Perspectivas de Cuba en la producción de materiales refractarios básicos (página 2)

En el caso de las cromitas refractarias estas se explotan tradicionalmente en la región de Moa – Baracoa y existen más de 300 manifestaciones en la provincia de Camaguey, algunas de ellas con un elevado grado de estudio, que hacen que esta región tenga la ventaja de contar integramente con el espectro de materias primas que justifica esta investigación, así como con una planta de materiales refractarios en la que se han fabricado experimentalmente ladrillos de cromita y de magnesitas.

INVESTIGACIONES REALIZADAS CON LAS ULTRABASITAS

El Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa (ISMMM) ha realizado investigaciones con las ultrabasitas de la región de Moa – Baracoa para la industria de materiales refractarios para la fundición durante más de una década. Entre estos trabajos se pueden destacar Leyva y Pons 1996, Pons y Leyva 1997, Pons y Leyva 1999, Salazar 1999, Pons 2000.

Durante la ejecución de estas investigaciones se han priorizado las litologías que proceden de la explotación de los yacimientos de cromitas de esta región. Entre los principales resultados podemos resumir los siguientes:

Características petrográficas y químicas de las ultrabasitas de los sectores Merceditas y Amores.

Se pudieron establecer como las variedades más representativas (Salazar, 1999) a las siguientes litologías: dunitas serpentinizadas, harzburgitas serpentinizadas y en menor proporción serpentinitas. Entre los minerales identificados se destaca la presencia de relictos, alterados y corroídos de olivino y piroxeno ortorrómbico (enstatita), los minerales productos del proceso de serpentinización con predominio de la antigorita y en menor cuantía crisotilo y lizardita; como minerales accesorios (menos de un 3 %) magnetita, cromoespínelas, clorita, talco, carbonato y trazas de sulfuros de níquel.

La principal característica petrológica de las dunitas es su elevado grado de serpentinización, el cual es generalmente superior al que existe en las harzburgitas. Esto provoca que en muchas ocasiones sea muy difícil identificar adecuadamente la textura y composición modal primaria de estas rocas, Proenza, 1997; Pons, y otros, 1998, Pons y Leyva 1999. La composición química promedio (24 determinaciones) de las dunitas serpentinizadas presentes en los sectores de Merceditas y Amores se presentan en la tabla No. I.

Tabla I. Composición química promedio de las dunitas serpentinizadas de la región de Moa, sectores Merceditas y Amores. (Tomado de Pons, J 2000).

Los análisis de microsonda electrónica efectuados a cristales de olivino presentes en las dunitas (ver tabla No. II), permitieron establecer valores de forsterita (Fo) y fayalita (Fa) entre: Fo = 91,62 – 92,48 % y Fa = 8,37 – 5,31 %, respectivamente.

Tabla IV. Resultados promedio de los análisis de microsonda electrónica realizados a cristales de olivino presentes en las dunitas serpentinizadas de la región de Moa, sectores Merceditas y Amores. (Pons, J. 2000)

Características térmicas y mineralógicas de las dunitas serpentinizadas de los sectores Merceditas y Amores.

En los registros gráficos de estos ensayos, se destaca el comportamiento uniforme de las dunitas serpentinizadas de ambas zonas, con pequeñas diferencias en las temperaturas a las cuales se producen los efectos endotérmicos y exotérmicos, así como en las variaciones de masa que experimentan estos materiales durante su calentamiento, los cuales se muestran en la tabla III.

Tabla III. Pérdida de masa en las diferentes etapas del proceso de descomposición térmica de las dunitas serpentinizadas de la región de Moa, (Pons, J. 1999)

An : Antigorita. Fo : Forsterita.

A partir de las curvas TG y A.T.D, se tomaron los valores del grado de transformación (a) a cada temperatura, para los efectos endotérmicos (550 – 760 0C) y exotérmico (760 – 850 0C), lo que permitió procesar no menos de 20 pares de valores para cada uno de ellos. El cuadro general de la descomposición térmica de las dunitas puede resumirse en tres etapas fundamentales:

1. La pérdida del agua de hidratación.

2. La pérdida del agua de constitución.

3. Transformación de la fase antigorita en forsterita.

Hasta la temperatura de aproximadamente 235 °C, ocurre la eliminación de la humedad higroscópica que acompaña al material, donde se mantiene como fase principal la antigorita. Entre 200 – 700 °C se verifica un largo proceso de eliminación del agua estructural presente en este material donde se destacan como fase principal la antigorita y como fase secundaria la forsterita, cuya presencia está asociada en lo fundamental, a la descomposición térmica del olivino. Esencialmente en el intervalo de temperatura entre 700 – 850 °C ocurren dos procesos fundamentales: el desprendimiento de los grupos oxidrilos con un máximo, aproximadamente, entre 670 y 700 0C y la reorganización estructural del olivino, que se verifica entre 800 y 850 0C, con un pico agudo alrededor de 830 °C. A partir de los 750 0C la fase principal presente en el material es la forsterita .

