TES ABA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERIA “ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS ”

PRÀCTICA N 01: DETERMINACIÒN DE ARGÌLICOS EN UNA ROCA I.INTRODUCCIÒN Sin lugar a dudas, el test ABA (Acid-Base Accounting), sigue siendo uno de los ensayos geoquímicos más utilizados como elemento predictor del potencial de generación de drenaje ácido de roca (DAR). Desde su creación en el año 1978 (Sobek et al – US US EPA) y hasta nuestros días, han surgido una gran cantidad de “variaciones” de este ensayo, todas las cuales buscan entr egar mayor y

mejor información, respecto del comportamiento geoquímico de los materiales expuestos a la meteorización. En su concepto más básico, el test ABA consiste en establecer el potencial de generación de ácido (PA) y el potencial de neutralización (PN) de una determinada muestra para finalmente, en función de ambos, PA y PN, determinar el potencial neto de neutralización (NNP) y la ratio PN/PA. Ambos resultados pueden ser comparados con valores referenciales, con el objeto desclasificar las muestras como potenciales o no potenciales generadoras de drenaje ácido, o bien si se requiere profundizar mediante la realización de ensayos cinéticos.

Determinación de argilicos en una roca

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II.OBJETIVOS: 



OBJETIVO GENRAL:  Determinar el grado de acidez de la muestra extraida de la mina subterránea paredones. OBJETIVO ESPECIFICOS:  Determinar la acidez de una roca.  Calcular la cantidad de azufre en la muestra.

III.MARCO TEÒRICO La alteración argílica es la que introduce uno de cualquiera de la amplia variedad de minerales de arcilla, incluyendo la caolinita, la esmectita y la illita; la alteración argílica es generalmente un evento de mediana a baja temperatura, y algunos pueden ocurrir en condiciones atmosféricas. Los primeros signos de alteración argílica incluyen el blanqueamiento de los feldespatos. Una sub-categoría especial de alteración argílica es la "argílica avanzada", que consiste de caolinita + cuarzo + hematita + limonita, feldespatos lavados y modificados a sericita. La presencia de este ensamblaje sugiere condiciones de pH bajos (muy ácidos); en temperaturas más altas, la pirofilita (mica blanca) blanca ) se forma en lugar de la caolinita.

Acidez de las rocas ígneas: La acidez es una de las características de las rocas ígneas que más afecta su comportamiento, especialmente por su efecto sobre sobr e la meteorización. Las rocas ígneas ácidas son aquellas que poseen un alto contenido de cuarzo y las básicas son las que contienen poco o ningún cuarzo (Tabla 5.2); este se meteoriza con mayor dificultad que los Feldespatos y forma suelos más granulares. El contenido de cuarzo cu arzo se reconoce como acidez.

Minerales de Alteración Argílica y Argílica Avanzada. Caolinita: Al 2Si 2 O 5(OH) 4 Arcilla comúnmente blanca pero también puede ser crema, amarilla pálida e incluso con tonos café. Dureza baja. Generalmente produce un reemplazo pervasivo de la roca, selectivo en feldespatos o rellenando vetillas o cavidades.


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Cuarzo residual (cuarzo oqueroso o “vuggy silica”) : SiO

2 Generalmente blanco , verde

o café, presenta cavidades que van desde >1 mm a >5 cm. Se produce en una roca por la interacción con un fluido extremadamente ácido (pH 1-3.5). Se caracteriza por se un cuarzo de grano fino con numerosos espacios abiertos, los cuales eventualmente pueden ser rellenados por otros minerales. Los espacios se forman por la disolución de fragmentos o fenocristales de la roca.

Alunita: KAl 3(SO 4 ) 2(OH) 6 Puede ser de color blanca, rosada, amarilla o canela, ocurriendo de manera diseminada o con granos gruesos, dándole una apariencia brillante a la roca. Frecuentemente reemplaza fenocristales de feldespato. Dureza: 3.5-4, Raya: blanca. Es característico su hábito hojoso y eventualmente maclado (rosa del desierto). Buffer de pH, con valores entre 2 y 4. Es común junto al cuarzo oqueroso.

Jarosita: KFe 3 3+(SO 4 ) 2(OH) 6 De color amarillo ocre, tiene apariencia de ‘madera’. Dureza: 2.5-3.5, Raya: amarilla pálida. Sólo ocurre en condiciones de pH ácido con presencia de fluidos. Es posible encontrarla en paragénesis con Alunita y con óxidos e hidróxidos de Fe.

