Contribución a la mineralogia tecnologica de la mena niquelifera del Yacimiento Punta Gorda

Resumen

La mineralogía de los productos de análisis fraccionales por tamaño, densométrico y magnético mediante técnicas de Difracción de Rayos X, Florescencia de Rayos-X, Absorción Atómica, Análisis Térmico Diferencial y Termogravimetría se presenta en este trabajo. La valoración mineralógica entre los productos de análisis y las propiedades físicas confirma la presencia de una fase de manganeso, litioforita, detectada por difracción de rayos – x según los reflejos 4,72 y 9,49 Å; presentándose según granos coniformes de color negro y no magnético, concentrado principalmente en las fracciones de 2,0 a 0,071mm y productos pesados del análisis densométrico. La goethita constituye la fase mineral predominante, además y de forma secundaria hematites, gibbsita, cromita y minerales del grupo de la serpentina. Se pudo detectar más de un tipo de goethita, al parecer con diferentes grados de cristalinidad. Lo último evidencia que existe un proceso de alteración de los óxidos de Fe en el perfil laterìtico, reflejado en la paragénesis de goethita-hematita y no se descarta la existencia de ferrihidrita. Se establecen las regularidades de la distribución de Ni, Co, Fe, Al, Mg, SiO2, Mn y Cr en los intervalos de tamaño, susceptibilidad magnética y densidad

Palabras Claves: Mineralogía; Granulometría; Termogravimetría; Níquel Magnetismo, Densiométrico

CONTRIBUTION TO THE TECHNOLOGICAL MINERALOGY OF THE NICKELFERROUS OF PUNTA GORDA DEPOSIT, MOA, HOLGUIN, CUBA

ABSTRACT

The results of mineralogy of size analysis, densiometric and magnetic characterisation using X-ray Diffraction, X-Ray Florescence, and Differential Thermal and Thermogravimetric techniques are presented. Goethite is the principal mineral phase accompanied by haematites, gibbsite chromites and serpentine group of minerals. The mineralogical analysis of the products confirm the presence of a manganese mineral phase like litiophorite, detected by X-ray diffraction according to 4,72 and 9,49 A, presented in coniform and non-magnetic black particles concentrating mainly between de 2,0 a 0,071 mm and the sank products of the densiometric analysis. The XRD detected more than two types of goethite with different levels of crystalline structures, this being a proof of continuous transformation of oxides of iron in the lateritic profile, reflected with the paragenesis of goethite- hematite without loosing sight on the existence of ferrihydrite. The regularities of mass and content distribution of Ni, Co, Fe, Al, Mg, SiO2, Mn and Cr in different ranges of size, magnetic susceptibilities and densities are also presented.

Keywords: Mineralogy, sizing, Thermogravimetric; Nickel; Magnetism; Densiometric

Introducción

Los minerales lateríticos cubanos han sido objeto de estudio por diferentes investigadores, la mayoría encaminados a la recuperación del níquel y su incorporación a las plantas metalúrgicas. De forma general, los principales resultados de las investigaciones realizadas hasta el momento, han estado dirigidas a:

• 1. La caracterización desde el punto de vista geológico, físico, químico y mineralógico, de los minerales lateríticos y de sus escombros, con el objetivo de lograr un mayor aprovechamiento de estas materias primas;

• 2. La preparación y beneficio de minerales lateríticos, para garantizar los índices metalúrgicos, principalmente de los procesos de sedimentación y lixiviación en la tecnología ácida a presión; la obtención de concentrados de cromo y hierro, fundamentalmente para la industria ferrosa;

• 3. El desarrollo de tecnologías para la recuperación u obtención de determinados elementos presentes en los minerales lateríticos.

Sobre la mineralogía de la laterita cubana, (Kudaselek et al., 1967; Vera,1979; Formel,1979; Formel y Oro, 1980; Vershinin et al.,1984; Quintana Puchol,1985; Oustroumov et al., 1985,86,87; Cordeiro et al., 1987a, 87b, ; Rojas-Purrón et al.,1993a; Rojas-Purrón y Carballo, 1993b; Carpote et al., 1993; Almaguer y Zamazry, 1993; Rojas Purón y Beyris, 1994; Rojas Purón y Orozco,1995; Almaguer,1995,1996, 1996b; Lavaut, 1998; Da Silva et al., 2001; Oliveira et al., 2001; Rojas Purrón y Turro, 2003 ; Proenza el al.,2003; Rojas. et al., 2005) coinciden que es un material esencialmente de granulometría fina; el principal mineral es la goethita, portador fundamental del níquel.