En el intervalo de temperatura comprendido entre 900 – 1200 °C se mantiene estable la forsterita como fase principal, Pons, et al, 1999, mientras que a 1200 °C, se verifica, según los análisis de difracción de rayos X, la presencia de la periclasa (MgO) como fase secundaria, acompañando a la forsterita. En el rango de temperatura entre, 1200 – 1600 °C, se mantiene la reacción anterior, la cual se ve favorecida por la estabilidad de las fases forsterita y periclasa. Los estudios realizados por: Sahama, T., 1955; Muan, A. y otros, 1966; Nafzinger, R. y otros, 1967, 1970; Roy, D., y otros, 1970 ; Robie, R., y otros, 1988; Helgeson, H., y otros,1990, empleando diferentes muestras de olivino sintético y natural, confirman este comportamiento.

Como resultado de los análisis termodinámicos y roentgenofásicos se obtiene como principal regularidad, que como consecuencia del calentamiento de los productos refractarios obtenidos a partir de las dunitas, en el rango de temperatura entre 1200 y 1600 °C, al ponerse en contacto el metal líquido en el molde, se produce la estabilización de las fases forsterita y periclasa.

Aplicación de las dunitas serpentinizadas de la región Moa Baracoa en los talleres de fundición.

Empleo de las dunitas serpentinizadas como pinturas antiadherentes.

Teniendo en cuenta las diferentes recetas de pinturas reflejadas en la literatura (Enríquez, F.G, 1986; Enríquez, F.G. 1990; Salcines, C.M. 1985), así como tomando en consideración la experiencia acumulada en nuestros talleres en el empleo de estos productos, se elaboraron las pinturas autosecantes a base de dunita como componente principal o relleno.

Las pinturas obtenidas con una densidad que oscila entre 1, 8 – 2, 0 g/cm3 poseen gran poder de fijación, elevada estabilidad térmica, buena viscosidad y fluidez, así como no sufren agrietamientos durante el secado de los moldes y machos. Las mismas fueron empleadas en la fundición de más de 40 piezas de aleaciones de hierro, aceros aleados y al carbono, aluminio, y aceros al manganeso, observándose en todos los casos que las superficies de las piezas no contenían incrustaciones y se observaron escasos defectos superficiales.

Empleo de las dunitas en la elaboración de mezclas de moldeo.

Para la preparación de las mezclas de moldeo (de cara y de relleno) se utilizó la fracción +0,2 – 0,63 mm, con la cual se confeccionó la receta que se muestra en la tabla siguiente, con la cual se han obtenido los mejores resultados, según Pons y Leyva, 1997.

Tabla IV. Receta utilizada para la preparación de las mezclas de moldeo (de cara y de relleno) a partir de dunitas serpentinizadas.

Los ensayos mecánicos realizados a la mezcla de cara obtenida, mostraron sus buenas propiedades, todas dentro de los rangos permisibles como se puede apreciar en la tabla V.

Tabla V. Resultados de los ensayos mecánicos realizados a las mezclas de cara obtenidas.

Con estas mezclas se moldearon diferentes tipos de piezas, fundidas posteriormente con aleaciones de hierro, aceros y aluminio. Las piezas obtenidas presentaron buen acabado superficial con contornos correctos y bajos porcientos de incrustaciones. Durante el proceso de moldeo se pudieron comprobar otras propiedades de la mezcla empleada como fueron: homogeneidad, plasticidad, compactabilidad y moldeabilidad.

Las mezclas desmoldeadas fueron preparadas para su utilización como arena de relleno, teniendo en cuenta la pérdida de humedad y cierta dilatación del material durante su empleo. Las mezclas de relleno preparadas con dunitas fueron sometidas a ensayos mecánicos, cuyos resultados demuestran que sus propiedades están dentro de las exigidas en los talleres de fundición, tanto para piezas de hierro, como para piezas acero.

Empleo en la elaboración de mezclas para machos.

Las mezclas para machos se prepararon a partir de dunita serpentinizada como material principal, mezclándose con melaza o con silicato de sodio; teniendo en cuenta las recetas recogidas en las literaturas consultadas (Enríquez, F.G, 1986; Enríquez, F.G. 1990; Salcines, C.M. 1985) así como las experiencias acumuladas en los talleres de fundición de la Unión del Níquel.

