Universidad Nacional Mayor de San Marcos Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalurgia y Geográfica Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica DIATOMITAS, FORMACION, YACIMIENTOS EN EL PERU Y SUS APLICACIONES Abel Vilcapoma Solano
Informe para la asignatura de Yacimientos No Metálicos Ing. Pedro Olivares
Ciclo 2015 – I
DIATOMITAS, FORMACION, YACIMIENTOS EN EL PERU Y SUS APLICACIONES
Contenido I.
RESUMEN .............................................................................................................................. 3
II.
INTRODUCCION ..................................................................................................................... 3
III.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................................ 3
IV.
MARCO TEORICO ............................................................................................................... 3
A.
DIATOMITAS ...................................................................................................................... 3
B.
DIATOMEAS ....................................................................................................................... 4
C.
COMPOSICION QUIMICA................................................................................................... 4
D.
MODO DE OCURRENCIA .................................................................................................... 4
E.
AMBIENTES DE FORMACION ............................................................................................. 4
F.
PROPIEDADES FISICAS ....................................................................................................... 5
V.
APLICACIÓN Y UTILIDADES .................................................................................................... 6 A.
Aplicaciones principales .................................................................................................... 6
B.
Aplicaciones secundarias .................................................................................................. 6
VI.
YACIMIENTOS DE DIATOMITAS EN EL PERU ..................................................................... 7
A.
Yacimiento de Bayovar...................................................................................................... 7
B.
Yacimiento de Ocucaje ...................................................................................................... 7
C.
Yacimiento de Ayacucho ................................................................................................... 8
D.
Yacimiento de Arequipa .................................................................................................... 8
E.
Otros Depositos................................................................................................................. 8
F. CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS DE LOS PRINCIPALES YACIMIENTOS DE DIATOMITA EN EL PERU ................................................................................................................................ 9 G.
DEPOSITOS DE ORIGEN MARINO .................................................................................... 10
H.
DEPOSITOS DE ORIGEN LACUSTRE .................................................................................. 10
VII.
MERCADO........................................................................................................................ 13
A.
PRODUCCION DE DIATOMITAS EN EL PERU .................................................................... 13
B.
PRODUCCION MUNDIAL DE DIATOMITAS ...................................................................... 13
C.
IMPORTACION Y EXPORTACION...................................................................................... 14
VIII.
REFERENCIAS ................................................................................................................... 15
DIATOMITAS, FORMACION, YACIMIENTOS EN EL PERU Y SUS APLICACIONES
I.
RESUMEN
Los yacimientos de diatomita en el Perú se encuentran ubicados en Piura e Ica (Origen Marino) y Ayacucho, Arequipa y Tacna (Origen Lacustre). El objetivo de este informe es establecer la formación de este tipo de depósitos y como se puede aprovechar un recurso mineral denominado diatomita, que mediante la extracción, transporte y procesamiento industrial, mejora sus condiciones naturales para que pueda ser usado como filtro-ayuda y en una infinidad de usos industriales.
II.
INTRODUCCION
Pocos minerales juegan un rol tan importante en la vida actual de la humanidad, tal como la diatomita o tierra de diatomeas, el cual es un producto mineral compuesto esencialmente de sílice, resultante de la fosilización de organismos fitoplanctónicos microscópicos. En realidad, mucho del agua y bebida que tomamos o alimentos que comemos han sido purificados y/o clasificados en alguna etapa del proceso de su producción por medios de la diatomita, y esto es debido a la casi única combinación de propiedades físicas y químicas. Los usos principales de la diatomita son:
Como filtro-ayuda para: cerveza, melaza, aceites, vinos, antibióticos y otros productos alimenticios. Como relleno en la fabricación de papel, jebe sintético, pinturas, plásticos moldeados, etc. Como aislante de temperatura y sonido en estructuras, como materia prima en la fabricación de ladrillos, bloques, accesorios eléctricos, como abrasivos para limpieza y pulidor de metales.
No existe en el país una planta de procesamiento de diatomita para filtro-ayuda, la diatomita es importada de México y de Estados Unidos.
III.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
IV.
