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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    INTRODUCCION

    En el diccionario, una de las definiciones que encontramos

    de ARCILLA es: "sustancia mineral plástica compuesta

    principalmente de silicatos de aluminio hidratados".

    Las distintas arcillas se formaron, primero a partir de la

    descomposición de las formaciones rocosas y, por la acción de

    distintos factores, presión tectónica, moimientos s!smicos,

    distintos tipos de erosión, etc., y seundo por la adquisición,

    durante el ia#e hasta su luar de sedimentación, de diferentes

    impure$as de orien mineral% por lo tanto, dependiendo de lascaracter!sticas de la roca de orien, e&isten innumera'les

    tipos de arcillas, cada una de las cuales posee unas

    propiedades particulares.

    En la industria de la construcción esta materia prima

    #uea un papel importante , ya que con esta se ela'oran los

    distintos tipos de ladrillos y estos a su e$ cumplen con

    especificaciones de acuerdo a su uso. Como e#emplo tenemos

    ladrillos de alta resistencia, tanto mecánica como t(rmica,

    Ladrillos Refractarios )ácidos, 'ásicos y neutros*. La otra

    utili$ación importante es en la industria de la cerámica la

    cual se ha enido usando desde tiempos leendarios, as! como

    utili$ación en diersos campos.

    +al es as! que la arcilla por tener diersas propiedades

    como plasticidad se hace una materia prima muy importante as!

    como un recurso que de'er!a ser empleado en mayor cantidad.

    Esperando pues su arado y entera comprensión para con el

    presente le presento el siuiente tra'a#o.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    INDICEPAG.

    INTRODUCCION 01

    INDICE 02

     ARCILLAS

    DEFINICION 04

    COMPOSICION 05

    FORMACION DE YACIMIENTOS ARCILLOSOS 08

     ALTERACION QUIMICA 10

    CLASIFICACION DE LAS ARCILLAS 13

    CLASIFICACION DE RIES 14PROPIEDADES FISICO QUIMICAS DE LAS ARCILLAS 16

    SUPERFICIE ESPECIFICA 17

    CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO 18

    CAPACIDAD DE ABSORCION 19

    IDRATCION E INCAMIENTO 20

    PLASTICIDAD 21

    TI!OTROPIA 22

    EFECTOS DEL AGUA 23

     MINERALES ARCILLOSOS 25

    CAOLINITA 25

    ILITA 29

     MONTMORILLONITA 30

     ARCILLAS INDUSTRIALES 37

    CAOLIN Y ARCILLAS REFRACTARIAS 38

    FORMACION 41

    BENTONITA 42

    CLASIFICACION 43

    TRATAMIENTOS DESTINADOS A ME"ORAR LA CALIDAD 44

    PALIGORS#ITA $ SEPIOLITA 46

    OTROS TIPOS DE ARCILLAS ESPECIALES 46

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

     APLICACIONES INDUSTRIALES 47

     ARCILLAS COMUNES 47

    CAOLIN 47

    BENTONITAS 49

    PALIGORS#ITA $ SEPIOLITA 58

    YACIMIENTOS DE ARCILLAS EN EL PERU Y EL MUNDO 60

    DEPOSITOS PERUANOS 60

    USO DE ARCILLAS EN EL PERU 63

    RECONOCIMIENTO GEOLOGICO 66

    YACIMIENTOS PERUANOS % RESER&AS MINERALES 68

    TIPOS DE ARCILLAS EN LA REGION SUR DE

    TACNA $ MOQUEGUA 82 ADQUISICION POR LA INDUSTRIA DE MATERIAS PRIMAS

    DE ORIGEN NO METALICO 83

    DEPOSITOS A NI&EL MUNDIAL 84

    E"EMPLO DE DEPOSITOS DE ARCILLA DE ALTO GRADO 87

    INGLATERRA 87

    CECOSLO&AQUIA 88

     ALEMANIA 89

    CINA 90

    ESTADOS UNIDOS 91

    CONCLUSIONES 92

    BIBLIOGRAFIA 93

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    filosilicatos )cuar$o, feldespatos, etc.* pueden ser

    considerados part!culas arcillosas cuando están incluidos en

    un sedimento arcilloso y sus tama-os no superan las mm.

    Las arcillas son constituyentes esenciales de ran parte

    de los suelos y sedimentos de'ido a que son, en su mayor

    parte, productos finales de la meteori$ación de los silicatos

    que, formados a mayores presiones y temperaturas, en el medio

    e&óeno se hidroli$an.

    COMPOSICIN'

    La arcilla no es un mineral, sino un areado de

    minerales y de su'stancias coloidales. Los constituyentes

    son tan finos, que hasta que se emplearon los rayos 2 para

    el estudio de los minerales, fue desconocida la erdadera

    composición de la arcilla.

    Es decir la arcilla esta compuesta de peque-os

    cristales, muchos de ellos no pueden ser istos ni con el

    mayor alcance de un microscopio ordinario, alunos minerales

    arcillosos solo pueden o'serarse en detalle con el

    microscopio electrónico, con aumentos superiores a 3.444%

    estos cristales están compuestos principalmente de un

    mineral llamado caolinita )Al56.0i5.75*, cuya composición

    apro&imada es:

    - 689 Al1mina Al56

    - ;9 0!lice 0i5

    -

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    El tama-o promedio de esos cristales es tan peque-o que

    no reistra una 'alan$a ordinaria si se pusiera uno #unto a

    otro, unidos por sus e&tremos, requerir!amos de 34444 de

    ellos para cu'rir ,3cm% su espesor iene a medir un d(cimo

    de su lonitud, su forma es la de peque-as placas, más o

    menos de silueta he&aonal y de superficie lisa.