Las principales propiedades mecánicas de las mezclas obtenidas a base de dunita y melaza se comportan acorde con los requisitos exigidos, como son: Humedad: 4-5 %; Permeabilidad: mayor de 30 unidades y Resistencia a la Compresión en verde: mayor de 0,10 Kgf/cm2. Durante las pruebas realizadas con los machos preparados a base de melaza se pudo comprobar su gran desmoldeabilidad, propiedad esta de gran significación para este tipo de producto.

Ultrabasitas de Pinares de Mayari.

Las ultrabasitas de Pinares de Mayari se estudiaron para fines refractarios en el trabajo Reconocimiento Geólogo Tecnológico de Olivino Pinares de Mayari, 1999, (Martínez, 1999) reportándose en el sector La Estrella los resultados de composición química siguientes:

Tabla VI. Datos de composición química de las dunitas serpentinizadas del sector La Estrella, Pinares de Mayari.

Se tomo una muestra tecnológica de 300 Kg entre los pozos E-3 y E-4, evaluándose como arena de moldeo en la Empresa de Equipos Industriales Marcel Bravo obteniéndose resultados satisfactorios. Se destaca además, como conclusiones de este trabajo que las rocas estudiadas están representadas realmente por harzburgitas y dunitas con diferentes grados de serpentinización.

Ultrabasitas de Camaguey:

En el caso de las ultrabasitas de Camaguey, aunque no se han realizado investigaciones especiales como materiales refractarios, es posible pronosticar las perspectivas que también se posee en esta dirección, pues como se puede apreciar más adelante, durante la exposición de la caracterización de las cromitas de este territorio, existe una marcada presencia de estas litologías, especialmente de las dunitas serpentinizadas, así como una caracterización de las mismas como parte de su relación genética y espacial con las cromitas. Presentamos a modo de referencia la composición química de rocas ultrabasicas asociadas a la mineralización cromifera en la tabla VII.

Tabla VII. Datos de composición química de ultrabasitas de los sectores de prospección de cromitas de Camaguey, en %. (Tomado de Gonzáles, 2002).

Perspectivas de las ultrabasitas en la fabricación de productos refractarios para la fundición.

Como ha quedado demostrado en las investigaciones realizadas para arenas de moldeo y pinturas antiadherentes, se pueden obtener productos de calidad con las ultrabasitas de la región de Moa- Baracoa; igualmente las investigaciones desarrolladas con las dunitas serpentinizadas de Pinares de Mayari avalan estas perspectivas. Comparando las ultrabasitas de Camaguey con las empleadas de Moa- Baracoa y Pinares de Mayari se destaca que el % de Mg O es algo menor en las de Camaguey y que presentan mayores perspectivas las Harsburgitas y Dunitas, aún cuando tengan determinado grado de serpentinización. En el caso de Camaguey destaca el hecho de no haberse realizado trabajos especiales dirigidos a este objetivo; somos del criterio que deben existir sectores mucho más favorables y actualmente se trabaja en investigaciones en esta dirección con especialistas de la EGMC.

Perspectivas para el empleo de las ultrabasitas en la fabricación de refractarios

En relación con estos productos y por ser hasta cierto punto novedoso para nuestro país se ofrece información básica sobre sus posibilidades de aprovechamiento desde el punto de vista geólogo- tecnológico.

Los materiales refractarios forsteríticos conformados poseen una alta estabilidad bajo la influencia de escorias básicas y con elevado contenido de hierro, también pueden soportar una alta carga de presión hasta temperaturas de 1 700 O C. Generalmente para la fabricación de estos productos a la materia prima magnesio – silicatada se añade de un 10 a un 30 % de polvo de magnesita calcinada (periclasa).

Además de los propios artículos refractarios forsteríticos es bastante común la preparación de materiales forsterítico- cromíticos añadiendo junto a la periclasa hasta un 15 a 25 % de concentrado de cromita para aumentar la longevidad de los productos. Debido a su carácter eminentemente básico pueden colocarse ladrillos de forsterita combinados con ladrillos de magnesita y cromita sin que se produzcan reacciones de contacto (Didier, 1993).

Como materia prima para la elaboración de los artículos refractarios forsteríticos se pueden emplear dunitas, serpentinitas y rocas talcosas. Las principales exigencias industriales a la materia prima para la fabricación de los artículos refractarios forsteríticos son:

• Contenido de Al2O3 menor de 2, 3 %.