FORMACIÓN DEL DRENAJE ÁCIDO DE ROCA El proceso de oxidación de sulfuros y la formación del ARD, NMD y SD es muy complejo e involucra a una multitud de procesos químicos y biológicos que pueden variar significativamente dependiendo de las condiciones ambientales, geológicas y climáticas (Nordstrom y Alpers, 1999). Los minerales sulfurosos en los depósitos de mineral se forman bajo condiciones reductoras en la ausencia de oxígeno. Cuando se exponen al oxígeno atmosférico o a aguas oxigenadas debido a la minería, el procesamiento del mineral, excavación u otros procesos de movimiento de tierras, los minerales sulfurosos pueden volverse inestables y oxidarse. La Figura 3 presenta un modelo simplificado que describe la oxidación de la pirita, la cual es el mineral sulfuroso responsable de una gran mayoría de ARD (Stumm y Morgan, 1981). Las reacciones mostradas son esquemáticas y pueden no



presentar los mecanismos exactos, pero la ilustración es una útil ayuda visual para entender la oxidación sulfurosa.

OXIDACIÓN DE LA PIRITA

ALCALINIDAD: Es la capacidad del agua para neutralizar ácidos o aceptar protones. Esta representa la suma de la base que pueden ser tituladas en una muestra de agua. Dado que la alcalinidad de aguas superficiales está determinada generalmente por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, ésta se toma como un indicador de dichas especies iónicas. No obstante, algunas sales de ácidos débiles como boratos, silicatos, nitratos y fosfatos pueden también contribuir a la alcalinidad de estar también presentes. Estos iones negativos en solución están comúnmente asociados o pareados con iones positivos de calcio, magnesio, potasio, sodio y otros cationes.



IV. PARTE EXPERIMENTAL A). FASE DE CAMPO. MINA PAREDONES I. UBICACIÓN La mina paredones está comprendida en el distrito y provincia de San Pablo en el departamento de Cajamarca a 90 Km. De la ciudad de Cajamarca y a 108 km. por carretera del Puerto de Pacasmayo; sobre la margen izquierda del río de San Pablo, tributario del río Magdalena, por su margen derecha, en la localidad de Chilete. El acceso se realiza siguiendo la carretera asfaltada Cajamarca - Pacasmayo hasta la localidad de Chilete y desde este punto a la mina se llega después de 4 Km. de carretera afirmada sobre la ruta Chilete- San Pablo. 

COORDENADAS:  



Este: 740519

LATITUD SUR: 



Norte: 9204713

7° 11’18.3” S

ALTITUD: 

944 m.s.n.m.



UBICACIÓN DE LA MINA DE PAREDONES Imagen satelital de la ubicación de la mina paredones

Imagen del área de influencia de la Mina Paredones El área de la mina está emplazada en los contrafuertes occidentales de la cordillera occidental, los mismos que en nuestra área se caracterizan por relieves abruptos, exentos de vegetación la mayor parte del año y con altitudes de 1,000 a 2,800 m.s.n.m.

ACCESIBILIDAD. El acceso principal a la zona de estudio fueron las carreteras afirmadas Cajamarca – San 

Bernandino (Paredones), El tiempo promedio para el recorrido de la zona de estudio fue de 2 horas.

II. HISTORIA DE LA MINA PAREDONES La mina Paredones fue explotada desde la época incaica, luego prosiguieron explotando los españoles, donde en 1540 existe un documento del señor Cristóbal de Barrientos, que fue nombrado visitador por Francisco Pizarro, en el cual relata que trabajaban aproximadamente 3000 incas en forma rotativa, las condiciones del trabajo eran infrahumanas en el cual morían continuamente los incas por no estar acostumbrados a los climas y temperaturas altas en interior mina. Determinación de argilicos en una roca


En 1868 los comentarios de Antonio Raimondi decían que no solo existe una mina en el cerro chiquelete si no que hay una gran cantidad de vetas de mineral metalífero, en esos años se llamaba minas de plata de chiquelete. Comenzó a producir solo plata a mediados del siglo XVII donde estaba la mina a maños de portugueses judíos asentados en Celendín. En 1970 el presidente Juan Velasco Alvarado proclamo la reforma agraria, afectando considerablemente al sector minero; por tal sentido mina paredones fue entregado a los chiletanos.

III. FORA Y FAUNA La variedad de flora incluye diferentes variedades entre las cuales tenemos: 

Molle 

Nombre Científico: Schinus Molle.



Nombre Común: Molle.

Arbol típicamente americano, originario de los valles interandinos del centro del Perú. En el Perú es una especie forestal típica de las estepas espinosas y de los bosques montañosos bajos.

Molle. 

Cactus Columnar  Nombre Científico: Espostoa lanata (Kunth) Britton & Rose. Determinación de argilicos en una roca




Nombre Común: Cactus.

Es un cactus arborescente, con un tronco ramificado de hasta 5 m de altura. Las ramas en su parte superior alcanzan 12 cm de diámetro, primero crecen horizontalmente y luego se yerguen.