En el Perú existen diatomitas de origen marino y lacustre, siendo característico la mayor pureza en diatomitas de ambientes lacustres. En el país, yacimientos de diatomita están vinculados a zonas con actividad volcánica. Caracterizar los diferentes depósitos de diatomitas para determinar el uso adecuado que se le puede determinar dar En el país la producción de diatomita se centra en la región Arequipa, que para el año 2009 fue de 40,000 T.M., de diatomita natural siendo su destino el vecino país de Chile. La producción nacional se relaciona con la industria de la construcción, papel, plásticos, bebidas, aceites, etc., siendo abastecido en gran parte por la importación. Se requiere industrializar la diatomita para que pueda competir en el mercado nacional con la diatomita importada
MARCO TEORICO A.
DIATOMITAS
La diatomita es una roca silícica, sedimentaria de grano fino de origen biogénico, compuesta por esqueletos fosilizados de las frústulas de las diatomeas, las frustulas se componen de sílice
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amorfa (ópalo). Se forma por la acumulación sedimentaria (acumulación por gravedad cuando muere la célula) hasta formar grandes depósitos con un grosor suficiente para tener un potencial que pueda ser de rendimiento económico. También las diatomitas son conocidas como tierra de diatomeas.
B.
DIATOMEAS
Son algas unicelulares. Estas construían pequeñas caparazones alrededor llamadas frústulas formadas por sílice amorfa. Cuando las diatomeas morían la microscópica caparazón (frústula) quedaba depositada en el fondo de los antiguos océanos a través de las eras estos caparazones se fueron acumulando en depósitos, a veces formando espesores de miles de metros. Los caparazones se fosilizaron y comprimieron y sufrieron subsecuente compactación convirtiéndose en depósitos potenciales de diatomitas
C.
COMPOSICION QUIMICA
La diatomita pura está formada por silícea opalina o hídrica, presentando en solución sólida o como una parte esencial del complejo de ópalo, pequeñas cantidades de componentes inorgánicos asociados, alúmina, hierro, tierras alcalinas, metales alcalinos y otros constituyentes menores. Fórmula química de las diatomeas: (común): SiO2*nH2O
D.
MODO DE OCURRENCIA
Dado que la diatomita se forma de los restos flotantes de las diatomeas, se encuentra cerca de las aguas superficiales. Se divide generalmente en dos categorías basadas según la fuente de procedencia: de agua dulce y agua salada. La tierra de diatomeas de agua dulce se recoge en minas de lechos de lagos secos y es característico su bajo contenido de sílice cristalina. La tierra de diatomeas del agua salada contiene un alto contenido de la sílice cristalina, haciéndole un material útil para los filtros, debido a las características tamizantes de los cristales.
E.
AMBIENTES DE FORMACION
Se originan en ambientes sedimentarios extensos y poco profundos, donde existe una lenta deposición de sedimentos clásticos, en los que el agua contiene abundantes nutrientes y sílice. Debe tratarse de medios protegidos de los aportes terrígenos, para que la acumulación sea suficientemente rica en restos silíceos.
En ambientes marinos las diatomeas proliferan en zonas foticas, asociado a márgenes activos, donde ocurre el fenómeno de up welling (fenómeno por el cual las aguas frías de los fondos suben a la superficie)
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En ambientes lacustres las diatomeas están condicionadas a zonas de vulcanismo activo (el vulcanismo provee la sílice necesaria para la proliferación de las diatomeas).
F.
PROPIEDADES FISICAS
Aspecto macroscópico: Roca purulenta, fina y porosa con aspectomargoso. Color por lo regular blanco brillante (en el caso de alta pureza)
- Pueden estar coloreadas - Blanco (calcinado con fundente) - Rosa (calcinado) - Gris (sin calcinar)
Alta porosidad Volumen de muy baja densidad Capacidad para absorber líquidos muy alta
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V.