• Contenido de Fe2O3 menor de 6%.

• Contenido de Ca O menor de 1, 5%.

• Relación MgO/SiO2 entre 0,94 y 1,33.

Los compuestos más dañinos para estos productos son los óxidos de calcio y de aluminio, su presencia provoca la formación de combinaciones fusibles en el curso del tratamiento térmico. Con la presencia del oxido de calcio surge la monticellita y con la del oxido de aluminio se forma la cordierita. El oxido de hierro contribuye a la formación de la magnetita.

Para el caso de nuestras ultrabasitas el modulo Mg O/Si O2 de las dunitas serpentinizadas es generalmente mayor de uno, no obstante, como se señala anteriormente a estos productos es común añadirle magnesita calcinada para mejorar sus indicadores de refractariedad. En el caso de las demás exigencias, contenido de Al2O3 menor de 2, 3 %, contenido de Fe2O3 menor de 6 %, contenido de Ca O menor de 1, 5 % se cumplen sin dificultad.

Actualmente existen investigaciones en el Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa en coordinación con la Empresa Geólogo Minera de Camaguey y la Planta de Refractarios de esta provincia dirigidos a estos fines, pero aún no se tienen los resultados finales de las mismas.

YACIMIENTOS DE CROMITA.

En Cuba, todos los yacimientos cromíticos se localizan en la provincia de Holguín y Camagüey, los yacimiento y manifestaciones están asociados al complejo ofiolítico, lo que constituye una particularidad de la geología de Cuba. En nuestro país se explotan las menas de cromo desde 1916, fecha en la que se embarcaron unas 34 toneladas métricas a Estados Unidos. En la actualidad se explotan los yacimientos Mercedita y Amores, en Moa y Baracoa respectivamente.

Yacimientos de cromitas de la región de Moa- Baracoa.

Yacimiento Merceditas.

La región donde se ubica el yacimiento se encuentra en el macizo montañoso Moa -Baracoa, localmente situado en las cuchillas de Moa. El relieve de la región es variado, alrededor del 80 % es desarticulado y encontramos montañas de laderas abruptas, el resto está ocupado por altiplanos. Las cotas absolutas van de 180 a 900 m con diferencia promedio de 500. Los cuerpos cromíticos se relacionan espacialmente con las rocas duníticas y dunito-enstatíticas y hasta con algunas variedades de gabróides. Los cuerpos minerales tienen forma lenticular y yacen en su mayoría de forma concordante con las rocas de caja, con buzamientos suaves.

Las estructuras que presentan las menas en esta región son masivas, densamente diseminadas y diseminadas. Los puntos de mineralización se relacionan con los cúmulos ultramáficos, en este complejo aparece intensamente tectonizado, formando bloques irregulares limitados por fallas de diferente intensidad y edad. Macroscópicamente en el yacimiento Merceditas podemos encontrar según la estructura tres tipos de menas: masivas, densamente diseminadas y diseminadas.

Mineralógicamente las menas están compuestas por cromita fundamentalmente, además se encuentran en ella óxido e hidróxido de hierro y minerales de la serpentina en las grietas. Raramente diseminados en el mineral se pueden observar algunos minerales meníferos como la pirita, millerita y marcasita.

Las especies minerales más importantes que aparecen son la cromita (como mineral formador de menas y contenidos entre 80 – 95%) y la cromohercinita. Esta última en forma de agregados granulares sustituyendo parcialmente a la cromita. En la tabla VIII se ofrecen datos sobre la composición química del yacimiento Mercedita.

Tabla VIII. Datos de análisis químico de cromitas del yacimiento Mercedita.

Yacimiento Amores:

El yacimiento Amores se encuentra ubicado en el Municipio de Baracoa, Provincia Guantánamo. El mismo está situado en la parte Norte del macizo montañoso Sagua-Baracoa. Los cuerpos minerales cromíticos del yacimiento se caracterizan por tener forma de lentes pequeños y alargados. La mayoría de ellos se caracterizan por presentar variaciones bruscas tanto por el rumbo como por el buzamiento. Estos cuerpos se inclinan ligeramente hacia el N- E, con un buzamiento suave (300 – 400).

La siguiente tabla relaciona a modo de referencia datos de composición química de las cromitas del yacimiento Amores..

Tabla IX. Datos de composición química de las cromitas del yacimiento Amores.

Yacimientos de cromitas de la región de Camaguey.