    Los minerales arcillosos con ho#osos, correosos,

    fi'rosos o en forma de tu'o hueco, se les identifica

    mediante microscopio, rayos 2 y curas de análisis t(rmicos.

    +ienen 'ases su'stitui'les% la que se forma esta determinada

    por su orien y puede cam'iar frente a cam'ios am'ientales.

    La estructura de los minerales arcillosos se puede

    representar de formas:

    - =na es la 0!lice, en la que o&!enos forman la

    puntas de un tetraedro y encierra un átomo de

    silicio, produciendo una unidad de .> ?  de alto

    apro&imadamente.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    - En la otra unidad está encerrado un átomo de aluminio

    o manesio )y a eces @e, +i, i, Cr o Li* por >

    o&idrilos, que tiene la confiuración de un octaedro

    de alrededor de 3.43 ? de altura.

    +odas las com'inaciones posi'les de estas unidades

    'ásicas para formar minerales arcillosos, producen una cara

    neta neatia en el e&terior de los rumos. =na suspensión

    de sueloarcillososaua tendrá, en consecuencia, una

    reacción alcalina )p7 B ;* a menos que el suelo est(

    contaminado con una su'stancia acidificante.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    FORMACION DE YACIMIENTOS ARCILLOSOS

    La principal fuente de minerales arcillosos es la

    meteori$ación qu!mica de las rocas que contienen feldespato

    ortoclásico, feldespato plaioclásico, mica )moscoita*, los

    cuales pueden ser cataloados como silicatos comple#os de

    aluminio.

    0in em'aro de acuerdo con rimm)D*, los minerales

    arcillosos pueden formarse a partir de casi cualquier roca en

    la medida en que e&isten suficientes álcalis y tierras

    alcalinas para efectuar los procesos qu!micos necesarios.

    Los minerales más com1nmente alterados a arcillas son

    feldespatos )plaioclasas, ortosa, microclina, etc.* y idrios

    olcánicos ricos en aluminio. espu(s de la alteración, las

    arcillas pueden quedarse en el luar de su formación o

    lleadas y depositadas en otro sitio por aua u otros medios

    de transporte. En el primer caso ha'lamos de arcillas

    residuales.

    Las arcillas residuales forman una capa más o menos

    irreular por encima de las rocas alteradas y cuando el

    proceso es más aan$ado, pueden heredar la te&tura de las

    rocas descompuestas, como, por e#emplo, de los piroclásticos.

    La acción de meteori$ación en las rocas produce un ran

    n1mero de minerales arcillosos con la propiedad com1n de

    afinidad por el aua, pero en cantidades diferentes.

    Entonces se puede concluir que el orien de todos los

    depósitos de arcillas es el mismo, a sa'er: por la

    desinteración qu!mica de las rocas por intemperismo,

    meteori$ación o por alteración hidrotermal de silicatos ricos

    en aluminio.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Las arcillas transportadas y depositadas, forman estratos

    ta'ulares o lentes. Están constituidas por silicatos

    hidratados de aluminio% sus impure$as por lo eneral son el

    cuar$o o limonitas.

    Los depósitos hidrotermales de arcillas pueden ser tam'i(n

    ta'ulares a lo laro de las fracturas por las cuales

    circula'an las auas residuales mamáticas.

    Las arcillas laciales son el resultado de la erosión y

    deposición lacial por las auas fundidas% son corrientes en

    las reiones laciales.

    /ara que las arcillas sean limpias, las impure$as tienen

    que ser remoidas. Esto puede producirse durante el

    transporte, siempre y cuando (ste no sea tur'ulento% y

    especialmente durante la depositación en auas tranquilas.

    La mineralo!a y pure$a de las arcillas depende de su

    (nesis.

    Las rocas !neas primarias que dieron luar a las arcillas

    por ene#ecimiento fueron los ranitos, neiss, feldespatos,

    pematitas, etc. El ene#ecimiento de estas rocas primarias

    fue de'ido a la acción mecánica del aua, iento, laciares y

    moimientos terrestres, cola'orando con la acción qu!mica del

    aua, dió&ido de car'ono, ácidos h1micos y, más raramente de

    ases de a$ufre y de fl1or, ayudada por temperaturas eleadas.

    Las rocas 'ásicas a partir de las cuales se han formado

    las arcillas son aluminosilicatos comple#os. urante el

    ene#ecimiento, (stos se hidroli$an, los iones alcalinos y

    alcalino t(rreos formas sales solu'les y son li&iiados, y el

    resto se compone de aluminiosilicatos hidratados de

    composición y estructura aria'le, y de s!lice li're.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    ALTERACION QUIMICA:

    El ataque qu!mico por el aua se efect1a o en las

    paredes rocosas o, más a menudo, en los framentos de

    rocas sueltas. El aua puede actuar en estado puro o 'a#ocierta acidificación )por e#emplo, cuando está carada de

    ácidos oránicos procedentes de la descomposición de

    eetales*.

    La alteración qu!mica act1a principalmente so're los

    silicatos, que son los minerales más frecuentes entre las

    rocas )los feldespatos y micas son silicatos*. Conduce a

    resultados principales: los hidró&idos metálicos y las

    arcillas.

    La transformación de silicatos en arcillas se hace

    por hidrólisis, o sea mediante los iones 7 y 57 del aua

    sustituye al o&!eno del cristal )57 por cada 5, ya que 5

    es 'ialente y 57 monoalente*% el ion 7 electropositio,

    sustituye los iones electropositios, o sea los cationes,

    del cristal, por e#emplo el sodio o el potasio. Fediante

    esta transformación se desorani$a la estructura atómica

    del mineral, reorani$ándose en laminillas para adquirir

    la estructura de la arcilla.