Ponce (1984) en la mineralogía y composición sustancial de la mena del yacimiento "Delta", Moa, trata sobre las principales características mineralógicas del mismo, y realiza un análisis granulométrico de los diferentes tipos de menas, análisis químico y valora mineralogía y las propiedades electromagnéticas las muestras. El análisis granulométrico lo realizó con los siguientes tamices: 1,0 mm; 0,5 mm; 0,25 mm; 0,1 mm; 0,05 mm, 0,005 mm. La clase predominante es 0.05 mm constituyendo el 75-86 % en peso. Del análisis químico, el óxido predominante es el férrico (36-68 %). Haciendo una caracterización, desde el punto de vista químico y mineralógico de las lateritas del norte oriental, Vershinin et al. (1984) plantean que en la composición mineral de estas y de los ocres inestructurales predominan la goethita, la aluminogoethita, la maghemita, la hematita, y la hidragilita, lo que coincide con el trabajo realizado por Rojas (1995). En esencia, los autores caracterizan a estas lateritas como una mena de hierro con impurezas de níquel, cobalto y cromo. Muñoz et al (2005) partiendo de los resultados analíticos a través de Microscopio Electrónico de Barrido, establecen la composición mineralógica básica para cada horizonte del perfil laterìtico del yacimiento Punta Gorda, identificándose goethita, hematita, gibbsita, y cromita. El níquel se asocia principalmente a la goethita y el cobalto a los minerales de manganeso, coincidiendo con (Rojas, 1995; Oliveira et al., 2001; Da Silva et al., 2001).

Puchol (1984, 1985) realiza estudio granulométrico de la pulpa cruda del mineral laterìtico del yacimiento Moa mediante uso de tamices y el método de levigación, llegando a la conclusión de que el contenido másico de la fracción 0,037mm es de 82 a 87 %.

Ostroumov et al (1985) estudian la composición mineralógica de los perfiles de los yacimientos Moa, Atlántico y Yamaniguey; y sobre la composición mineralógica, predominan las fracciones mayores que 80 (m y las fases goethita, hematita, magnetita, maghemita gibbsita. Carthy y Falcón (1985) realizan un estudio sobre el beneficio de las colas de Nicaro. Se presentan resultados de análisis granulométrico, químico y beneficio del mismo. Ellos plantean que más de 70 % de la cola tiene partículas menores de 0,074 mm, se hace una valoración sobre el contenido de hierro y la cromita. El hierro tiene contenido uniforme en casi todo el espectro granulométrico y el cromo se concentra en el rango de (-0,2 + 0,1) mm y (0,02 + 0,01) mm.

Oustroumov et al (1987) hacen una valoración general sobre los minerales presentes en la mina Moa utilizando Difracción de Rayos X, ensayos térmicos, análisis granulométrico y químico, indicando que la granulometría de horizonte de ocres es tendente a la fracción -0,020 mm con transición de la parte superior de dicho horizonte hacia la fracción +0,080 mm. Plantean que la lizardita, antigorita, nepouita se concentran en la fracción + 0,080 mm y en la fracción no magnética. Cordeiro y colaboradores (1987a, 1987b) realizan análisis químico de fases de las lateritas cubanas describiendo la distribución de níquel en microfases de ocres provenientes de Camariocas Este, Norte y Levisa. Reportan que el níquel no estructural oscila entre 0,3 – 1,4 %, el níquel asociado a la serpentina (6,5 – 22,8 %) y el níquel asociado a la goethita (73 – 96,30 %) coincidiendo con los resultados de Capote et al (1993) que agregan que el hierro amorfo contiene aproximadamente 12 % del níquel.

Peña y Rubio (1990) hacen un estudio de beneficio de escombros, sometiendo el mineral primeramente a operaciones de trituración y cribado en ciclo cerrado con el objetivo de obtener un producto con una granulometría menor de 5 mm, el que luego fue alimentado a una criba pulsante hidráulica donde se obtuvieron tres productos, de los cuales, dos presentan contenido de hierro entre 40 y 50 %, siendo el contenido de este elemento para el tercer producto entre el 20 y 30 %. La fracción fina fue sometida a esquemas combinados de beneficio como la tostación magnetizante con separación magnética a bajas intensidades y con flotación aniónica inversa. La separación magnética no arrojó resultados satisfactorios; además con los reactivos utilizados en el proceso de flotación no se logró el beneficio del mineral.

Almaguer y Zamarsky (1993) determinan la distribución del níquel, hierro y cobalto en los tamaños de los granos que componen el perfil de las cortezas de intemperísmo. Abordan sobre la mineralogía, granulometría para posible beneficio por tamaño para el aprovechamiento integral de las lateritas; se realiza la caracterización granulométrica desde 1,6 mm hasta 0,05 mm, ofreciendo análisis estadístico del contenido de los elementos mencionados El níquel está distribuido uniformemente coincidiendo con los resultados de Agyei et al. (2005). Falcón y Hernández (1993) realizan ensayos continuos utilizando esquemas de reducción de tamaño, lavado, separación magnética y beneficio gravitacional de muestras de espesadores de pulpa así como los de escombros de los yacimientos suministrados a la Moa Nickel S.A., obteniendo resultados de que la cromita se concentra en el producto magnético y la fracción pesada del producto gravitacional. El hierro se concentra en la clase más fina, aunque aparece una cantidad con alta susceptibilidad magnética, en el caso del escombro, los perdigones también lo concentran.