En el distrito cromífero de Camagüey se conocen más de 350 yacimientos y manifestaciones de cromita. La mayoría de ellos fue explotada, al menos parcialmente antes de 1959. Las menas fueron utilizadas al parecer en la industria refractaria. Se conocen cinco yacimientos con reservas extraídas superiores a las 100 000 t.: Camagüey, Victoria, Rafael, Aventura y Lolita (Gonzáles, 2002). En la actualidad son canteras inundadas con reservas abandonadas. El yacimiento más grande es Camagüey-II con reservas superiores a las 750 000 t., el cual no ha sido explotado aún a causa de su profundidad de yacencia. Existen muchas canteras inundadas que carecen de datos de archivo y de trabajos de evaluación recientes, que pueden tener volúmenes de mineral significativos. Un ejemplo de esto es Mamina, cantera en la cual se encontraron unas 100 000 toneladas de mineral de buena ley, que pueden ser aprovechadas con un mínimo de trabajos mineros.

A continuación se da la descripción a modo de ejemplo de dos de los principales yacimientos desde el punto de vista económico Camagüey – II y Victoria – I.

Yacimiento Camagüey- II.

El yacimiento Camagüey-II se encuentra en la parte este de la asociación ofiolítica de Camagüey, al noreste de la ciudad del mismo nombre. Como parte del complejo peridotítico al que pertenece la variedad litológica predominante es la harzburgita. De forma subordinada aparecen las lherzolitas y werlitas así como las dunitas. Todas las rocas están serpentinizadas en mayor o menor grado.

Este yacimiento forma parte de un campo mineral junto con Camagüey-I y Nuevo Camagüey. Fue descubierto en 1942 Existe una pequeña cantera de donde se extrajo ese cuerpo, pero el yacimiento nunca fue explotado, posiblemente a causa de su profundidad de yacencía. Desde 1942 hasta 1987 se efectúo la prospección y exploración del yacimiento en varias etapas con más de 100 pozos y 14 300 metros.

Tabla X. Contenido químico promedio de algunos pozos en Camagüey – II.

La composición química promedio de los principales elementos para el yacimiento es: Cr2O3: 29.50 %; Al2O3: 26.55 %; SiO2: 6.80 %; CaO: 1.72 %.

El buzamiento de los cuerpos es abrupto con ángulo de 60º-80º Las menas son de grano fino a grueso, compuestas por espinela cromífera (70-94%) y minerales del grupo serpentinítico (4-28%). Las menas tienen textura masiva y densamente diseminada.

Varias muestras tecnológicas corridas en el país y en el extranjero confirman que la mena cromítica es idónea para su uso en la fabricación de ladrillos refractarios que se usan en los hornos rotatorios de la industria del cemento. Un estudio de factibilidad realizado en 1986 recomienda la extracción subterránea como la más económica.

Yacimiento Victoria – I.

Yace en la zona de transición hacia el complejo cumulativo por debajo de los gabros bandeados, donde se desarrollan ampliamente las dunitas. El cuerpo mineral original fue separado en bloques por la tectónica. La potencia alcanza 10 – 15 m. Su extensión por el rumbo es de 90 m. y por el buzamiento 80 m. Las menas están constituidas por cromopicotita. Son de textura masiva y densamente diseminada.

Tabla XI. Contenido promedio de algunos pozos del yacimiento Victoria – I, en %.

La exploración detallada se realizó en 1988. Posee 150 000 toneladas de mena cromítica con contenidos promedios de Cr2 O3 – 29. 30 %; Si O2 – 6. 60 %; Al2 O3 – 26. 91 % y Ca O – 0.98 %.

Según González, 2002 un importante indicador metalogenético para la presencia de mineralizaciones de cromita, pueden presentar las anomalías geofísicas de cuerpos minerales y rocas. La diferencia relativamente grande de la densidad entre la cromita y la roca contigua ultrabásica permite que los cuerpos minerales aparezcan como un máximo gravimétrico local.

Es de interés además la conclusión a que llega este mismo autor al plantear que ¨en el nivel actual del perfil, la mayoría de los yacimientos y manifestaciones de cromitas en Camaguey se localizan en la parte superior del Complejo Peridotítico o en la parte inferior (Parte ultrabásica) del Complejo Cumulativo. Los minerales de cromita, que saturan discordantemente los gabroides del Complejo Cumulativo presentan posiblemente un desarrollo especial y no son de importancia económica. Las cromitas, tanto del Complejo Peridotítico como también del Cumulativo, presentan características sustanciales y mineralógicas similares, quiere decir, que se caracterizan por tipos de espínelas similares y por una composición geoquímica similar. En general las cromitas de ambos complejos se destacan por contenidos relativamente altos de Al2O3 (25- 30 %) y contenidos relativamente bajos de Cr2O3. Plantea además que ¨los cuerpos de cromita ricos en Al se encuentran contenidos en peridotitas, mientras que los cuerpos minerales ricos en cromo se encuentran posiblemente en relación con peridotitas más profundas.

