Minerales no metlicos en el Per1. ARCILLASy

Composicin y Propiedades

Las arcillas se forman por intemperismo o alteracin hidrotermal de silicatos ricos en aluminio. Las arcillas transportadas y depositadas forman estratos tabulares o lentes. Estn constituidas por silicatos hidratados de aluminio; sus impurezas por lo general son el cuarzo o limonitas. Las arcillas son plsticas cuando son mojadas reteniendo su forma cuando se secan. Los anlisis de propiedades tcnicas depende del uso que se quiera dar a las arcillas. Los minerales de las arcillas se dividen en esmectitas o montmorillonitas, caolinitas e illitas. Bentonita es el nombre comercial de la arcilla formada por silicatos de la familia de montmorillonitas (esmectitas). Las bentonitas puras son de color crema o blanco, se les divide en sdicas, clcicas y magnesianas. El caoln es una arcilla formada por caolinitas, mayormente se produce por descomposicin de feldespatos. La eliminacin completa de los lcalis y metales alcalino terrosos requieren de una intensa lixiviacin, producida por gases volcnicos, soluciones hidrotermales o aguas superficiales. Para la industria interesa las arcillas refractarias: caolines y bauxitas, de alto contenido de almina; presentan gran resistencia a altas temperaturas, sobre 1500 C, sin mayor alteracin fsicoqumica. As mismo las bentonitas que comprende a la montmorillonita sdica con capacidad de expansin y la montmorillonita clcica sin capacidad de expansin; y las arcillas plsticas: caolines e illitas. Las arcillas comunes estn compuestas por una mezcla de hidrosilicatos de aluminio (halloysita, illita, caolinita) e impurezas.y

Caractersticas y Usos

Arcillas Comunes Las arcillas comunes se utilizan en cermica roja, es decir para fabricacin de ladrillos, tejas, greda, baldosines y cermica tosca.

Bentonita El gran poder de absorcin de la bentonita clcica se aprovecha para limpieza de lquidos y catalizadores en la industria del petrleo. Tambin como agente de peletizacin y dispersin. Tratada con cido, se usa como decolorante y filtrante de aceites. La bentonita magnesiana o tierra de Fuller decoloran los aceites sin este tratamiento. La bentonita sdica en suspensin aumenta la viscosidad de los lquidos y es muy importante para la preparacin de lodos de perforacin. Al disecarse la bentonita, cementa los granos sueltos, caracterstica muy til en la preparacin de moldes de fundicin metalrgica. Tambin se usa en el proceso de intercambio inico, como clarificante en jugos de frutas y otros; tales bentonitas llevan el nombre de atapulgita y se caracteriza por la presencia de montmorillonita entre 80 y 90 %. Arcillas Plsticas De uso tpico en cermica blanca: sanitarios, azulejos, utensilios de loza, otros. Su uso en cermica debe tener en cuenta que la tridimita y cristobalita son inestables, al ser calentadas sufren un cambio mineralgico acompaado por la reduccin de volumen, lo cual deforma a los objetos cermicos durante la quema. El caoln blanco, por sus propiedades especficas sirve para elaborar porcelana, y como carga industrial en papel, pinturas, barnices y caucho. Arcillas Refractarias El caoln de alto contenido de caolinita y la bauxita, ambos de composicin alta en almina y escasa de lcalis, presentan alta temperatura de fusin que permiten su uso en la fabricacin de ladrillos y otros elementos refractarios.y

Reconocimiento Geolgico

Las arcillas comunes de la costa tienen por lo general origen fluvial, mientras que en los Andes se forman por la alteracin de rocas ricas en aluminio como pizarras, lutitas y volcnicos cidos. Los depsitos de bentonita estn distribuidos a lo largo de la costa y de la franja interandina. Los depsitos ms importantes se encuentran por encima de la cordillera de la costa y llanuras adyacentes de los departamentos de Tumbes,

Piura e Ica. En Tumbes y Piura la bentonita consiste de montmorillonita (45 a 47 %) y cristobalita (10 a 30 %), con cantidades menores de otros minerales. La bentonita sdica abunda en los departamentos de Tumbes y Piura y la clcica en el departamento de Ica. Se ha sugerido la existencia de una franja de depsitos de bentonita desde el valle de Asia en el departamento de Lima, hasta el ro Majes en el departamento de Arequipa. En la franja interandina de los departamentos de Cajamarca, Ancash, Junn, Ayacucho y Puno tambin existen depsitos de Bentonita. Los depsitos reconocidos de caoln se encuentran en las franjas de la Cordillera Occidental e Interandina. Los depsitos de origen magmtico se encuentran prximos a yacimientos metlicos; As por ejemplo, la lixiviacin de volcnicos cidos por gases residuales magmticos se presenta en el yacimiento Providencia ubicado cerca al prfido de cobre Michiquillay y en el diseminado de oro Yanacocha, en el departamento de Cajamarca. El caoln blanco del yacimiento Providencia contiene 63 % de caolinita aumentando su proporcin a 75 % en la fraccin < 2 micrones. El problema es la presencia en algunos sectores de impurezas como cristobalita u xidos de hierro. Los caolines hidrotermales asociados con alunita se explotan como material para tallar esculturas. Los caolines y arcillas refractarias de origen residual o sedimentario se presentan en la franja Interandina. La lixiviacin ms completa se presenta en los suelos formados en clima hmedo y clido, sobre los cuales creci una vegetacin intensa. Por lo general, las arcillas caolinticas ms puras se presentan debajo de los mantos de carbn. Depsitos cretceos de arcillas refractarias en el pico de los mantos de carbn se explotan en el departamento de Junn. Cerca de Huamachuco en el departamento de La Libertad existen numerosos mantos de caolines redepositados en la formacin Cretceo Chim. Los caolines consisten de una mezcla de caolinitas y cuarzo con muy pocas impurezas (anatasa / xido de titanio) que sin embargo, logran colorear algunos mantos en toda su longitud. El contenido de almina es superior a 25 % alcanzado a 36 %. Las fracciones de la

