sessiÓ 3 industrials: passeig per casaspcn.cat/sites/all/files/sessio_3_.pdf · 26/11/2018 1 una...

26/11/2018

1

Una nova visió dels recursos geològics a Catalunya

SESSIÓ 3 Recursos minerals industrials: Un passeig per casa meva

Maite GarciaPura Alfonso Gemma Alías

Índex

• Què és un mineral industrial ?• Usos dels minerals industrials• Localitats on s’exploten a Catalunya


Que és un Mineral Industrial ?

“Qualsevol roca, mineral o una altra substància natural

amb valor econòmic excloent‐hi els metalls, el petroli i les gemmes”

(Bates i Jackson, 1994)

26/11/2018

2


Roca, mineral o producte natural susceptible a adquirir mitjançant un tractament, un valor afegit en el mercat,

utilitzant‐se com a primeres matèries o additius en un ampli ventall de manufactures o altres indústries” (IMA)

Matèria primera ‐‐ tractament producte industrial


poc processat i proxim< despesa energètica < efectes sobre el medi ambient

Natural Reciclada re‐valorització

10,000 km


Industrial Minerals Association

• Sostenibilitat• Control de qualitat• Adaptació a las noves necessitats

26/11/2018

3



Usos dels minerals industrials

Materials de construccióCeràmica, Maó,Ciment, RevestimentTeulada, Vidre, Aïllants, Formigó, Roca ornamental

Productes de cosmèticaCremes, Talc

Productes de netejaDetergents den polsTerra per gats

Productes de papereriaPaper

Productes farmacèuticsVehicles

Cotxe, Bicicleta

26/11/2018

4


Materials de construcció

Formigó, CimentArgiles, calcàries, guix, òxids de Fe


MaonsArgiles

RevestimentGuix

TeuladaArgiles, Guix, Pissarra, Fibra de vidre

CeràmicaFeldespat, Caolí, Nefelina..

VidreQuars, Sosa, Liti,..

PinturaCalcita, Quars, Cristobalita, Argiles plàstiques, Talc, Bentonita, Diatomita, Mica,

AïllantQuars, Feldespat, Vermiculita

PlomeriaMetalls, Argila

Roca ornamentalGranits, Marbres, Calcàries, Travertí, Gresos, ...


Cotxe 100‐150 kg en la goma (talc, calcita, barita), plàstics (talc, calcita, caolí, sílice, wol∙lastonita), vidre, etc.

Pintures 50% MIcalcita, quars, cristobalita, argiles plàstiques, talc, bentonita, diatomita, mica, etc

Vidre100% MIquars, dolomita, calcita, feldespat, borat, etc.

Ceràmica100%MIfeldspat, argila, calç, talc, sílice, etc.

Paper50% MIcalcita, talc, caolí, bentonita, etc.


Estimacions

26/11/2018

5


Roca ornamental, argila, àrids, ciment, formigó, guix, etc

Minerals industrials: CONSTRUCCIÓ


Roca ornamental

http://www.ub.edu/minrocind/print/19

26/11/2018

6


De l’argila maó


Explotació d’argiles Transport intern curt

Inici del processat


Ceràmica de construcció

Humectació + productes

Conformat

Assecat

Cocció

Producte

Amb o sense fase líquida:• reaccions químiques en estat sòlid• fusió d'alguns components (L)• eliminació dels pors (rigidesa)• reducció de la peça• augment de la densitat• transformacions cristal∙lines polimòrfiques • formació de nova porositat

Amassat

PROCES DE SINTERITZA

CIÓ DENSIFICACIÓ disminueix la

porositat, enllaços forts entre lespartícules, adquireix resistència i

cohesió.

26/11/2018

7


https://www.flexbrick.es/?utm_source=Pieraecoceramica&utm_medium=link&utm_campaign=LinkMenu

http://www.pieraecoceramica.com/produccion‐ecologica‐con‐biogas/

Producció ecològica amb biogás combustible net < contaminació ambiental en tot el procés industrial* Prové del tractament dels residus orgànics enterrats sota capes d'argila a l'abocador de

Can Mata, situat a Hostalets de Pierola.