Rojas et al. (1993a) hacen una caracterización mineralógica económica del material de rechazo de la planta de Preparación de Pulpa del yacimiento Moa. En el mismo se hacen los análisis granulométricos, químicos y mineralógicos. El análisis granulométrico con tamices 1,4 mm; 0,1mm; 0,08 mm; 0,056 mm revela que el 60 % de la masa del producto de rechazo está por debajo de 0,83 mm lo que evidencia la ineficiencia del proceso de preparación de la pulpa. También reportan que la química del material de rechazo y el material de alimentación es similar. El níquel de 1,18 % para el material alimentado y 1,08 % para rechazo respectivamente lo cual constituye una pérdida de enormes recursos. Ambos materiales tienen altos contenidos de hierro, cobalto y manganeso. El níquel muestra un significativo aumento hacia las fracciones más finas (menores de 56 &µm), el hierro, en la fina; el magnesio, en las gruesas; y el cobalto presenta un comportamiento irregular. Señalan que el 12 % del material alimentado se pierde por insuficiencia tecnológica.

Durán y Angulo (1994) caracterizan el escombro laterìtico a través de un análisis fraccional magnético, analizando clases de tamaño (-0,4 + 0,074) mm; (- 0,074 mm + 0,044) mm y -0,044 mm; y, las intensidades de corriente que oscilan entre: 0-1; 1-3; 3-5; 5-7 A y mayores que 7 A. Se comprueba que el cobalto y manganeso se encuentra en la fracción -0,4+0,074 mm lo cual sugiere la presencia de asbolanas en esta fracción.

Rojas et al (1993b) realizan la valoración mineralógica del material procesado en la empresa de níquel "Che Guevara". Se revelan también que las fases minerales presentes en el material alimentado a los hornos de tostación son fundamentalmente óxidos e hidróxidos de hierro: goethita e hidrogoethita, hematita, magnetita que alcanzan hasta el 70 % del peso de la muestra. Las fases minerales cristalinas presentes tanto en el material reducido como en el producto lixiviado y sedimentado son principalmente magnetita, forsterita, cuarzo y clorita. Entre las fases de magnetita y forsterita están los responsables de la retención de Ni en su estructura que no permiten su recuperación.

Leyva (1995) hace estudio estructural de los minerales componentes de las colas de Nicaro; beneficia el material en un clasificador mecánico (espiral), separación magnética húmeda y concentración en mesa de sacudida. Obtiene resultados sobre la composición elemental cualitativa y cuantitativa, así como, la morfología de algunas partículas minerales presentes en la cola de la "Empresa Comandante René Ramos Latour". La cola tiene alto contenido de dióxido de silicio, aluminio, y significativos contenido de hierro. La cromita se enriquece en el producto pesado de la mesa de concentración (de 2,46 % en la cabeza a 42,0 % en el producto pesado de la mesa). Más de 80 % del material de cola es inferior a 10 &µm.

Hernández et al (1995) realizan un estudio para la obtención de cromitas a partir de la corteza de intemperísmo "Casimba", Pinares de Mayari, hacen una valoración de la posibilidades de concentración de las cromitas por lavado y beneficio en separadores espirales. Afirman que los mejores indicadores de beneficio se obtienen para la clase (-0,85 + 0,16) mm para un 47,61 %. Los métodos estadísticos y de diseño experimental para describir la influencia del lavado revelan que hay que disminuir el tiempo de lavado para disminuir el consumo específico de agua y para evitar que pase mucha arcilla y por lo tanto el porcentaje de cromita disminuye. Almaguer (1995) estudia sobre las partículas finas de la corteza de intemperísmo con el uso de métodos de Absorción Atómica y Microsonda, análisis granulométrico, Difracción de rayos X, Análisis Térmico Diferencial, Espectroscopia Infrarroja y Microscopio Electrónico, expresa que en el perfil de esta cortezas las partículas predominantes corresponden a los de tamaño de partículas menores de 50 &µm y que componen el 85 % de las zonas ocrosas que están compuestos generalmente, por fases monominerales de goethita. Las esmécticas supeditan a las goethitas en la base del corte. La fracción menor de 50&µ está formada por una sola fase: la goethita. Estas goethitas consolidan su cristalinidad hacia la zona de oxidación. El níquel se asocia a la goethita en la zona de ocres y con las esmécticas en la base del corte. También existe distribución de cobalto en psilomelano. Además reporta que el 60 % del volumen de la partícula finas están comprendidos entre 5 &µm y 45 &µm. Concluye que las características finas de los depósitos ocrosos favorecen el beneficio, desde el punto de vista granulométrico para el aprovechamiento integral de las lateritas. El uso de medios densos a los escombros lateríticos por Pando y Sosa (1995), caracterizándose las fracciones mayores de 0,83 mm; reportan la distribución hierro, níquel, aluminio y dióxido de sílice en el material.