    La arcilla, desde el punto de ista qu!mico, es un

    silicato de al1mina que procede del silicato de al1mina

    del mineral por alteración qu!mica y cuya estructura se

    presenta en laminillas. eneralmente los areados de

    arcilla tienen un tama-o inferior a micras, de donde la

    definición f!sica de la arcilla: formación cuyos ranos

    son inferiores a micras. La transformación qu!mica en

    arcilla, de hecho, es el principal procedimiento de

    desmenu$amiento de los deru'ios hasta tama-os tan

    peque-os.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Entre las laminillas de ciertas arcillas, pueden

    introducirse el aua sin transformar la estructura, pero

    separa las laminillas y aumenta el olumen de la formación

    eolóica que es escenario del fenómeno. La

    montmorillonita está particularmente su#eta a la

    hidratación.

    La alteración arcillosa reporta consecuencias

    considera'les a la eomorfolo!a. En primer luar, los

    minerales arcillosos son poco resistentes a la erosión

    mecánica: el aua corriente puede e&caarlos fácilmente.

    /or otra parte, las arcillas modifican la coherencia de

    una formación: alunas se conierten en plásticas, con lo

    que se deforman y fluyen con facilidad por las ertientes.

    Contri'uyen a la nutrición de los eetales, ya que son

    una resera de iones nutritios que ceden a las ra!ces, y

    se comprende que una co'ertura eetal contri'uya a

    mantener el suelo en las pendientes.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    CLASIFICACION DE LAS ARCILLAS

    Los materiales arcillosos resultan dif!ciles por las

    indefinidas formas que presentan% sin em'aro, 'asándose en

    la similitud del comportamiento plástico y de la estructura

    qu!mica, se puede ensayar la siuiente clasificación:

    MINERALES ARCILLOSOSGRUPO COMPOSICION ORIGEN YACIMIENTO

     A. CAOLINITA  1. Caolinita Si2O5Al2(OH)4 M Caolín.

    H Subarcillas, tierras, rocas.

      2. Dickita Si2O5Al2(OH)4 H Rocas. N.

      3. Nacrita Si2O5Al2(OH)4 H Rocas. N.

      4. Anauxita Si2O5Al2(OH)4 M Tierras. N.

      . Haloisita Si2O5Al2(OH)4 M Tierras.

      !. "n#elita Si2O5Al2(OH)4. 2H2O M Tierras.

     B. Montmorillonit

      1. Mot$orilonita Si24O!"Al#"M$2(OH)#2%N2&C' MTierras, bentonita, tierra

    #e batanes.  2. Nontronita Si22Al2O!"***(OH)#2%N2&C' H Rocas.

      3. Sa%onita Si22Al2O!"M$#+(OH)#2%N2' H &ilones.

      4. 'ei#elita Si#,Al#5O!"Al#-(OH)#2%N2' H &ilones.

      . Hectorita Si24O!"Li2M$#!(OH)#2%N2' H &ilones.

     C. Mi/ Hi0rt0/ (Si2111 . Al)O53(Al..M$)(OH) M Arcillas.

    (ilita) MTierras, arcillas $arinas,Subarcillas.

     . rio/  1. ata%ul*ita Si+O2"M$5(OH)2 . 4H2O M Tierra #e batanes.

      2. Se%iolitica Si+O2"M$!(OH)4 . nH2O  3. Alo+ana SiO2 6 Al 6 H2O M Arcillas. Tierras.

      ORIGEN 7M M"T"-R/AC-N H HDR-T"RMA0 N N- C-MN

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    CLASIFICACION DE RIES'

    R() ha dado la siuiente clasificación eolóica de

    las arcillas se1n su orien:

    •  A++) R()*-+()'  formadas por meteori$ación in

    situ:

    - C+().  de color 'lanco y eneralmente 'lancostras la calcinación. Roca oriinal @orma ranito,pematita, Riolita, cali$a, Capas% masas ta'ularesmuy inclinadas% pi$arra, cuarcita feldespática,neiss, 'olsas o lentes, esquisto, etc.

    -  A++) :).

    •  A++) C+*+()' masas de corriente de tierras

    •  A++) /),/*)'

    - S(*(/)'

    •  M)'  en depósitos que frecuentementetienen ran e&tensión% arcillas rasas,arcillas de calcinación 'lanca, arcillasrefractarias o pi$arras de calcinación de'eie, arcillas o pi$arras impuras )calcáreasy no calcáreas*.

    • L-)/()' )depositadas en laos o pantanos*%arcillas refractarias o pi$arras.

    • D( ++- *( -*' usualmente impuras

    y arenosas.

    • E)/-;) ) depositadas en estuarios*, casisiempre impuras y finamente laminadas.

    • D(+/)

    - G++().  halladas en las morrenas, yfrecuentemente pedreosas. /ueden ser decalcinación ro#a o 'eie.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    - E+)' alunos loess

    Los distintos or!enes dan luar a distintos tipos

    diferentes de arcillas, y puesto que la utilidad es la

    caracter!stica predominante de las mismas, eneralmente se

    las clasifica se1n sus tipos o usos.