Cactus Columnar.

FAUNA La variedad que existe en fauna incluye diferentes variedades entre las cuales tenemos: 

Murciélago  Nombre Científico: Tomopeas ravus.  Nombre Comun: Murciélago El murciélago es el único mamífero volador. Las alas del murciélago son amplias 

expansiones de piel, sustentada por sus patas anteriores, alargadas como varillas de paraguas, y unida al cuerpo a lo largo de los costados y la superficie externa de las patas posteriores.



Foto 01. Murciélago. 

Lagartija  Nombre Científico: Microlophus stolzmanni.  Nombre Comun: Lagartija.

Foto 02. Lagartija.



IV. YACIMIENTO Los depósitos epitermales son aquellos en los que la mineralización ocurrió dentro de 1 a 2 Km de profundidad desde la superficie terrestre y se depositó a partir de fluidos hidrotermales calientes. Los fluidos se estiman en el rango desde <100ºC hasta unos 320ºC y durante la formación del depósito estos fluidos hidrotermales pueden alcanzar la superficie. Los depósitos epitermales se encuentran de preferencia en áreas de volcanismo activo alrededor de los márgenes activos de continentes o arcos de islas y los más importantes son los de metales preciosos (Au, Ag), aunque pueden contener cantidades variables de Cu, Pb, Zn, Bi, etc. La mineralización epitermal de metales preciosos puede formarse a partir de dos tipos de fluidos químicamente distintos. Los de “baja sulfuración” son reducidos y tienen un pH cercano a neutro (la medida de concentración de iones de hidrógeno) y los fluidos de “alta sulfuración”, los cuales son más oxidados y ácidos. Los términos de alta y baja sulfuración

fueron introducidos por Hedenquist (1987) y se refieren al estado de oxidación del azufre. En los de alta sulfuración el azufre se presenta como S4+ en forma de SO2 (oxidado) y en los de baja sulfuración como S-2 en forma de H2S (reducido). Los fluidos de baja sulfuración (BS) son una mezcla de aguas-lluvias (aguas meteóricas) que han percolado a subsuperficie y aguas magmáticas (derivadas de una fuente de roca fundida a mayor profundidad en la tierra) que han ascendido hacia la superficie. Los metales preciosos han sido transportados en solución como iones complejos (en general bisulfurados a niveles epitermales; clorurados a niveles más profundos) y para fluidos de baja sulfuración la precipitación de metales ocurre cuando el fluido hierve al acercarse a la superficie (ebullición). Los fluidos de alta sulfuración (AS) se derivan principalmente de una fuente magmática y depositan metales preciosos cerca de la superficie cuando el fluido se enfría o se diluye mezclándose con aguas meteóricas. Los metales preciosos en solución derivan directamente del magma o pueden ser lixiviados de las rocas volcánicas huéspedes a medida que los fluidos circulan a través de ellas.



Depósitos Epitermales V. EXPLORACION La empresa NORT PERU MINING COORPORATION exploró en forma técnica el yacimiento teniendo como resultados una veta tipo rosario con sulfuracion, muchos casos tubo origen a venillas de óxido como se explicará más adelante del informe, teniendo origen el yacimiento a dos fallas Pacasmayo y murciélago que están fueron rellenadas con mineral de acuerdo a las temperaturas climáticas del terreno la cual dio origen a este yacimiento.

VI. FASES DE LA EXPLOTACIÓN DEL YACIMIENTO La explotación del yacimiento se debe realizar mediante fases distintivas que merece describir individualmente, ellas son: a)

EXTRACCIÓN: de acuerdo a la mineralización ya estudia, así como también se tubo encuentra la forma del yacimiento, su potencia, ley de corte, dio lugar a una extracción subterránea. Se realizó las labores con perforación siguiendo el rumbo y



buzamiento de la veta, además se indica que tuvo una mineralización tipo rosario lo cual en algunos casos la ley iba variando de acuerdo a la profundidad. b)

PROCESAMIENTO: según lo estudiado la extracción por día era aproximadamente de 400 toneladas día, además entre ellas obteníamos rocas de galena, zinc un 11 %, plomo se obtuvo un 5 %, y media gramo de oro y 3 onzas de plata.

Tuvieron su planta de procesamiento la cual tubo origen a chancado y molienda de acuerdo a la volumetría de la materia obtenido de mina, se indica el agua tenía un circuito cerrado por lo que se volvía reutilizar para las diferentes actividades del procesamiento. Al otro extremo de las galerías también se observa su relave.

VII.PASIVO AMBIENTAL Los pasivos ambientales mineros se refieren a "un área donde existe la necesidad de restauración, mitigación o compensación por un daño ambiental o impacto no gestionado, producido por actividades mineras inactivas o abandonadas que pone en riesgo la salud, calidad de vida o bienes públicos o privados".