El estudio realizado por Almaguer (1996a) de la mineralogía de los ocres determinan que las fases principales son goethita (60 %-85 %), los minerales arcillosos (6,0 -13 %), las espínelas cromìferas no sobrepasan el 6 % y los minerales de manganeso alcanzan (1,0 -2,0 %). En la fracción magnética, hematita aumenta desde la parte inferior de los ocres hacia su nivel superior variando, desde 40,16 % en ocres estructurales hasta 71,01 % en ocres con concreciones. La composición química de las principales fases secundarios son SiO2 (5,01 -24,08 %), Al 2O3 (0,85 -8,35 %) según la sección de ocres. El porciento en peso las fracciones magnéticas del material ocroso no sobrepasa 10 % y están constituidas por magnetita o minerales acompañantes. Agrega que la fracción magnética es la más enriquecida en cobalto. También Almaguer (1996b) en su investigación sobre la composición química de la pulpa limonìtica durante un periodo de crisis de sedimentación de la planta de Moa Níquel S.A., mediante análisis granulométrico desde 0,83 mm hasta 20 &µm con métodos analíticos cuantitativos y cualitativos observa que para todos los grupos de la pulpa, el componente amorfo es mayoritario en los minerales de manganeso muy enriquecida en cobalto y se localiza en la clases intermedias hacia las finas, desde los tamaño mayores de 150 &µm.

Falcón et al. (1997a) ofrecen resultados sobre estudio de la sedimentación de la pulpa cruda del mineral laterìtico de Moa Nickel S.A. con el objetivo de aumentar el porcentaje de sólido en el producto espesado. Se hace análisis granulométrico, análisis químico por Absorción Atómica, Florescencia de Rayos-X, Microscopia Electrónica. Se realizan ensayos de sedimentación utilizando agua de mar, de reboso y agua destilada. El análisis de Difracción de Rayos-X también pone de manifiesto que la principal fase de todas las capas analizadas es la goethita y como fases acompañantes: la ferrihidrita, hidrargilita, hematita y el cuarzo. En el trabajo se comprueba que las fracciones mayores que 20 &µm aportan porcentajes mayores de sólidos. Más tarde, Falcón et al. (1997b) hacen análisis de la preparación mecánica de la empresa "Che Guevara" con trituradores de mandíbula, molino de bola, tamices, tubos de Davis, analizadores magnéticas por vía seca, canales cónicas y sluices, distribuyendo el estudio en bloques. El primer bloque de experimentos incluye cribado, trituración, molienda, lavado y tamizado. Se utilizan las clases siguientes: +0,85 mm; (- 0,85 + 0,16) mm; (- 0,16 + 0,071) mm y (0,071 + 0,00) mm. Para el primer bloque se concluye que la limonita requiere de menos tiempo de lavado y tamaño de trituración que la serpentina. También el aumento de tiempo de lavado aumenta el contenido de magnesio y disminuye el contenido de níquel. Los ensayos utilizando los separadores espirales demuestran la necesidad de su uso para el enriquecimiento de níquel del producto ligero en un solo pase. El cobalto se enriquece en la fracción (-0,83 + 0,074) mm, el Fe lo hace en -0,074 mm. La concentración de cromo y cobalto en el producto pesado se duplica con respecto a la muestra inicial. En el producto ligero se incrementa el contenido de níquel y hierro y decrece el magnesio. La trituración de mineral hasta 10 y 5,0 mm permite mejorar la operación de lavado.

Lago (1998) trabaja sobre la disminución en la pulpa de los principales consumidores de ácido en la lixiviación, utilizando métodos de separación granulométrica y magnética, concluye que el cribado por si solo permite disminuir la concentración de los absolvedores de ácido hasta 0,59 % de magnesio y 3,87 de aluminio con pérdidas de 5,60 % de níquel. Coello et al (1998) realizan un análisis fraccional de los escombros lateríticos utilizando como propiedades físicas para la separación de componentes, el diámetro y la susceptibilidad magnética de las partículas. Se caracteriza el escombro laterìtico para preconcentración mecánica mediante funciones de distribución, planteándose que, de acuerdo a las regularidades que siguen las funciones de distribución considerando una sola propiedad, solo es posible separar las fracciones enriquecidas en níquel e hierro por el tamaño; y níquel, cobalto, hierro, y magnesio tomando como propiedad de separación la susceptibilidad magnética, sin embargo, ninguno de los casos responde a las exigencias tecnológicas del preconcentrado. Reportan que la utilización del enfoque fraccional por más de una propiedad de separación, pronostica la posibilidad de su procesamiento mecánico para la obtención de un preconcentrado de hierro y cobalto; las funciones de distribución ((l,I) y ((l,I) por el tamaño y la susceptibilidad magnética así lo demuestran.

Bruguera et al (1999) estudia sobre la lixiviación de la serpentina niquelífera con ácidos orgánicos, analizan la influencia de la concentración de los diferentes ácidos, la densidad de la pulpa y la granulometría sobre la recuperación de los metales. El análisis de la granulometría plantea que el incremento de tamaño de partículas en intervalo (-0,045+0,00) mm hasta (-0,25+0,2) mm favorece la recuperación de metales. Las clases utilizadas fueron (-0,3+0,25) mm;( -0,25 + 0,2) mm; (-0,2 +0,15) mm; (-0,15 + 0,09) mm; (-0,09 +0,045) mm; (0,045 +0,00) mm.