    Las arcillas se clasifican en tipos del modo de empleo

    principal es la siuiente:

    TIPO EMPLEO PRINCIPALCARACTERISTICA

    PRINCIPAL

     Caolines 0oa, car*as #e %orcelana Alto *ra#o, *rano +ino,coccin en blanco

      Arcilla #e %orcelana &abricacin #e %a%el

      Arcilla %ara %a%el

     Arcilla *rasa 0oa, $ecla Coccin en blanco

     Arcilla re+ractaria Re+ractarios

    "lea#o conteni#o #e

    al5$ina  Arcilla #e %e#ernal

      Arcilla #e #i6s%ora

     Arcilla #e Cac7arreria Cac7arreria Coccin intensa

     8ai$entacin 9con#uctos #e #esa*:e

     'al#osas, tubos #e #esa*:e

     Arcilla %ara la#rillos 9 te;as

     0a#rillos 9 te;as Arcillas co$unes

     'entonita

     &abricacin #e 7ierro 9 acero,

    +iltracin Tierra #e batanes &iltra#o Absorcin

    Además, ciertos tipos de arcillas llean nom'res que

    desinan su empleo, tales como arcilla slip, empleada para

    idriado% tierra de alfareros, tierra de retortas arcilla

    para cacherrer!a, arcilla para terracotas, arcilla de

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    pipas, arcilla de 'lanqueado, arcilla 'ondin, arcillas

    para fundición, arcilla saer y arcilla de caucho.

    PROPIEDADES FISICO%QU

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    aria'le de hidratación, que pueden ser intercam'iados

    fácilmente mediante la puesta en contacto de la arcilla con una

    solución saturada en otros cationes, a esta propiedad se la

    conoce como capacidad de intercam'io catiónico y es tam'i(n la

    'ase de multitud de aplicaciones industriales.

    entro de las principales caracter!sticas de los minerales

    arcillosos tenemos:

    • SUPERFICIE ESPEC

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Los dos 1ltimos tipos de orien ar!an en función del

    p7 y de la actiidad iónica. Corresponden a 'ordes

    cristalinos, qu!micamente actios y representan el 4 9 de

    la cara total de la lámina.

    A continuación se muestran alunos e#emplos de

    capacidad de intercam'io catiónico )en meqH

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    La capacidad de adsorción se e&presa en porcenta#e de

    a'sor'ato con respecto a la masa y depende, para una misma

    arcilla, de la sustancia de que se trate. La a'sorción de

    aua de arcillas a'sor'entes es mayor del

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    coloidales. 0i por el contrario, tienen Ca o F como

    cationes de cam'io su capacidad de hinchamiento será mucho

    más reducida.

    • PLASTICIDAD 

    Las arcillas son plásticas cuando son mo#adas

    reteniendo su forma cuando se secan. Los análisis de

    propiedades t(cnicas depende del uso que se quiera dar a

    las arcillas.

    Esta propiedad se de'e a que el aua forma una

    enuelta so're las part!culas laminares produciendo un

    efecto lu'ricante que facilita el desli$amiento de unas

    part!culas so're otras cuando se e#erce un esfuer$o so're

    ellas.

    La eleada plasticidad de las arcillas esconsecuencia, nueamente, de su morfolo!a laminar, tama-o

    de part!cula e&tremadamente peque-o )eleada área

    superficial* y alta capacidad de hinchamiento.

    eneralmente, esta plasticidad puede ser cuantificada

    mediante la determinación de los !ndices de Atter'er

    )L!mite L!quido, L!mite /lástico y L!mite de Retracción*.

    Estos l!mites marcan una separación ar'itraria entre los

    cuatro estados o modos de comportamiento de un suelo

    sólido, semisólido, plástico y semil!quido o iscoso.

    La relación e&istente entre el l!mite l!quido y el

    !ndice de plasticidad ofrece una ran información so're la

    composición ranulom(trica, comportamiento, naturale$a y

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    calidad de la arcilla. E&iste una ran ariación entre los

    l!mites de Atter'er de diferentes minerales de la

    arcilla, e incluso para un mismo mineral arcilloso, en

    función del catión de cam'io.

    En ran parte, esta ariación se de'e a la diferencia

    en el tama-o de part!cula y al rado de perfección del

    cristal. En eneral, cuanto más peque-as son las

    part!culas y más imperfecta su estructura, más plástico es

    el material.

    • TI!OTROP

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    EFECTOS DEL AGUA 

    La fase acuosa de los suelos arcillosos no es aua pura,

    qu!micamente ha'lando. Esta aua cuenta para las propiedades

    de plasticidad. En los ensayos de la'oratorio de los l!mites

    de Atter'er, la A0+F ha especificado que se areue aua

    destilada se1n se requiera. El uso de aua destilada, que

    está relatiamente li're de iones, puede producir resultados

    alo diferentes a los o'tenidos cuando se usa aua mas

    contaminada, tal como la que puede penetrar el suelo in situ.

    =n fenómeno particular de la arcilla es la de una masaarcillosa, a la que se le ha e&tra!do alo del contenido

    inicial de aua para formar una masa que tiene una resistencia

    considera'le. 0i los terrones son que'rados y reducidos a

    part!culas elementales, el material se comporta como un medio

    particular sin cohesión.

    Cuando se uele a arear aua, el material llea a

    plastificarse y a poseer una resistencia intermedia enrelación con la resistencia del terrón seco. 0i de nueo se

    seca, la arcilla humedecida forma terrones resistentes y

    duros.

    El papel del aua en este fenómeno no ha sido

    completamente comprendido, aunque en el secado la tensión

    superficial ciertamente empu#a las part!culas hacia un

    contacto má&imo con el m!nimo de espaciamiento entre

    part!culas, de t3al manera que las fuer$as interparticulares

    est(n en un má&imo. /arece que la mayor densidad resultante

    del arrelo y del espaciamiento muy cercano, se traducen en el

    má&imo efecto de las fuer$as de atracción interparticular y

    dan esta resistencia muy alta.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 23

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    /rontamente puede o'serarse que la resistencia de la

    arcilla ar!a desde un alor muy 'a#o a 0→

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

     MINERALES ARCILLOSOS

    Alunos de los minerales de arcillas pueden ser los

    siuientes:

    • CAOLINITA'

    El nom're NCaolinitaO es una modificación de

    NGaulinO, el nom're de un risco alto de una colina cerca

    de Pauchuau @u, China, de donde se o'tuo una arcilla'lanca caolin!tica.