V. EQUIPOS Y MATERIALES Balanza Analìtica

Embudo

Crisol

Vasos de precipitado

Tamiz

Matraz Erlenmeyer



Pizeta

Probeta

Comba

PHimetro

Agitador

Termòmetro



Cloruro de Bario

Hidroxido de Sodio



VI. DIAGRAMA DE FLUJO. A. FASE DE CAMPO

1.-Moler nuestra muestra

hasta que este pulverizada.

2.- Tamizar la muestra

pulverizada

en

una

malla de 100-200.

3.- Se toma 8gr de la muestra (3 a 5 para saca PH).

4.-

Se

agrega

agua

destilada hasta formar una pasta.



5.- La muestra en forma de pasta se coloca en la estufa hasta semisequedad.

6.- Se agrega 20ml de agua y disolvemos.

7.- Determinamos el PH de la muestra en forma de pasta.

Si la muestra analizada en el PH tiene un valor >5 entonces se comprueba argilicos, si la muestra tiene 5 a 8 se dice que tiene una cantidad pequeña de argilico y si la muestra tiene un PH < 8 se indica que la muestra tiene calcáreos.



B. FASE DE LABORATORIO

1.- Se toma 1 gr de la muestra.

2.-

Colocar

muestra

en

la un

crisol.

3.- Se agrega en solución 4 gr de (hidróxido de sodio – 4 peles) y disolver en agua (agitar gota a gota).

4.- Agregar 1 ml de peróxido de hidrogeno.



5.-

Calentar

cocina

en

la

hasta

semisequedad,

se

de a enfriar.

6.- Agrega 40 ml de agua caliente hasta llegar a una T° de 45 °C

7.- Agrega 5 ml de ácido clorhídrico y 5 ml de agua.

8.- Determinar el PH y luego evaporar hasta semisequedad.



9.- Agregar 1gr de Cloruro de Bario y 10 ml de agua destilada.

10.- filtramos

11.- luego de filtrar, llevamos los papeles filtro a la estufa y pesamos. Así determinamos el peso de los sulfuros existentes en la muestra.



VII. CÀLCULOS Y RESULTADOS Tabla 1: PH Promedio

MUESTRA 1

MUESTRA 2

MUESTRA 3

PROMEDIO

PH 1

2.65

2.67

2.65

2.67

PH 2

2.88

2.90

2.92

2.88

PH3

3.05

3.01

2.96

2.94

2.83

Tabla 2:Especificaciones del NaOH

W NaOH

0.4 g

Volùmen Soluciòn NaOH

5 ml

Volùmen de   en caliente

40 ml

%P

98%

D

1 g/cm3



Hallamos la molaridad M=

W PM∗V



M=

0.4 40 ∗ 0.045

 = .  



Hallamos el peso del NaOH  =  ∗  ∗  W = 0.22

mol L

∗ 40

g mol

∗ 0.045 L

 = . 



Para determinar la cantidad de azufre en la muestra, tenemos las siguientes reacciones  +  2 +  3 +    S + 2

 23  S  S 2 

En la ecuación 4:



 S + 2 











=





. 



 S + 2 

 

  ∗.     

 

 = .   S

 = . S





En la ecuación 3:

 S

3 +   





 

 

.  

=

 

∗ .  

 

 

 

 = . 



En la ecuación 2:

2 +  

23





 

 

.  

=

 

∗ . 



 

 

 = . 


 




En la ecuación 1 encontraremos la cantidad de asufre presente en la muestra:

 +  











 

. 

 

:  =

 

∗ .  

 

 

 = .  

IX. CONCLUSIONES 

Se logro determinar la acidez de la roca, encontrándose un Ph=2.83



Se obtuvo la cantidad de azufre presente en la muestra, W Azufre= 0.1584g.



Se logro la recolección de muestras en campo es muy importante, puesto que partir de ella mediante el análisis de las rocas podemos corroborar que mineral tiene y que cantidad.



X. ANEXOS. A) MINA PAREDONES OBTENIENDO LA MUESTRA.

MUESTRA OBTENIDA



B). LABORATORIO.



XI). BIBLIOGRAFIA.



https://www.ucursos.cl/usuario/94eb98b323aec327cec4554fd6d99233/mi_blog/r/argilica_avanzad a-minerales.pdf



http://www.sgs.pe/es-es/health-safety/quality-health-safety-andenvironment/environment/soil/acid-rock-drainage-ard



fernandez, j. guerra, k. gonzales, r. rivera, r. vargas, l. chero, r. (2007). “prospección geoquímica regional en la cuenca de río jequetepeque”.



rocas y minerales – chris pellant. – páginas web:


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