Hernández et al ( 2000) realizan un análisis teórico del beneficio de la mena laterítica, tomando como propiedades contrastantes, el diámetro y la susceptibilidad magnética de las partículas, estableciéndose los principales índices tecnológicos de la separación cuyos resultados muestran que es posible un incremento de níquel hacia el producto fino de reboso de clasificación en 0,01 % y una disminución del contenido de aluminio y magnesio de 8,56 % y 6,58 % respectivamente, lo que es muy beneficioso para el proceso de lixiviación ácida. Además el producto magnético se caracteriza por un alto contenido de cobalto.

Ramírez (2002) también realiza una caracterización de los escombros lateríticos, desde el punto de vista físico, químico y mineralógico para una mejor beneficiabilidad, y así lograr un mejor aprovechamiento de esta materia prima.

La mineralogía de las menas lateríticas del yacimiento Punta Gorda es sumamente compleja y está constituida por óxidos, esmectitas, minerales del grupo de la serpentina y minerales primarios de las ultramaficas serpentinizadas; no menos de 30 minerales entran al proceso metalúrgico de la planta "Comandante Ernesto Che Guevara" El principal portador de cobalto en las menas lateritas de níquel y cobalto, en el horizonte limonìtico en el yacimiento Punta Gorda es la asbolana – m (Co, Ni) O.MnO2 . nH2O, el que se distribuye en todo el corte del perfil, además de otros minerales de manganeso como la pirolusita y el psilomelano. (Oliveira et al., 2001); (Vera, 2001); (Rojas, 1995); (Rojas et al., 2005.)A pesar de los brillantes aportes de los investigadores precedentes se necesitan profundizar sobre los aspectos de los distintos productos de separación física.

El objetivo de este trabajo es caracterizar la composición mineralógica y química de la mena de acuerdo a la susceptibilidad magnética, densidad y tamaño de las partículas.

Métodos y materiales

Los materiales utilizados son provenientes de muestras seleccionadas de los pozos 45 y 44 del bloque M-49 del yacimiento Punta Gorda. Se preparó una muestra tecnológica compósito de mena niquelífera oxidada. La toma de la muestra tecnológica se realizó en el frente de explotación, desde el fondo hasta el techo, que abarca los pozos 44 y 45, los cuales poseen potencia de 35,1 y 24 m respectivamente. La muestra con una masa de alrededor de 1 400 Kg. fue sometida a homogenización y cuarteo. La laterita de balance del yacimiento Punta Gorda es esencialmente ferrosa, con un contenido de hierro de la mena inicial de 47 %. Ver tabla 1.

Tabla I. Composición química promedio de la muestra inicial de Punta Gorda

Se empleó un tamizado por vía húmeda; según la serie de Tyler en los diámetros de partículas entre 8 y 0,044 mm, teniendo en cuenta investigaciones similares (Falcón, 1993, 1998; Ramírez., 2002; Coello et al., 1998; Hernández., 1997; Mitrofanov et al., 1982).

Longitud——–900 mm

Ancho———–520 mm

Altura————545 mm

Las fracciones finas: (-1,0+0,4) mm; (-0,4+0,2) mm; (-0,2+0,071) mm; (-0,071+0,044) mm y -0,044 mm fueron analizadas por vía húmeda en un analizador Davis del Centro de Investigaciones del Níquel y en el ISMM de Cuba.

Discusión de los resultados

Distribución másica del análisis granulométrico.

La laterita de balance del yacimiento Punta Gorda está compuesta principalmente por partículas menores de 0,2 mm, los cuales representan el 87 % en peso de la muestra, alcanzando los granos menores de 0,044 mm casi el 70 % del peso de la muestra, lo que concuerda con los resultados obtenidos por (Oustroumov et al., 1987; Almaguer y Zamarsky 1993; Almaguer, 1995; Rojas Purrón 1995; Quintana Puchol y González 1984), para este tipo de material de perfiles lateríticos cubanos, (Tabla 2).

Tabla II. Resultados experimentales de análisis granulométrico de la mena

niquelífera del Yacimiento Punta Gorda

Mineralogía por granulometría de la laterítica de balance.

La composición mineralógica de las diferentes fracciones granulométricas figuras 2a, 2b y 2c, evidencian que las fases minerales predominantes son los óxidos de hierro, fundamentalmente goethita. Es significativa la gibbsita, sobre todo en las cinco fracciones más gruesas, y en un tercer orden de abundancia están los silicatos de magnesio: una fase de serpentina y clorita, concentrándose en las fracciones más gruesas. Se detectan bien las fases de hematita, maghemita y magnesiocromita, aunque en contenidos por debajo del 10 %, Ver tabla 3, corroborando con (Oustroumov y Blanco, 1987; Fernández, 1992; Almaguer, 1993,1995; Oliveira et al., 2001).