    El termino caol!n comprende actualmente arios

    minerales arcillosos distintos. En inenier!a se usa este

    nom're para descu'rir un rupo de arcillas caracteri$adas

    por una 'a#a actiidad.

    La unidad estructural de la caolinita, consta de

    capas alteradas de tetraedros de silicio con las puntas

    em'e'idas en una unidad octa(drica de al1mina )i'sita*.

    Esta alteración de las capas de silicio y i'sita produce

    lo que aeces se le llama una unidad 'ásica

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    La com'inación liante de hidróeno y de fuer$as de

    Jan der Qaals da por resultado una considera'le

    resistencia y esta'ilidad, con escasa tendencia de las

    intercapas para a'sor'er aua y e&pandirse )NactiidadO* y

    proporciona un li'ro mineral que tiene un espesor del

    orden de 344 a 8 A+4S4O10.42O.

    Además, la haloisita difiere de la caolinita en que

    las láminas elementales están enrolladas en tu'os. La

    deshidratación por calor del orden de >4 a ;4C y aun elsecado al aire, alterará a menudo permanentemente a la

    haloisita, ya sea reduciendo el aua a 75 o remoiendo

    completamente las mol(culas de aua y produciendo

    apro&imadamente caolinita.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 26  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Las propiedades de inenier!a de la haloisita son

    considera'lemente diferentes a las de la caolinita y ya

    que aun el secado al aire puede efectuar la qu!mica, que

    es indirectamente medida por los l!mites de Atter'er, es

    necesario prestar ran cuidado a la o'tención de muestras

    representatias para los l!mites de Atter'er y del

    análisis hidrom(trico.

    Las arcillas caolin!ticas y holois!ticas se utili$an

    en a'undancia para fa'ricar porcelana, de'ido a la

    ausencia de hierro y su'secuente decoloración de (ste a

    altas temperaturas.

    La arcilla caolin!tica es ampliamente usada como

    a'sor'ente intestinal para com'atir infecciones

    estomacales, en medicamentos antidiarreicos y para

    desordenes diestios.

    La caolinita tiende a ser encontrada en reiones de

    fuerte precipitación fluial.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 27  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    • ILITA'

    La ilita es un t(rmino en(rico para desinar un

    rupo de arcillas descu'iertos en Illinois. Estos

    minerales arcillosos tienen la ecuación eneral:=O>4#?=S8%?.A+?>=A+4.M6.F(4.F(6>O20 en la que NyO esta

    entre < y

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Las arcillas il!ticas se encuentran por lo com1n en

    áreas de precipitación pluial moderada como en la parte

    central de EE==, Inlaterra y Europa.

    •  MONTMORILLONITA'

    Fontmorillonita fue el nom're dada )4S8 A+4O20.2O. 

    En la que 2O es la intercapa )n capas* de aua

    a'sor'ida. +am'i(n se usa el t(rmino esmectita para este

    rupo de minerales arcillosos.

    La montmorillonita está formada de unidades laminares

    ordenadas, tam'i(n como una unidad

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    El enlace interlaminar está constituido

    principalmente por las fuer$as de Jan der Qaals y es, en

    consecuencia, muy d('il si se compara con los enlaces de

    hidróeno u otros iones. 0e producen arias

    sustituciones, incluyendo Al por 0i en el tetraedro y F,

    @e, Li o Sn por Al en la capa octa(drica. Estos

    intercam'ios producen una cara neatia neta

    relatiamente rande en el mineral con la resultante ran

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 31

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    capacidad de intercam'io de cationes y afinidad por el

    aua con iones @ en la ausencia de iones metálicos.

    La 'entonita es una arcilla montmorillon!tica que se

    encuentra en depósitos olcánicos parcialmente

    meteori$ados en Qyomin, 0ui$a y uea Selandia. Este

    mineral arcilloso es particularmente actio en t(rminos de

    e&pansión en presencia de aua y ha sido e&tensamente

    empleado en la perforación de po$os petrol!feros y en la

    e&ploración de suelos, lodo de perforación, y como lechada

    arcillosa. La 'entonita es alo aria'le en sus

    propiedades dependiendo de su orien y del rado demeteori$ación del material olcánico oriinal.

    La meteori$ación de minerales arcillosos

    montmorillon!ticos produce a menudo arcilla caolin!tica y

    en áreas en las que la meteori$ación ha proresado am'os

    minerales están normalmente presentes.

    La montmorillonita se encuentra en las reiones más

    áridas del mundo, como en el oeste de EE==, Australia,

    uea Selandia y Africa meridional.

    A continuación se presenta un losario de los apelatios

    más comunes de alunas arcillas: 

    •  A++ -+:

    Es aquella que contiene impure$as como la arena, la

    cali$a y los ó&idos de hierro.

    •  A++ (/:

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Es rica en ó&idos metálicos y tiene la propiedad de

    ser muy resistente al calor.

    •  A++ ::

    Esta clase la intera eneralmente un depósito de

    tipo marino formado por los restos de materiales

    calcáreos y ferr!enos, polo olcánico, restos de

    espon#as sil!ceas, dientes de ti'urón, etc. El

    color ro#i$o proiene por lo com1n de sus

    componentes f(rricos. 0e ha encontrado que estos

    depósitos son muy e&tensos, y cu'ren hasta el >49

    de la superficie marina.

