GRAFITO MINERAL
ANTONY MUÑOZ OSPINO CESAR ARTURO BERMUDEZ
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL SOGAMOSO ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS YACIMIENTOS MINERALES 2013
INTRODUCCION El grafito ha sido utilizado principalmente para escribir. Su nombre proviene del verbo griego “graphein” que significa escribir. Antiguamente el grafito se confundió con el plomo y por tal razón se le denominó plomo negro o plumbagina, de tal suerte que los lápices de grafito se llaman en algunas partes lápices de plomo 1. El grafito pertenece al grupo de los minerales nativos no metales junto al azufre y el diamante. Entre sus características fundamentales el grafito se encuentra muy alejado del azufre aunque no mucho del diamante, con el que comparte ciertas características como que ambos son polimorfismos del carbono elemental y que para hacerlos arder hace falta una elevadísima temperatura y el resultado en ambos casos sería Co . No obstante estos dos minerales son totalmente diferentes en todos los demás aspectos y esto se debe principalmente a su estructura, esto es, la diferencia existente entre los modelos de empaquetamiento que presentan, la disposición de los átomos y los enlaces que forman. En especial este último aspecto ha sido de gran interés para la comunidad científica y los estudios realizados al respecto condujeron a la síntesis del diamante en 1955, logrando, bajo condiciones ideales de presión y temperatura, la inversión del grafito a diamante. ₂
En la actualidad el grafito sigue siendo tema de interés al descubrir que de él pueden obtenerse mono-capas intactas y perfectas de carbono conocidas con el nombre de grafeno, llamado también el material del futuro, el material perfecto, entre otros adjetivos que aducen a la superconductividad, alta resistencia y flexibilidad que presenta. A pesar de los antecedentes históricos del grafito y sus diferentes usos, su explotación en Colombia ha sido prácticamente nula, considerada a pequeña escala en Estados Unidos y en la mayoría de los países industrializados se fabrica grafito sintético.
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ORREGO, ABIGAIL. <> Publicaciones Geológicas Especiales del Ingeominas 2ª Edición. Colombia, 1987.
GRAFITO Plumbagina
MINERALOGÍA Cristalografía. Hexagonal; dihexagonal bipiramidal. En cristales tabulares de forma hexagonal con plano basal muy desarrollado. Son muy raras las otras formas. Ciertas trazas triangulares sobre la base son el resultado de deslizamientos según una pirámide de segundo orden. Normalmente en masas hojosas o escamosas, pero pude ser radiada o granular. Estructura. Un estado polimorfo del carbono. Estructura hojosa de ritmo hexagonal aₒ=2,45Å; cₒ=10,0 Å. Es la forma más frecuente del carbono (Ver figura 1). Propiedades físicas. Exfoliación basal perfecta {0001}. H=1-2 (marca fácilmente el papel y ensucia los dedos). G=2,2. Brillo metálico, algunas veces terroso; opaco. Color de negro a gris acero. Raya negra. Tacto graso. Hojas flexibles pero no elásticas. Composición. Carbono. Ciertos grafitos impuros con óxido de hierro u otros minerales. Ensayos. Infusible, pero puede arder dando CO a altas temperaturas. Inatacable por los ácidos. ₂
Diagnóstico. El grafito se reconoce por su color, su naturaleza hojosa y ser blando. Se distingue de la molibdenita por su color negro (la molibdenita tiene un tono azul) y la carencia de ensayos químicos. Sobre el vidrio de porcelana, el grafito da raya negra, y la molibdenita, verdosa2 (Ver figura 2).
Figura 1. Estructura hojosa del grafito. 2
DANA-LURLBUT, <>. 2ª Edición, 1960.
Figura 2. Grafito en estado natural.