También en algunas muestras existe cuarzo, que se concentra en la fracción más gruesa (-10 + 8,0 mm) donde llega alcanzar valores próximos al 10 %, Tabla 3. La magnetita sólo se detecta en dos muestras y en poca cantidad. Resulta interesante la presencia de una fase de manganeso: litioforita, detectada por difracción de rayos – X según los reflejos 4,72 y 9,49 Å; presentándose según granos coniformes de color negro y no magnético, concentrado principalmente en las fracciones de 2,0 a 0,071 mm, observándose asociada a la gibbsita y goethita, paragénesis mineral ya reportada por Tokashiki (2000); Manceau et al., (2002)

Figura 2 a. Contenido de los minerales en las fracciones gruesas de la

laterita de balance del yacimiento Punta Gorda. Gi = Gibbsita, Gi=Gibbsita,

H = Hematita, An= Antigorita, Qz =Cuarzo

Fracciones: Fg1(-10+8)mm; Fg2 (-8+4)mm; Fg3 (-4+2)mm.

Figura 2b. Contenido de los minerales en las fracciones intermedias

de la laterita de balance del yacimiento Punta Gorda.

Gi = Gibbsita, Gi=Gibbsita, H = Hematita, An= Antigorita,

Qz =Cuarzo

Fracciones: Fg4(-2+1)mm; Fg5 (-1+0,4)mm; Fg3 (-0,4+0,2)mm.

Figura 2c. Contenido de los minerales en las fracciones finas de la

laterita de balance del yacimiento Punta Gorda.

Go = goethita, Gi = gibbsita, MgChr = Magnesiocromita, He = hematita, Qz= cuarzo.

Fracciones: Fg7 (-0.2+0.071) mm; Fg8(-0.071+0.44) mm; Fg9- (-0.44+0.0 )mm.

Tabla III. Composición mineralógica cuantitativa en peso % por Difracción de Rayos – X de la mena niquelífera de Punta Gorda, por fracciones granulométricas (%)*.

*: En el cálculo cuantitativo se empleó el software AUTOQUAN

Variación de los componentes químicos de las fracciones granulométricas a distintas intensidades de corriente eléctrica.

El análisis magnético por vía húmeda, en las clases menores de 1,0 mm, no se detuvieron partículas a la intensidad de 0,5 A lo que evidencia al ausencia de partículas de altas susceptibilidades magnéticas. Para la fracción menos (-0,044 +0,00) mm se obtuvieron productos magnético a partir la intensidad de 2 A. Los productos magnéticos por peso en el material con tamaños mayores de 1,0 mm fue aproximadamente 35 %; y para partículas menores de 1,0 mm, 6-16 % según las fracciones granulométrica corroborando (Almaguer 1996a; Hernández et al., 2000).

Las tablas 4 y 5 confirman que el níquel está tanto en los productos magnéticos, como en los no magnéticos corroborando con los resultados de Stamboliadis (2003). Comparando la mineralogía con el análisis químico de los productos magnéticos confirma que el níquel está asociado con fases de hierro como maghemita y hematita; y con la goethita que constituye la fase principal de la fracción no magnética coincidiendo con (Falcón y Hernández, 1993; Hernández et al., 2000) En el caso del hierro en todas las fracciones, existe tendencia de aumentarse hacia las fracciones de intensidades bajas, el 1-2 A. En las difractogramas de las figuras 3a y 3b, hierro en las fracciones magnéticas está representado fundamentalmente por la maghemita y hematita; y en los productos no magnéticos, goethita, El cobalto, aunque con un comportamiento un poco complejo, tiende a concentrarse hacia los productos magnéticos. El comportamiento de manganeso es similar al cobalto en cuanto su tendencia de concentración. La similitud de concentración entre el manganeso y el cobalto evidencia que estos elementos están asociados a las mismas fases minerales, las asbolanas y litioforita (Rojas et al., 2005).

El aluminio se distribuye en las fracciones no magnéticas. La Difracción de Rayos X no detecta el mineral principal de aluminio, gibbsita en esta muestra, pero no se descarta su presencia. El dióxido de silicio tiende a concentrase en los productos débilmente magnéticos. Como se evidencia en los análisis mineralógicos de las fracciones granulométricas gruesas, el alto contenido de este elemento está vinculado con los minerales del grupo de serpentina como la antigorita, cloritas lizardita y también con cuarzo.

El cromo se distribuye en las distintas intensidades de corriente eléctrica aumentando significativamente en los productos magnéticos, coincidiendo con Hristos (2002). Existe empobrecimiento general de cromo en los productos de granulometría gruesa mayores que 1,0 mm. Su principal portador según análisis mineralógico podría ser magnesiocromita.

Tabla IV. Composición química de la fracción (-2.0 + 1.0) mm de Punta Gorda

a diferentes intensidades de corriente.

Tabla V. Composición química de la fracción (-0,044+0.00) mm de Punta Gorda

a diferentes intensidades de corriente.