    •  A++ (-):

    Contiene en su composición diferentes cantidades y

    tipos de ó&ido de hierro y puede ser de color

    amarillo, ocre e inclusie nera )tierras de 0iena*

    de'ido al ó&ido de hierro hidratado, mientras que

    las arcillas ro#as contienen, por lo eneral, un

    ó&ido conocido como hematita. Esta particularidad

    de las arcillas e&plica por qu( en alunas reiones

    el 'arro es nero o ro#i$o, lo cual incide en los

    colores de la cerámica que se fa'rica a partir de

    estos materiales. Recordemos en este punto al 'arro

    nero de 5a&aca, tan distinto de la cerámica ocre o

    ro#i$a de la $ona central del alle de F(&ico.

    •  A++ ? ++ ):

    Estos materiales contienen cierto rado de

    impure$as, lo que afecta sus propiedades plásticas,

    es decir, que a mayor contenido de impure$as se

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    om're comercial de las arcillas tipo

    montmorillonita, las que, tratadas con compuestos

    qu!micos aminados )p. e#. dodecilamonio* se uelen

    repelentes al aua Thidrofó'icasT, aunque mantienen

    ran afinidad por las especies oránicas, en

    particular los aceites, las rasas y los colorantes

    o pimentos naturales. El nom're 'entonita proiene

    de @ort Uenton, Qyomin, E=A donde Q. C. Gniht

    descu'rió un enorme yacimiento de este tipo de

    arcilla en .

    5tra de las clasificaciones de las arcillas se hace en:

    •  A++) P)' 0on llamadas tam'i(n arcillas

    residuales:

    - C+' A+2O3.2SO2.22O

    - B(//' A+2O3.4SO2.2O

    •  A++) S(-*)' )0edimentarias*

    -  A++) ,+;)/) =+>' 0imilar al caol!n en

    composición con la diferencia que contiene alunas

    impure$as como sodio potasio y ó&idos metálicos enpocos porcenta#es de#ando se punto de fusión )

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    ladrillos refractarios, para la construcción de

    hornos y planchas refractarias. +am'i(n se utili$a

    para su'ir la temperatura de cocción de arcillas,

    quema de color crema a ris.

    -  A++ () /+()' 0e funde a

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    ARCILLAS INDUSTRIALES

    7oy en d!a las arcillas comerciales, aquellas que siren

    como materia prima industrial fiuran entre los recursos

    minerales más importantes, tanto por el olumen e&plotado como

    por el alor de la producción. =n 849 de la producción se

    dedica, preferentemente a la fa'ricación de materiales de

    construcción y areados. 0ólo un

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    CAOLIN Y ARCILLAS REFRACTARIAS

    El nom're caol!n proiene de la o$ china GauLin,nom're del cerro de una reión situada al norte de China de

    donde se e&tra!a esta arcilla desde el silo JIII .C., para

    la fa'ricación de la porcelana.

    0u fórmula es Al)57*DV0i5 9- SO2  K >.34 9

    - 2O  K

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Estas sustituciones dan orien a la familia de los

    caolines:

    La primera rama comprende a aquellos minerales

    deriados de la caolinita que uardan la misma composición

    qu!mica por cada unidad estructural:

     A+2 S2 O5 =O>4 

    (stos son la nacrita, dicita, anau&ita, halloysita y

    el alofano, los cuales difieren entre si sólo por su arrelo

    laminar.

    Imainemos un paquete de naipes en el que todas las

    cartas se encuentran ordenadas perfectamente: (sta es la

    estructura de la nacrita:

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 39

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    En este caso el paquete de cartas puede llear a ser

    muy alto de'ido a que la estructura ordenada es más esta'le.

    En cam'io, la dicita está dispuesta de tal manera que

    el paquete de naipes se a're más de un lado que del otro,

    entre > y ; rados, mientras que la caolinita se a're hasta

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    FORMACION

    La mayor parte de los caolines se produce por

    descomposición de feldespatos. La eliminación completa de

    los álcalis y metales alcalinoterrosos requieren de una

    intensa li&iiación. La pure$a del caol!n dependerá antes de

    todo, de la eliminación de los metales con e&cepción del

    aluminio. +al li&iiación lo pudieron producir los ases

    olcánicos, soluciones hidrotermales o auas superficiales.

    =n caol!n es una roca que contiene una cierta proporción

    de minerales del rupo de caol!n, que puede ser

    económicamente e&tra!da y concentrada. 0e trata,

    eneralmente, de una arcosa o arena caol!nifera, ranito o

    neis caoliniti$ado, que es necesario procesar para

    enriquecer en minerales del rupo del caol!n.

    La arcilla caolin!fera es tam'i(n un caol!n en sentido

    amplio. Iualmente, se trata de una arcilla compuesta,

    fundamentalmente, de minerales del rupo del caol!n. Esta no

    se procesa, se usa tal cual, e inicialmente los porcenta#esen minerales del rupo del caol!n son más altos que en el

    caol!n )B349*. Cuando el caol!n eneralmente, reci'e el

    nom're de caol!n laado.

    Como la caolinita tiene un tama-o de part!cula muy

    peque-o, el laado de las fracciones roseras conduce a un

    material con alto contenido en caolinita. Es eidente que

    cuanto mayor sea el contenido en fracciones finas del caol!n'ruto, mayor será tam'i(n el porcenta#e en caolinita. =n

    caol!n comercial de alta calidad a penas de'erá tener

    part!culas superiores a las 4mm, lo que aranti$ar!a una

    rique$a en caolinita superior al D49

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 41

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    BENTONITA ' A+2O3.4SO2.2O

    5riinada por la descomposición de ceni$a olcánica y

    ocasionalmente de laa, la 'entonita es altamente plástica y

    fina.