muestra con granulometra < 2 micrones pueden contener ms de 37 % de almina. El caoln se presenta en varios mantos paralelos con grosores que pueden alcanzar 35 m y extensiones de varios kilmetros.

1. CLAYSy

Composition and Properties

Clays are formed through climatic influences and hydrothermal alteration of silicates full of aluminum. Clays transformed and deposited, forms tabular layers or cystalls. They are made by silicates of hydrated aluminum, its impurities are known as quartz or limonites. When the clays are wet are called plastic. The analysis of technical properties depends on the use of the clays. The minerals of the clays are divided in smectite or montmorillonite, kaolinite and illite. Bentonite is the commercial name of the clay formed by silicates of the montmorillonite family (smectite). The pure bentonite is of cream or white color, they are divided in sodium, calcic and magnesian. The kaolin is a clay formed by kaolinite, mostly it takes place for decomposition of feldspars. The complete elimination of the alkalis and earthy alkaline metals require of an intense leaching, taken place by volcanic gases, solves hydrothermal or superficial waters. Industries are interested on refractory clays: kaolines and bauxites, of high alumina content; they present great resistance to high temperatures, on 1500C, without more physical-chemistry alteration. Also bentonites which are the sodic montmorillonite with expansion capacity and the calcic montmorillonite without expansion capacity; and the plastic clays: kaolines and illites. The common clays are composed by a mixture of hydrosilicate of aluminum (halloysite, illite, kaolinite) and impurities. Characteristics and Utility Common Clays Common clays are used in red ceramic, that is to say for production of bricks, tiles, clay, tiles and rough ceramic. Bentonite The great power of absorption of the calcic bentonite takes advantage for cleaning of liquids and

catalysts in the oil industry. Also as pellet agent and dispersion. Tried with acid, it is used as discoloring and filtering of oils. The bentonite magnesian or earth of Fuller discolor the oils without this treatment. The sodium bentonite in suspension increases the viscosity of the liquids and it is very important for the preparation of perforation muds. When being dissected, the bentonite cements the loose grains, which is a very useful characteristic in the preparation of molds of metallurgical foundry. It is also used in the process of ionic exchange, as clarify in juices of fruits and others; such bentonites takes the atapulguita name and it is characterized by the montmorillonite presence between 80% and 90%. Plastic Clays Of typical use in white ceramic: sanitariums, tiles, pottery utensils and others. Its use in ceramic should keep in mind that the tridimite and cristobalite are unstable, to the heated being they suffer a mineralogical change accompanied by the reduction of volume, which deforms the ceramic objects during the burning. Because its specific properties, white kaolin, is used to elaborate porcelain, paper, paints varnish and rubber. Refractory Clays The kaolin of high kaolinite content and the bauxite, both of high composition of alumina and limited alkalis, presents high temperature of fusion that allow their use in the production of bricks and other refractory elements.y

Geologic Recognition

Common coast clays have fluvial origin, while in the Andean are formed because of the alteration of rocks, rich in aluminum, as slates, lutites and volcano acid. The bentonite deposits are distributed along the coast and of the Inter Andean Fringe. The most important deposits are above the mountain range of the coast and adjacent plains of the departments of Piura and Ica. In Tumbes and Piura the bentonite consists of montmorillonite (45% to 47%) and cristobalite (10% to 30%), with quantities smaller than other minerals. The sodium bentonite is plentiful in the department of Piura and the kalcic one in the department of Ica. The existence of a fringe of bentonite deposits has been suggested

from the valley of Asia in the department of Lima, to the Majes river in the department of Arequipa. We can also find Bentonite deposits in the Inter Andean border of Cajamarca, Ancash, Junin, Ayacucho and Puno departments. The grateful deposits of kaolin are in the fringes of the Western and Inter Andean Mountain range. The deposits of magmatic origin are next to metallic locations; this way for example, the leaching of volcanic acids for magmatic residual gases is presented in Providencia located to the copper porphyry close Michiquillay and in the one disseminated of gold Yanacocha, in the department of Cajamarca. The white kaolin of Providencia contains 63% kaolinite increasing its proportion to 75% in the fraction