Figura 3a. Difractograma de la fracción -0,071+0,044mm con intensidad de corriente de 4 A aplicada.

Figura 3b. Difractograma de la fracción -0,044+ 0 00mm, producto no magnético (>6 A

Caracterización mineralógica del análisis en los medios densos.

Tabla VI. Función experimental de distribución cobalto según análisis densométrico de

Punta Gorda

Figura. 4. Mineralogía cuantitativa del análisis densométrico de Punta Gorda

La mineralogía cualitativa (figura 4) ilustra que la gibbsita representa el 75 % de los productos flotados de 2,90 g/cm3 de las fracciones mayores de 1,0mm mientras la lizardita, y el cuarzo tienen 9% aproximadamente. La goethita constituye el 41 % de los productos hundidos de las fracciones menores de 1,0mm. Resulta significativo el alto contenido de la litioforita en la fraccional (-1+0,4) mm, mineral de manganeso y portador de cobalto, con 16 % en peso de la muestra.

Conclusiones

La mena niquelífera del yacimiento Punta Gorda está compuesta principalmente por partículas menores de 0,2 mm; representan el 87 % en peso de la muestra, alcanzando los granos menores de 0,04 mm casi el 70 % del peso de la muestra. Es esencialmente no magnético, donde en generalmente esta fracción constituye de 60 a 90 % en peso de las clases granulométricas. Desde punta de vista químico es una mena esencialmente ferrosa, donde el hierro se encuentra entre un 20 a un 48 % según las diferentes fracciones granulométricas

El estudio sobre las propiedades magnéticas de la mena niquelífera, incorporando modernas técnicas analíticas y efectivos métodos, muestra que existen diferencias en las propiedades magnéticas de los minerales componentes del mismo: el análisis fraccional permitió obtener fracciones entre 2 a 4 A enriquecidas en óxidos de Fe; maghemita, magnesiocromita y en el producto no magnético, la goethita y la gibbsita son los predominantes.

Se obtuvo un producto pesado con densidad mayor que 2,935 g/cm3, enriquecido en Co de 0,5 hasta 0,8 % en la fracción (-1+0,4) mm representado por asbolanas y la litioforita. (Al,Li) Mn+4O2(OH)2

Bibliografía

Almaguer A., V. Zamarsky, 1993. Estudio de la distribución del Fe, Ni y Co en los tamaños de granos que componen el perfil de las cortezas de intemperísmo de las rocas ultrabásicas hasta su desarrollo laterìtico y su relación con la mineralógica. Revista Minería y Geología (Cuba), No2/93 : 17-24.

Almaguer, A F., 1996a. Petrología y Corteza de intemperísmo del yacimiento "Vega Grande", Nicaro, Cuba. Revista Minería y Geología. Vol. XIII No1:9-12.

Almaguer, A. F., 1996b. Composición de las pulpas limonititas de la planta "Pedro Sotto Alba".Parte II. Periodo de crisis de sedimentación. Revista Minería y Geología (Cuba). Vol. XIII. No.1:27-30.

Almaguer, A., 1995. Cortezas de intemperísmo: algunas características de sus partículas finas. Revista Minería y Geología (Cuba),No. 1/95:9-19.

Almaguer, F. A., 1989. Mineralogía y geoquímica de las cortezas de intemperísmo lateríticas de las rocas ultramafitas de la provincia Holguín". Tesis doctoral, Ostrava.

Bruguera, N. A., Rodríguez, J. G, Coto, O. P., Capote, N. F., Bassas, P. R. N, 1999. Estudio de la lixiviación de la serpentina niquelifera con ácidos orgánicos. Minería y Geología(Cuba),, Vol. XVI, No 3: 27-31.

Capote, N. F Rojas, A. L. P., Bassas, P. R. N., 1993. Determinación de la distribución de níquel en las microbases del material laterìtico. Revista Minería y Geología(Cuba),. Vol1. No 1: 37-39.

Carthy, G. C., Falcon, J. H., 1985. Consideraciones preliminares sobre el beneficio de las colas de Nicaro. Minería y Geología(Cuba),. 2(85): 124-131.

Coello Velásquez, A. L., Beyris, P., Hernández, A. F., Ramírez, B., 1998. Distribución fraccional de los valores metálicos en el escombro laterìtico. Revista Minería y Geología (Cuba), XV (1): 37-42.

Cordeiro, C., Collazo, N. G., Voskrenskaya, N., 1987b.Análisis químico de las fases de las lateritas cubanas. Minería y Geología(Cuba),. Vol. 5 No 3: 53-62.

Cordeiro, C., Cordeiro, A., Ponce, N. S., Collazo, J., 1987a. Determinación experimental de la distribución de las fases del mineral laterìtico cubano. Geología y Minerí(Cuba),a. Vol. 5 No2:57-64.

Dercach, V. G., 1981. Métodos Especiales de enriquecimiento de minerales, Nedra, Moscú: 419p.