Perspectivas para la producción de refractarios a partir de las cromitas

En el caso de los yacimientos Mercedita y Amores, como se ha indicado anteriormente, ellos se exportan desde hace varias décadas para su empleo por parte de productores extranjeros en la fabricación de materiales refractarios y un pequeño volumen se comercializa como arenas de moldeo en el mercado nacional.

Realizando una comparación de los yacimientos cubanos empleados para la industria de refractarios, y las exigencias técnicas a estos productos (Muñoz, 1999): Cr2O3 + Al2O3 mayor de 60,0 %, Al2O3 mayor de 25,0 % y FeO máximo 15,0% respecto a los de Camaguey encontramos que la suma de los contenidos Cr2O3 + Al2O3 (mínimo) – 60,0 %, aun cuando no se llega a este valor en la mayor parte de las manifestaciones, si esta muy cerca, por encima del 56 % en los yacimientos más importantes. Es de destacar que el Al2 O3 (mínimo) – 25,0% se cumple en la mayor parte de las manifestaciones y el FeO (máximo) – 15,0 % se cumple sin dificultad.

Es importante también tomar como referencia las solicitudes de los clientes de la Empresa Cromo Moa, donde generalmente los concentrados de cromita para ser utilizados en la industria refractaria están en el siguiente orden: Cr2 O3: mínimo 31, 40 %, Al2 O3: mínimo 26, 0 %, Si O2: máximo 6. 40 %, Mg O: 18 % (promedio), Ca O: máximo 1 %, Fe O: 15 % máximo. En relación a estas exigencias excepto para el Cr2O3 algo inferior, los demás óxidos se pueden cumplir, más si tenemos en cuenta que para lograr estas exigencias la Empresa Cromo Moa obtiene concentrados de su planta de beneficio y a la vez prepara mezclas del mineral para lograr responder a las solicitudes.

Investigaciones realizadas en el yacimiento Victoria I a una muestra tecnológica por el laboratorio "José Isaac del Corral" señalan que la mena está representada por espinela cromífera del tipo cromopicotita en un 84 a 92 % y que los minerales de rara presencia en cantidades menores a 1 % son: pentlandita, melnicowita, pirita, magnetita, millerita, calcopirita y bornita. Como principales minerales formadores de roca están: serpentina, olivino, piroxenos, enstatita, clorita y carbonatos, los cuales alcanzan el 7 –15 %. El estudio plantea que el relativamente alto contenido de Cr2O3 (29 – 30 %), de Al2O3 (27- 28 %) y MgO (18 – 19 %) así como bajo contenido de SiO2 (5 – 8 %) permiten utilizar las menas como materia prima idónea para la fabricación de refractarios de cromomagnesita.

De un peso no despreciable esta el hecho histórico de que fueron explotados varios yacimientos en la etapa anterior a la revolución como fueron: Camagüey, Victoria, Rafael, Aventura y Lolita.

Tenemos además conocimiento (comunicación oral del Tecnólogo Pablo Fernández, Planta de Refractarios de Camaguey) de que se han realizado producciones semiindustriales de ladrillos de cromita con materias primas de Camaguey y de Moa, con resultados alentadores, que lamentablemente no están bien documentados.

En este sentido urge la necesidad de elaborar estudios tecnológicos de mayor nivel de profundidad que permitan realizar estudios de factibilidad y proceder a la presentación de estas oportunidades de inversión; esto puede resultar mucho más atractivo si se integran también las potencialidades de las ultrabasitas y de las magnesitas y se evalúan integradamente estas materias primas y sus posibles producciones.

YACIMIENTOS DE MAGNESITA.

Con el triunfo de la revolución en el año 1959 se intensificaron los trabajos de prospección geológica para la búsqueda de esta materia prima, para su uso en la producción de fertilizantes para la agricultura, refractarios y otros usos.

En la región de Camaguey encontramos importantes acumulaciones de sedimentos magnesiales (Redención, Olalla y Sin Reposo), estos yacimientos han sido explotados desde la primera mitad del siglo XX. (Aleman 2002). La producción del yacimiento Redención es utilizada fundamentalmente en la agricultura del tabaco, calcinándose a temperatura de 700°- 1000 °C; los contenidos medios obtenidos después de calcinada la magnesita son de: MgO: 55%, CaO: 7-9 %, SiO2: 15-16 %.