AMBIENTE GEOLOGICO El grafito, que corresponde al último término mineralógico de un proceso gradual de metamorfismo sucedió en rocas carbonáceas, se encuentra asociado a rocas con metamorfismo regional, de contacto y dinámico3. En rocas con metamorfismo regional el grafito, probablemente derivado de rocas carbonáceas de origen orgánico, es componente mineralógico laminar o escamoso de esquistos, gneises y calizas cristalinas (mármoles) conjuntamente con cuarzo, feldespato, micas y granates. El grafito de metamorfismo regional se encuentra en forma diseminada en la roca y en venas que atraviesan las rocas metamórficas. El grafito originado por metamorfismo de contacto, aparece en las zonas limítrofes de rocas ígneas intrusivas y secuencias carbonáceas y generalmente se presenta de aspecto masivo, de grano fino, blando, color negro, terroso a simple vista y algo poroso. El grafito ocurre en estado de meta-antracita. En muchos casos se preserva la textura antracítica. La asociación del grafito en rocas ígneas en filones, demuestra que dicho mineral cristaliza a partir de líquidos magmáticos y fluidos hidrotermales. El grafito existe en rocas ígneas de la corteza y el manto como granitos, basaltos y peridotitas (kimberlitas), donde a partir del cristaliza el diamante. También se ha encontrado en meteoritos y esto hace pensar que el carbón y el grafito son sustancias sumamente antiguas. El grafito filoniano, generalmente es de habito terroso y ocurre rellenando fracturas con un contenido del 75-100% de carbono. Es de grano fino a medio grueso; en algunas ocasiones es de textura fibrosa o acicular.
SITUACION MUNDIAL Reservas. Los depósitos más importantes de grafito amorfo se encuentran en Méjico aunque se conocen grandes reservas de este también en Australia, República de Corea y Rusia. La isla de Sri Lanka es el principal productor mundial del tipo lump (grafito micro-cristalino), allí el grafito se encuentra en venas que algunas veces alcanzan varios pies de espesor, cortando rocas ígneas y metamórficas. Madagascar es el principal productor mundial de grafito en forma de láminas cristalinas asociado a rocas metamórficas y gneises.
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BATEMAN, 1961
En Europa los principales depósitos de grafito están en Noruega, Alemania occidental y España y producen grafito laminar. Otras países que poseen minas de grafito tipo laminar son Brasil, Canadá, China y Alaska (Ver tabla 1).
Producción. Los principales productores de grafito en el mundo son: Méjico, Argentina, Brasil, Austria, Alemania, Italia, Noruega, Rumania, Rusia, Burma, Madagascar, Republica Sur Africana, China, India, Corea del Norte y Sri Lanka (Ver tabla 2). Tabla 1. Reservas Mundiales de Grafito (Mineral).
EL GRAFITO EN COLOMBIA Depósitos. Existen pequeñas manifestaciones de grafito en el centro del Tolima, localizadas en el Municipio de Rovira, el grafito se encuentra en forma de terrones. El mineral se encuentra como vena de unos 80-114cm de espesor, es una fractura rellena dentro de una roca andesítica. También se conocen manifestaciones en los municipios de Mariquita, Líbano y Cajamarca. En general se han reportado manifestaciones de grafito en la cordillera central en los Departamentos de Antioquia, Tolima, Cauca y Nariño, asociado a rocas de metamorfismo regional, principalmente esquistos. En la Sierra Nevada de Santa Marta existe grafito asociado también a rocas de metamorfismo regional como esquistos verdes y rocas de anfibolitas. En Colombia no ha sido importante la presencia y la minería del gafto; sin embargo, Buitrago y Buenaventura (1975) y Mutis (1983), reportan algunas
manifestaciones por tal razón requerimientos nacionales de esta materia prima son cubiertos en su mayoría producto de la importación. Tabla 2. Producción Mundial de Grafito (Mineral).
USOS Se emplea en la fabricación de crisoles refractarios para las industrias del acero, latón y bronce. La mayor parte del grafito para crisoles se importa de Ceilán. Se emplea mucho como lubricante, mezclado con aceite. Mezclado con arcilla fina, forma la “mina” de los lápices. Gran parte del grafito usado en los Estados Unidos con este fin procede de Sonora, Méjico. Se emplea también en la fabricación de pintura para la protección de estructuras de hierro y acero, en el barnizado de moldes y machos de fundición, para hacer electrodos, en galvanotipia, fabricación de baterías, cauchos, betunes, antidetonantes, soldadura, productos metálicos, eléctricos y electrónicos, cintas magnéticas, para fabricar pequeños empaques, en explosivos, revestimiento de hornos de fundición de cobre y aluminio, elaboración de cloro y soda caustica, como aislante térmico en reactores nucleares, etc.
BIBLIOGRAFIA DANA, J.D., Manual de Mineralogía, 2ª Edición. Editorial Reverte S.A., 1960. MUTIS, J.V., Catalogo de los acimientos, prospectos y manifestaciones minerales de Colombia. Publicaciones Especiales de Ingeominas, 1983. ORREGO, A., Recursos Minerales de Colombia, Tomo II. Publicaciones especiales de Ingeominas, 1987.