Duran, E., Angulo, L., 1994. Análisis fraccional magnético de los escombros latriticos. Infrome Tecnico, ISMM, Moa, Cuba: 12p.

Falcón, J. H., Beyris, P. E. M., Ferrer, E. A. C., Montero, M., 1997a. Sedimentación de la pulpa cruda en la empresa Moa Níquel S.A. Revista Minería y Geología(Cuba),. Vol. XIV (1):31-36.

Falcón, J. H., Hernández, A. F., Coello, A. L. V., 1997b. Preparación mecánica de los minerales lateríticos. Revista Tecnológica. Vol. 1. No 1: 9-17.

Falcón, J., Hernández, A., 1993. Preparación y beneficio de minerales lateríticos en el proceso ácido a presión". Revista. Minería y Geología(Cuba),. Vol. II, No.2: 51- 58.

Formel, F., Oro, J., 1980. Sobre los procesos de redeposición en el yacimiento Punta Gorda. Ciencias de la Tierra y del Espacio 2: 53- 66.

Formell, F. 1979 Clasificación morfogenética de las cortezas de intemperísmo sobre las rocas ultrabásicas de Cuba. Ciencias de la Tierra y del Espacio 1(Cuba),: 33-49.

Hernández A., J. Falcón, R. Trujillo, M. Toirac, 2000. Análisis teórico del beneficio de la laterita. Revista Minería y Geología (Cuba) ,XVII (3-4) : 73-78.

Hernández, A. F., Toirac, M., Coello, A.L., 1995. Estudio preliminar para la obtención de concentrados de cromo a partir del yacimiento de cortezas de intemperísmo "Casimba" Pinares de Mayari. Minería y Geología(Cuba), Vol. 12, No 2: 23- 26.

Hernandez, A., 1997. Determinación de esquemas racionales para la preparación y beneficio integral de minerales lateríticos. Tesis doctoral, ISMM, Moa, Cuba:94p.

Hristos, K.G., 2002.Magnetic properties of chromium containing laterites. Annual of the University Mining and Geology, "St Ivan Rilski". Vol 44- 45 Part II. Mining and Minerals Processing, Sofia: 55-60.

Lago, L. P., 1998. Disminución en la pulpa de los principales consumidores de ácido. Revista Tecnológica, II (1):14-16.

Leyva, E. R., Rodríguez, J. E. G., Jesús, Ortiz, J. B., 1995. Contribución al estudio estructural de los minerales componentes de las colas de Nicaro. Minería y Geología. Vol. XII No.2:9-15.

Manceau A, Llorca S, Calas G. 2002. Crystal chemistry of Co and Ni in lithiophorite and asbolana from New Caledonia. Geochimica and Cosmochimica Acta, London, 51 (1). Pp: 105-113.

Oliveira, S. M. B., C. S., de Moya Partiti, J. Enzweiler, 2001. Ocherous laterite: a nickel ore from Punta Gorda, Cuba. Journal of South American Earth Sciences, 14: 307-317.

Ostroumov, M. N., J. Blanco, 1987. Caracterización mineralógica de las lateritas del sector Atlantic de la mina Moa. Revista Minería y Geología (Cuba). 5(1No.): 3-20.

Oustroumov, M. M., Rodríguez, R. M., Chirini, A. E., Lozano, R. P., 1986. Características de la composición química de las cromoespínelas cubanas por el método de rayos-x. Minería y Geología. 1(1986): 31-42.

Oustroumov, M. M., Rojas, A. L .P. Sanchez, C. D., 1985. Estudio de la composición mineralògica de las lateritas de Moa por el método de difracción de rayos-x. Minería y Geologia1 (85):23-31.

Pando, Y. V .C., Sosa, Y .B. H, 1995. Caracterización de las fracciones +0,83mm de los escombros lateríticos. Trabajo de Diploma. ISMM, Cuba: 27p.

Ponce, N., D. Carrillo, 1984. Mineralogía y composición sustancial de las menas ferro niquelífera del yacimiento Delta, Moa. Serie Geológica No.3:3-16.

Ponce, N., D. Carrillo, 1988. Mineralogía y composición sustancial de las muestras patrones de lateritas. Serie Geológica No.1: 75-82.

Proenza, J. A., Melgrejo J.C., Gervilla F., 2003. Comments on the paper "Ocherous laterite: a nickel ore from Punta Gorda, Cuba." By Oleveira et al. (Discussions). Journal of South American Sciences16(2003):199-202.

Quintana, R., González R., 1984. Estudio de la pulpa cruda del mineral laterìtico del yacimiento Moa: Análisis granulométrico, Revista Minería y Geología (Cuba) No 3/84:135-146.

Rafael Quintana Puchol, 1985. Estudio de la pulpa cruda del mineral laterìtico del yacimiento Moa. Análisis físico mineralógico. Minería y Geología Buscar Volumen y número: 94-104.

Ramírez, B. S., 1994. Análisis granulométrico y composición química de los escombros lateríticos. Trabajo de Diploma, ISMM, Moa: 23p.