Yacimiento Redención

En la zona de desarrollo de los sedimentos magnesiales se describen tres cuerpos minerales (Koliusky,1966).

Cuerpo principal: Se extiende desde el noreste hacia el sureste, tiene una longitud de aproximada de 4 km y un ancho medio de 2.6 km. (Mikita,1981, Koliustky,1966). El espesor medio es de 3 metros. Está situado a una profundidad de 36.1 metros en el suroeste y hasta la profundidad de 76 metros en el noreste.

El cuerpo mineral está compuesto por magnesita blanca, menos frecuente blanco-grisáceo con la presencia de dolomitas, paligorskita y minerales del grupo del cuarzo, se caracteriza por una composición química variable. Según los resultados obtenidos por G. Mikita, 1981 y Koliustky,1966, el comportamiento de los principales elementos es el siguiente: MgO: 40. 40-42.90 %, SiO2: 4.22- 6.25% y CaO: 2.15 – 4.43 %

Cuerpo superficial: Espacialmente ocupa el área actual y sus alrededores, aparece entre los 0.2 – 7.7 metros, la potencia promedio de los lentes de sedimentos magnesiales es de 6.77 metros, con potencias de hasta 28.2 metros. Los contenidos de MgO varían entre 32.43 – 42.13%.

Los sedimentos magnesiales están representados por arcillas blancas, muy blancas y blancuzcas redepositadas lixiviadas en paleocauses, con ancho desde varios centímetros hasta decenas de metros, en dependencia del relieve geomorfológico de la cuenca, por lo que su forma es irregular, con cambios litofaciales en espesor y calidad de la materia prima.

De acuerdo a los resultados químicos utilizados para el cálculo de reserva (M. Martínez, M. Nápoles, C. Valle, O. Pereda, 2002) el contenido promedio del cuerpo superficial es de MgO: 33.22%, SiO2 : 10.22%, CaO: 4.16%.

Cantera Redención: Se refiere a la cantera en la que se iniciaron las explotaciones mineras en la década de los 40. En 1961 Koliutky realizo trabajos de exploración mediante pozos criollos en red 50 x 50 metros. Debido a los cambios bruscos de potencia y calidad se densifico la red hasta 50 x 25 metros, la calidad de la materia prima es poco conocida, solamente se realizaron análisis para determinar el contenido de Mg O: 36.52 %.

Yacimiento Olalla

El yacimiento Olalla se encuentra dentro de la asociación ofiolítica, en una zona del valle de inundación del vaso de la presa Pontezuela, casi en la base de la Meseta de San Felipe.

Tabla XII. Datos de composición química del yacimiento Olalla, expresado en %.

Yacimiento Sin Reposo.

El yacimiento de magnesita Sin Reposo se encuentra dentro de la Asociación Ofilolítica de Camaguey en el complejo Cumulativo, compuesto por gabros con una textura masiva y cumulativa y serpentinitas duniticas y peridotitas. Se encuentra asociado al yacimiento de cromo del mismo nombre.

El yacimiento cuenta con una cantera de 600 m2 de área y profundidad de 1 a 1.6 metros. La magnesita esta representada por una roca porcelanada, muy blanca y por una variedad blanda y porosa de color gris a crema.

Tabla XIII. Datos de composición química del yacimiento Sin Reposo, en (%).

Como resultado de los estudios anteriores se establecen como criterios e índices de prospección para las magnesitas de la región de Camaguey los siguientes (Aleman, 2002):

Criterios estratigráficos: Los sedimentos magnesiales se hayan dentro de la cuenca Magantilla en la Fm Vázquez de edad Mioceno inferior y medio, en el miembro arcillosos magnesiano en la litología de arcilla magnesianas.

Criterio estructural: Por la documentaciones de los pozos estructurales realizados por Koliutsky,1996, las capas más productivas de sedimentos magnesiales no sobrepasan la profundidad de los 210 m.

Índices directos

Los sedimentos magnesiales más productivos se distinguen por ser rocas de color blanco que pueden contener mezclas de arcilla de color verde y las acumulaciones de sedimentos magnesiales generalmente tienen rumbo Noroeste (25°-30°) –Suroeste (209°-210°), y aparecen en forma de lentes o capas de gran extensión.

Perspectivas para el empleo de las magnesitas.

En el grupo de los refractarios básicos los de mayor importancia, sin lugar a dudas, son los de Magnesita y se emplean en sus distintos tipos.