Capacidad abrasiva suave Conductividad térmica muy baja Alta resistencia a la temperatura Punto de fusión entre 1,400°a 1,750°C Peso específico 2.0 (la calcinación la incrementa a 2.3) Área superficial 10 a 30 m2/g (la calcinación la reduce a 0.5 a 5 m2/g) Índice de refracción 1.4 a 1.46 (la calcinación la incrementa a 1.49) Dureza (Mohs) 4.5 a 5 (la calcinación la incrementa a 5.5 a 6)
APLICACIÓN Y UTILIDADES
Existe una gran aplicabilidad industrial de la diatomita. Los resumimos asi:
A. B.
Aplicaciones principales Aplicaciones secundarias
Las aplicaciones principales son las que presentan una mayor utilización en la industria, un mayor empleo en cuanto a volumen y para cuyos usos la diatomita es mas conocida. Dentro de esta clasificación y para efectos del estudio de investigación, se utiliza: Como filtro-ayuda en la fabricación de cerveza, gaseosas y aguas de mesa, vino, aceite y refinado de azúcar. Como carga o relleno funcional (pinturas, esmaltes, barnices) en la industria de caucho e industria de plástico. Como absorbente en el control de resinas en la fabricación de papel, cartulina y cartón. Las aplicaciones secundarias son aquellas que son menos conocidas; su empleo se realiza generalmente en pequeña escala, para efectos del estudio de mercado no tendrán incidencia, pero existen suficientes expectativas para un futuro promisor. Se pueden nombras los siguientes usos: Filtración, clarificación de jugos, industria farmacéutica, fabricación de productos químicos orgánicos e inorgánicos, depuración de aguas industriales, municipales y domésticas, producción de margarina, aceites minerales, bebidas alcohólicas. Relleno funcional, en insecticidas, fertilizantes. Abrasivo suave (abrillantadores de plata y automóviles). Aislante térmico y acústico, en forma de polvo o de ladrillos naturales calcinados, fabricación de aisladores de alta temperatura. Recubrimiento de estanques y tuberías de lixiviación del cobre, gracias a su resistencia al ataque de soluciones acidas. Como desmoldante en procesos metalúrgicos de fundición que exigen materiales con elevado punto de fusión, resistencia al peso y al desgaste provocado por materiales fundidos. Como filtrante en la industria del petróleo, el mercado potencial y futuro de los países productores de la Comunidad Andina (CAN) tiene una gran expectativa. En la actualidad, se van abriendo nuevos mercados para este producto, lo mismo ocurre con las aplicaciones futuras de los productos diatomáceos. El oligopolio que ejercen grandes compañías instaladas en EE.UU., países de la ex URSS, Dinamarca, Alemania, México, España, entre los de
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mayor producción, en donde un factor que no se puede evaluar o catalogar en la tendencia de crecimiento es la influencia enorme que han ejercido los departamentos de investigaciones, buscando nuevas aplicaciones para sus productos. La investigación y el desarrollo definitivos, en la Universidad de Nevada y el Ministerio de Energia de los EE.UU., para el uso de la diatomita en sitios contaminados nucleares existentes en los EE.UU. Fuente Landmark – USA. Actúa como enmienda del suelo y acondiciona el área de aterrizaje (Play Ball), Eagle. Picher i. b.p. – USA. Se usa para filtrar partículas clasificadas como metales pesados, orgánicos y materiales radiactivos tales como Cesio, Estroncio y Tritio, asociados comúnmente a las instalaciones nucleares. Fuente: Landmark A. C. T. – USA. Producción de polietileno, se pronostica su crecimiento en todo el mundo en un índice de 5 – 7% por año, trayendo demanda de diatomita. Fuente: Diatoms Econom. 7ª ed. USA. Producción de plumas estilográficas de porcelana con una arcilla artificial de diatomita purificada, cristalería coloreada de diatomita. Fuente: Industrial Research Insitute of Ishikawa – Japón. Síntesis de Wollanstonita, tratando una mezcla de una composición formada por una diatomita española y una creta y diversos mineralizadores. Fuente: Instituto de Cerámica y Vidrio. Departamento de Cerámica C.S. I.C. Arganda del Rey (Madrid) España. Muchos materiales (perlita, celulosa, carbón) vienen siendo sustituidos, y viceversa, por los productos diatomáceos por ser un material superior; sin embargo, aun se mantienen por tener precios menores que fácilmente podrían ser desplazados mediante precios competitivos.
VI.
YACIMIENTOS DE DIATOMITAS EN EL PERU
Muy escasos son los informes geológicos sobre la presencia de depósitos de diatomita en el Perú. No obstante, las exploraciones efectuadas en los últimos años confirman el emplazamiento de cuencas sedimentarias marinas a lo largo de algunos puntos de la costa peruana, así como determinados depósitos continentales en la región interandina, formados durante el Terciario superior, donde prevalecieron favorables para la proliferación de las diatomeas.
