidad. Química: Materia prima para la producción de otros compuestos de bario. Medio de purificación para la eliminación de todos los sulfatos de soluciones acuosas. Fundente en los trabajos cerámicos. Ingrediente en la fabricación de vidrios ópticos y cristalería fina. Medicina: Como medio opaco en el examen tractogastrointestinal con rayos X, para la reflexión de los intestinos y del estómago. Como relleno para yeso (ortopédico) y en algunos medicamentos para extender el tiempo límite (caducidad). Vidrio: Parcialmente triturada se emplea en los hornos para reducir el punto de fusión del vidrio. Relleno: Como relleno en las industrias del hule, cuero, textil y papel. Industria plástica: Como relleno del plástico para hacer productos con color brillante. También puede mejorar la intensidad, la tiesura y la resistencia abrasiva. El sulfato de bario sintético ayuda en el reforzamiento de polímeros y control de la geología y la viscosidad de adhesivos, así como para nucleación de termoplásticos cristalinos. Aplicaciones automotrices: Para sellar el interior de un vehículo (bajo alfombra) evitando ruidos del motor, así como el revestimiento de frenos: cojines, discos y balatas. Industria del papel: Se utiliza como relleno de la cartulina blanca y el papel de recubrimiento, mejora la blancura y el porcentaje de cobertura. Cosméticos: Se utiliza por su blancura y trato suave e inofensivo a la piel, por lo anterior puede ser un substituto del dióxido de titanio. Construcción: Para la elaboración de concretos pesados. Industria del hule: Los productos menores a la malla 500 se pueden utilizar como relleno de los productos de hule. Puede mejorar la intensidad y es a prueba de ácido, álcali y agua; también tiene ventaja para el caucho natural y sintético. Recubrimientos: Se aplica como protección a prueba de fuego de edificios, aeropuertos y gimnasios. También en alambres, cables, maderas, tablas de f ibra, plásticos y otras sustancias flamables. El sulfato de bario sintético mejora la resistencia al impacto, es estable química y mecánicamente como también mejora las propiedades geológicas.