    =na 'entonita es una roca compuesta esencialmente por

    minerales del rupo de las esmectitas, independientemente de

    cualquier connotación en(tica.

    El principal mineral de arcilla de la 'entonita es la

    montmorillonita. Esta hace que la arcilla a'sor'a aua con

    facilidad y se hinche hasta cuatro eces o cinco eces su

    olumen en seco. Es e&tremadamente plástica, tiene un 'a#o

    punto de fusión y da un producto coloreado.

    El empleo principal de la 'entonita es como plastificante.

    0e puede utili$ar en arcillas para aumentar la plasticidad enun 9 sin que cause cam'ios y en alunos casos se les puede

    a-adir hasta un >9 )como en la porcelana*.

    /ara esmaltes se les puede a-adir

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    CLASIFICACION'

    Los criterios de clasificación utili$ados por la

    industria se 'asan en su comportamiento y propiedades

    fisicoqu!micas% as! la clasificación industrial más

    aceptada esta'lece tipos de 'entonitas en función de su

    capacidad de hinchamiento en aua:

    • Uentonitas altamente hincha'les o sódicas

    • Uentonitas poco hincha'les o cálcicas

    • Uentonitas moderadamente hincha'les o intermedias

    El t(rmino fullerXearth, tam'i(n conocidas en espa-ol

    como tierras de 'atán, los inleses lo usan para denominar

    a arcillas constituidas fundamentalmente por

    montmorillonita con Ca como catión de cam'io, mientras que

    los americanos se lo dan a arcillas paliors!ticas.

    A las 'entonitas cálcicas que los inleses denominan

    fullerXearth los americanos las llaman 'entonitas no

    hincha'les.

    5tras clasificaciones se 'asan en criterios

    distintos, as!, por e#emplo, en =0A se utili$a el t(rmino

    "Uentonitas del 0ur" )0outhern Uentonites* como

    equialentes de 'entonitas cálcicas, ya que la mayor parte

    de la 'entonita cálcica norteamericana se e&plota cerca

    del olfo de F(&ico, denominándose "'entonita tipo

    Qyomin" a las 'entonitas sódicas.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 43

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    TRATAMIENTOS DESTINADOS A ME"ORAR LA CALIDAD DE LAS

    BENTONITAS:

    En ocasiones se procede a someter a las 'entonitas a

    procesos f!sicos y qu!micos que tienen por o'#eto

    potenciar alunas de sus propiedades para determinadas

    aplicaciones industriales.

    esde el punto de ista industrial tienen ran

    importancia los procesos destinados 'ien a modificar las

    propiedades de superficie del mineral mediante

    tratamientos de distinta naturale$a )tratamiento ácido,

    t(rmico, o de polari$ación* o 'ien a modificar el quimismo

    del espacio interlaminar.

    El tratamiento ácido produce la destrucción del

    mineral por disolución de la capa octa(drica, enerando

    s!lice amorfa procedente de la capa tetra(drica lo cuan

    conllea un considera'le incremento de la superficieespec!fica. As! mismo, aumentan la capacidad de

    intercam'io iónico y la actiidad catal!tica. Las

    ariaciones en el tipo de arcilla )ranulometr!a y

    mineralo!a* y en el tipo y rado de acidulación )tipo de

    ácido, temperatura, tiempo de contacto, proporción de

    arcilla, etc.* darán luar a diferentes productos con

    diersas propiedades.

    Iualmente, se puede efectuar una actiación sódica,

    so're 'entonitas cálcicas, tratándolas con car'onato

    cálcico, para o'tener 'entonitas sódicas.

    orteam(rica, Europa y Papón son los principales

    productores de 'entonitas actiadas.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 44

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    0i los cationes de cam'io inoránicos de una

    esmectita son sustituidos por cationes oránicos de cadena

    lara tipo compuestos tetraamonio o alilamina, a esta

    arcilla se la denomina arcilla oranof!lica. Las arcillas

    naturales son oranofó'icas% sin em'aro, cuando son

    modificadas oránicamente presentan afinidad por las

    mol(culas oránicas% por ello tienen importantes

    aplicaciones como a'sor'entes de residuos oránicos.

    Además son hidrofó'icas, adecuadas para su empleo en la

    fa'ricación de pinturas, como elificantes de l!quidos

    oránicos, en lu'ricantes, etc.

    El uso de la hectorita como 'ase para las arcillas

    oranof!licas está muy e&tendido, ya que esta esmectita da

    un producto de alto poder elificante en sistemas

    altamente polari$ados.

    En

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    PALIGORS#ITA % SEPIOLITA 

    Las sepiolitas y paliorsitas son arcillas con un

    contenido en dichos minerales superior al 34 9. 0on minerales

    con há'ito fi'roso con una enorme área superficial de'ida tantoal peque-o tama-o de part!cula como la porosidad estructural

    que presenta su estructura. La superficie espec!fica teórica se

    calcula alrededor de los 844 mH, aunque la superficie

    accesi'le es muy inferior. 0u peculiar estructura les confiere

    una serie de propiedades, entre ellas las de formar

    suspensiones poco afectadas por la concentración iónica y una

    enorme capacidad sorcitia, por lo que son poderosos

    decolorantes y a'sor'entes. +am'i(n tienen propiedades

    reolóicas, son capaces de formar eles y suspensiones esta'les

    de alta iscosidad a 'a#as concentraciones de sólido. Al iual

    que las esmectitas, son suscepti'les de ser actiadas mediante

    tratamientos t(rmicos y ácidos.