La calidad química y tecnológica de la magnesita del yacimiento Redención ha sido estudiada a través de varias investigaciones geológicas (Mastsko,1962, Mikita,1981, Morell,1991, entre otros) los que atendiendo a los contenidos de óxidos de magnesio (MgO), la clasifican por clases, las que se pueden resumir en la tabla XIV.

Tabla XIV. Clasificación por clases de la magnesita del yacimiento Redención.

Se han realizado varias investigaciones tecnológicas a escala de laboratorio del yacimiento Redención; durante los trabajos de Matsko,1962, se enviaron a la antigua Unión Soviética tres toneladas de magnesita del denominado Cuerpo Cantera Redención, La composición química de la muestra fue la siguiente: MgO (31.59 – 45.47 %), SiO2 (1.52 – 12.40 %), CaO (0.52 – 8.45 %). Como resultado de esta investigación se plantea lo siguiente:

Los minerales principales que constituyen la roca útil son: magnesita, dolomita, paligorskita y minerales del grupo del cuarzo. La textura es brechiforme y amorfa, el cemento lo constituye un cuerpo pelítico de magnesita y paligorskita. La dolomita está impregnada en la magnesita. Debido al intercrecimiento de la magnesita con los otros minerales es difícil enriquecer la magnesita.

En 1997 el Centro de Investigaciones para la Industria Minero Metalúrgica, realiza investigaciones para determinar el método de beneficio para la magnesita (Informe Técnico No.7), de los denominados cuerpos Superficiales y Principal.

Tabla XV. Caracterización química de la muestra de cabeza de los cuerpos Superficial y Principal, en %.

A cada una de las tres muestras se le realizó análisis químicos por fracción granulométrica, con el objetivo de obtener concentrados de polvos metalúrgicos.

De los resultados del informe técnico referido los autores concluyen lo siguiente:

1. En las menas estudiadas se encuentran minerales carbonatados y arcillosos como minerales predominantes y como accesorios modificaciones de sílice y sulfatos de calcio y magnesio.

2. Las tres muestras están representadas por rocas sedimentarias con variables porciones de magnesista- dolomitas- arcillas. La muestra del cuerpo superficial tiene magnesitas (52%), dolomita (14%), arcillas (31%), modificaciones de óxidos de sílicio (3%). Las otras dos muestras son muy semejantes en su composición teniendo: magnesitas (65 – 66%), dolomitas (14%), arcillas (20%).

3. En el análisis granulométrico de mineral molido bajo 9 mm, no hay concentración significativa de oxido de magnesio en ninguna fracción, mientras que las concentraciones de óxidos de silicio se distribuyen en todas las facciones al igual que las restantes impurezas de (CaO, Fe2O3 y Al2O3).

Para analizar las perspectivas de las magnesitas de la región de Camaguey es imprescindible remitirnos a los resultados expuestos en el trabajo "Informe sobre la obtención de Oxido de Magnesio de las Magnesitas nacionales con el empleo de ácidos carbónicos" (CIPIMM, 1996); el cual llega a las siguiente conclusiones:

1- El procesamiento con ácido carbónico permite obtener más del 98 % de eficiencia de disolución del magnesio, con determinadas condiciones experimentales.

2- La calidad del óxido de magnesio obtenido a partir de la calcinación del carbonato básico a 1100 °C, satisface los requisitos de pureza establecidos para diferentes calidades (MgO > 98%, CaO < 1%, SiO2< 1%, Fe2O3, mucho menor de 0.001 %, Al2O3, mucho menor 0.001 %, PPI del 5%).

3- La tecnología del procesamiento con ácido carbónico permite por su alta selectividad y eficiencia, la explotación de las distintas menas presentes en el yacimiento mediante un mismo esquema tecnológico.

Se plantea en este estudio que ¨analizando los resultados de los ensayos tecnológicos observamos que el beneficio de las magnesitas por métodos químicos es el más optimo, pues a partir de las magnesitas de baja calidad se obtuvieron calidades especiales de alta pureza de óxido de magnesio".

CONCLUSIONES

1. Cuba posee perspectivas fundamentadas para la producción en nuestro país de materiales refractarios básicos, especialmente vinculados a las materias primas procedentes de las ultrabasitas de los complejos ofiolíticos, cromitas y magnesitas, lo cual permite pronosticar a mediano plazo que se pueda alcanzar una posición destacada en estas producciones. Entre estos productos, presentan mayores potencialidades de desarrollo aquellos a base de forsterita, magnesita y cromita (a partir de dunitas, serpentinitas, magnesitas y cromitas).