Ceràmica de construcció


Com a lligant ciment

Pedrera de calcàries Voladura Transport Trituració

en molins de boles

Piles d’homogenització i enmagetzament de les diferents matèries primes

Execució del pla de restauració

https://www.youtube.com/watch?v=IjfpXmWTNYc

Front d’explotació

Ciment pòrtland: per fer el clínquer Calcària* + Argila + Quars +Fe

Barreja amb els altres components segons el ciment a realitzar i la composició química de les matèries primes

CRU

26/11/2018

8


Sitja: clínquer triturat

Ciclons de precalentació

Forn giratori

Clinquer

clínquer + guix Trituracióciment


1450‐1300 °C zona de refredamentcristal∙lització de C3A i C4AF

1000‐1450 ° C fusió parcial de la barreja cristal∙lització de C3S, C2S

Silicat tricàlcicAlita 3CaO∙SiO2

50% ‐70%

Silicat bicàlcicBelita

2CaO∙SiO2

30%

Aluminat tricàlcic3CaO∙Al2O3

5‐10%

Aluminat fèrric tetracàlcic4CaO∙Al2O3∙Fe2O3

5‐15%

1450 °C

clínquer

Calcària margosa

70%(CaO i Mg)

Argila22%

(SiO2, Al2O3

i Fe2O3)

Que passa dins del forn ?

Fe,SiO2 altres

26/11/2018

9


Reaccions d’hidratació .... comença el seu paper com a lligant

enduriment

Ciment:clínquer + guix

Aigua

Cadascuna té el seu paper en la proporció necessària control de components icondicions en tot moment

Velocitat de reacció de les fases amb l’aigua

C3A > C3S (Alita) > C4AF (Fase ferrilítica) > C2S (Belita)


Materials granulars naturals i/o secundaris.

Com a element àrids

Emprats en:

Construcció

Industria

26/11/2018

10


ciment (o un altre aglutinant) + àrid + aigua = morter

Com a lligant formigó

2 fases

àridmatriu

prefabricat

fonaments

lligant


Com a revestiment guix

Pedrera de guix

Trituració

Forn giratori: calcinació eliminació d’aigua

Ensacat

Matxucadora Separació per color

CaSO4∙½H2O

Extracció

http://www.ub.edu/minrocind/content/guix‐pedrera‐mol%C3%A0http://www.ub.edu/minrocind/content/guix‐vilovigyps

Característiques físico‐mecàniques• Pes específic aparent (g/cm³): 2,56 ‐ 2,69 • Absorció d’aigua (%): 0,11 • Resistència al desgast (mm): 0,6 • Resistència a la compressió (Kg/cm²): 1832 • Mecànica de flexió (Kg/cm²) : 178

26/11/2018

11


Minerals industrials: MATERIALS CERÀMICS

CERÀMICA DEL GREC KERAMOS TERRA CREMADA


MATERIALS CERÀMICS

VIDRES CERÀMICA TRADICIONAL

CERAMICATECNOLÒGICA

BIOMATERIALS

Vidre

Vitroceràmica

Bioceràmics

BiovidresSemiconductorsArgiles

Porcellana

Abrasius

Ciments

Refractaris d’argila

Pastes ceràmiques

Geopolímers

Refractaris d'alúmina

26/11/2018

12


Processat ceràmic

Cocció sinterització

Refredament Acabat

ArgilaFundentsDesgreixatLubricantPigmentsetc.

Matèries primes Conformat

PremsatExtrusióManualTornInjeccióColat3Detc.

Assecat

Cos verdManualMecànic

Humectació+ amassat

Grans de quars

Vidre

Agulles de mul∙litaCaolí + Feldespat + Quars


Porcellana: TRIAXIAL

10

10

10

20

20

20

30

30

30

40

40

40

50

50 50

60

60

60

70

70

70

80

80

80

90

90

90

Feldespat

Caolí Quars

Porcellanadental

Rajola de terra

Porcellanatranslúcida

26/11/2018

13


https://www.youtube.com/watch?v=iZ7K0Ci6MOk

https://www.youtube.com/watch?v=mwoqb4nNkZQ

Fabricació de rajoles

Fabricació de sanitaris


Esmalt

capes de vidriat (75 i 500 mm) sorra silícia, colorants i fundents

‐ impermeabilitzant‐ facilitat de neteja‐ lluïssor‐ color‐ resistència química i mecànica‐ resistència a la abrasió