A.
Yacimiento de Bayovar
Se encuentra localizado en la costa norte del Perú, en el desierto de Sechura (Piura). El deposito presenta según sea el sector, espesores de hasta 195m., donde la diatomita de origen marino se encuentra formando capas que se alternan con las de fosforita. Las reservas estimadas de diatomita se calculan en mil millones de toneladas (Informe realizado por la T. M. Cheney para Minera Bayovar, Marzo 1964), de las cuaes unos 85 millones de toneladas (estimación realizada por la Seccion Minado – Bayovar, Minero Peru, S. A., 1986) corresponden a la zona denominada Cueva del Inca.
B.
Yacimiento de Ocucaje
Se encuentra situado en el lugar denominado cerro La Pampa, en el distrito de Santiago de la Ciudad de Ica.
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Los depósitos de diatomita son de origen marino y se encuentran en forma de capas horizontales intercaladas con arcillas, margas, areniscas y tobas. Las reservas estimadas del yacimiento de Ocucaje son de aproximadamente 200 millones de toneladas.
C.
Yacimiento de Ayacucho
Se encuentra ubicado en las inmediaciones de la ciudad de Ayacucho, en los distritos de Carmen Alto (Quicapata), Tambillos y Quinua (Moya). Todas estas áreas pertenecen a la provincia de Huamanga. Este yacimiento está constituido por sedimentos de ambiente lacustre, interestratificados con horizontes de tobas y coladas basálticas. Las reservas del yacimiento de Ayacucho se estiman en más de 5 millones de toneladas; no obstante, quedan aún varias áreas por explorar donde se sabe la existencia de diatomitas.
D.
Yacimiento de Arequipa
Capas de diatomita alternan con sedimentos lacustres y cenizas volcánicas
E.
Otros Depósitos
Existen otros depósitos y ocurrencias como: Uzuña, Uyapampa, Polobamba en Arequipa; Yanacancha en Junín; Recuay en Ancash; Huamalí en Puno; Aricota y Tripartito en Tacna
Aricota – Tacna
Tripartito - Tacna
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F. CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS DE LOS PRINCIPALES YACIMIENTOS DE DIATOMITA EN EL PERU
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G.
Piura – cuenca Sechura Ica – cuenca Pisco
H.
DEPOSITOS DE ORIGEN MARINO
DEPOSITOS DE ORIGEN LACUSTRE
Ayacucho Arequipa Tacna
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DEPOSITOS DE ORIGEN MARINO
PIURA
Depósitos de diatomita se encuentran intercaladas con fosforitas en la formación Zapallal
ICA
Se encuentran en la formación Pisco, intercaladas con capas de arcillas
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DEPOSITOS DE ORIGEN LACUSTRE
AYACUCHO
Depósitos como los de Quicapata y Tambillo, las diatomitas forman parte de la Formación Ayacucho.
AREQUIPA
Capas de diatomita alternan con sedimentos lacustres y cenizas volcánicas
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VII. MERCADO El mercado nacional de diatomitas se basa en la exportación de la materia prima en bruto y la importación de dicha materia prima ya procesada para su uso en la industria nacional (principalmente industria cervecera). En el Perú la producción de diatomita se centra en la región Arequipa que genera mas del 90% de la producción nacional.
A.
PRODUCCION DE DIATOMITAS EN EL PERU
B.
PRODUCCION MUNDIAL DE DIATOMITAS
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C.
IMPORTACION Y EXPORTACION
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VIII. REFERENCIAS
Estudios de las diatomitas en el Perú, L. F. VERDEJAGONZALEZ, M.' P. GARCIA, Dpto. de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Universidad de Oviedo (España) Yacimiento de diatomita en Tacna, Gualberto Tejada Bedoya. Caracterización de diatomitas en depósito marino en el norte del Perú, Juan Carlos Ruiz Torres, Buenaventura Ingenieros S.A. (BISA) Laboratorio de Caracterización Mineralógica.
Diatomitas y aplicaciones en el Perú, José Ramírez Carrión, Dirección de Recursos Minerales y Energéticos DRME, INGEMMET.