La peça conformada i seca:Bicocció: Es cou la peça ceràmica suport de l’esmalt nova coccióMonococció: l’esmalt s’aplica sobre la peça crua i es sotmet a una única cocció

Mineral %Quars 40

Feldespat* 35Caoli 15

Dolomita 5Talc 5

*viscositat

26/11/2018

14


Vidre

Sorra silícia

Carbonat‐NaCarbonat‐Ca

Vidre reciclat

Escalfor

Vidre

(Feldespat)


26/11/2018

15


Obtenció del vidre

pols matèries primes+forn

T

afinament

recuit

T < Tg

Quequicom” (http://www.tv3.cat/videos/1572209)

conformat

conformat

conformatcolat

recuit

conformat

Interval de treball

T

* Trempat (dulalex, p. exp)


Tipus de vidre Composició química (% en pes) característiques

SiO2 Na2O CaO Al2O3 B2O3 Altres

Sílice fossa 99,5 Resistent T i xoc tèrmic

Sílice (Vycor) 96 4 Resistent xoc tèrmic i productes químics, vidre laboratori

Borosilicat (Pyrex) 81 3,5 2,5 13 Resistent xoc tèrmic i productes químics, per fer material de forns

Fibra de vidre 55 16 15 10 4MgO S’estira en fibra

Vidre òptic flint 54 1 37 PbO8 K2O

Alta densitat, IR alt, lents òptiques

Vidre pla 73 14 9 4 MgO Finestra

Vidre contenidor 73 14 11 2 0.2 SO3 Ampolles, pots

Basalt St Joan lesFonts

44 3 10 14 MgO 9.94; K2O 1.96; MnO 0.18; Fe2O3 12.86; TiO2 2.48; P2O5 0.55

Llot EDAR Egipte 49 1 5 16 MgO 1.16; K2O 1.30; MnO 0.18; Fe2O3 9.66; TiO2 0.91; P2O5 1.67. LOI 6.97

Llot EDAR Catalunya 34 2 27 14. MgO 3.47; K2O 2.70; Fe2O3 4.89; TiO2

0.17; P2O5 8.86, SO3 1.79; LOI 1.65

26/11/2018

16


ArgilesFormacions neògenes(Depressió de l’Ebre, Esparraguera, La Bisbal, Pinell del Brai )

Localitats on s’exploten a Catalunya


Sals i guixosFormacions neògenes(Depressió de l’Ebre, Beuda)

26/11/2018

17


CalcàriesFormacions mesozoiques(Garraf, Ulldecona)Formacions paleozoiques(Xerallo, Collserola, Montcada)


Roca ornamentalRoques volcàniques(Garrotxa, Vilacolum, ..)

Pegmatites(Vall d’Aran, Cap de Creus)

Calcàries(Girona, Tarragona, Montsià)

Gresos (Montjuic, Figaró, ..)

Granits (Maresme, …)

26/11/2018

18


Sorres silíciesTremp, Sant Pere de Ribes, L’Arboç, Salomó


SORTIDA DE CAMP

Massís del Cap de Creus

Girona capital

Itinerari

L’itinerari es farà amb autocar.

Lloc i hora de trobada: 7.45h a l’estació de Sant Andreu (Barcelona)

Parada esmorzar: (9.30h aprox.) Àrea de servei Empordà

Parada dinar: (13.30h aprox.) restaurant Mas Bech (Palau – Sator)

Hora prevista de tornada: 19h aprox.

26/11/2018

19


Objectius

‐ Conèixer el marc geològic on es troben alguns del recursos minerals més

importants de minerals industrials de Catalunya.

‐ Aprendre a identificar les roques a partir de les seves textures i minerals i la seva

distribució espacial.

‐ Veure les característiques que són importants per a la viabilitat de les explotacions

de minerals.


SORTIDA DE CAMP: massís del Cap de Creus

1

2

3

26/11/2018

20


SORTIDA DE CAMP: Pedreres de Girona

1

0 2km

“Pedra de Girona”


Gràcies per la vostra atenció

sessiÓ 3 industrials: passeig per casaspcn.cat/sites/all/files/sessio_3_.pdf · 26/11/2018 1 una...

Documents