    OTROS TIPOS DE ARCILLAS ESPECIALES

    +am'i(n pueden considerarse arcillas especiales las

    halloysitas, compuestas fundamentalmente por halloysita,

    mineral del rupo del caol!n y las hectoritas, compuestas por

    hectorita )una esmectita*, Las arcillas halloysiticas tam'i(n

    pueden considerarse caolines, y las hectoritas un tipo de

    'entonitas. Am'os tipos son muy escasos en el mundo.

    Recientemente el termino arcilla especial ha sido restrinido

    a1n más por alunos autores y lo reseran para arcillas raras

    como la sepiolita o hectorita, poco a'undantes, o como la

    paliorsita y 'entonitas 'lancas. +am'i(n lo usan para

    arcillas modificadas qu!micamente como las 'entonitas actiadas

    con tratamientos ácidos o oranof!licas, quedando fuera de la

    denominación de arcillas especiales los caolines, 'entonitas y,

    por supuesto las arcillas comunes.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 46  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

     APLICACIONES INDUSTRIALES

    esde el punto de ista industrial, la mayor parte de las

    aplicaciones no requieren especificaciones estrictas en cuanto

    a composición qu!mica )composición de las capas tetra(drica y

    octa(drica*. 0in em'aro, en el caso de las 'entonitas si

    tiene importancia el quimismo del espacio interlaminar y sus

    propiedades fisicoqu!micas. entro de las principales usos de

    los diferentes tipos de arcillas se tiene:

    1. ARCILLAS COMUNES:

    El principal uso de estos materiales arcillosos se da

    en el campo de la cerámica de construcción )te#as,

    ladrillos, tu'os, 'aldosas....*, alfarer!a tradicional,

    lo$as, a$ule#os y res. =so al que se destinan desde los

    comien$os de la humanidad. /rácticamente todas las

    arcillas son aptas para estos usos, primando lasconsideraciones económicas.

    0on as! mismo son utili$adas en la manufactura de

    cementos, como fuente de al1mina y s!lice, y en la

    producción de áridos lieros )arcillas e&pandidas*.

    2. CAOLIN:

    0e trata de un mineral muy importante desde el punto

    de ista industrial. 7a sido utili$ando desde antiuo para

    numerosos usos. En el silo 2JI adquirió ran fama entre

    la no'le$a la porcelana fa'ricada a 'ase de pastas

    cerámicas ricas en caol!n.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 47  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Los principales usos a los que se destina en la

    actualidad son:

    - F *( ,,(+: El principal consumidor de

    caol!n es la industria papelera, utili$ando más del

    34 9 de la producción.

    En esta industria se usa tanto como cara, como

    para proporcionarle al papel el aca'ado superficial o

    estucado. /ara que pueda ser destinado a este uso las

    especificaciones de calidad requeridas son muy

    estrictas, tanto en pure$a como en color o tama-o de

    rano.

    - C(; ? (/)  : +am'i(n es importante el

    uso del caol!n en la fa'ricación de materiales

    cerámicos )porcelana, res, lo$a sanitaria o de mesa,

    electrocerámica* y de refractarios )aislantes

    t(rmicos y cementos*.

    Al iual que en el caso del papel las

    especificaciones requeridas para el uso de caolines

    en cerámica y refractarios son estrictas en cuanto a

    pure$a y tama-o de rano.

    - O/) -)): Además se utili$an caolines, en menores

    proporciones, en otras industrias: como cara más

    económica sustituyendo a las resinas en pinturas,

    aislantes, caucho. +am'i(n como cara de a'onos,

    pesticidas y alimentos de animales.

    La industria qu!mica consume cantidades

    importantes de caol!n en la fa'ricación de sulfato,

    fosfato y cloruro de Al, as! como para la fa'ricación

    de ceolitas sint(ticas. A partir del caol!n calcinado

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    se o'tienen catali$adores y fi'ras de idrio. La

    industria farmac(utica utili$a caol!n como elemento

    inerte en cosm(ticos y como elemento actio en

    a'sor'entes estomacales.

    3. BENTONITAS 

    0on muy numerosos los usos industriales de las

    'entonitas, tanto que resulta dif!cil enumerarlos todos.

    Los más importantes son:

    > A() *( +*(:

    A pesar de que la industria ha eolucionado

    considera'lemente en las 1ltimas d(cadas y ha ido

    sustituyendo a las 'entonitas por otros productos en la

    fa'ricación de moldes para fundición, (ste siue siendo su

    uso principal. Las arenas de moldeo están compuestas porarena y arcilla, eneralmente 'entonita, que proporciona

    cohesión y plasticidad a la me$cla, facilitando su moldeo

    y dándole resistencia suficiente para mantener la forma

    adquirida despu(s de retirar el moldeo y mientras se

    ierte el material fundido.

    La proporción de las 'entonitas en la me$cla aria

    entre el 3 y el

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    /or otro lado la 'entonita cálcica facilita la

    producción de moldes con más complicados detalles y se

    utili$a, principalmente, en fundición de metales no

    f(rreos. El aumento de los costes de las materias primas

    está for$ando a las fundiciones a recuperar las mayores

    cantidades posi'les de me$clas de arenas para ser usadas

    de nueo, si 'ien eneralmente esto no afecta de forma

    sensi'le al consumo de 'entonita.

    El reciclado, en la mayor!a de los casos, no es

    posi'le, pues la me$cla alcan$a temperaturas superiores a

    los >34

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Las 'entonitas de Qyomin son las más utili$adas para

    la preparación de lodos de perforación.

    > P(+(/:

    La 'entonita se ha enido usando desde los a-os 34

    como aente alutinante en la producción de pelets del

    material preiamente puleri$ado durante las tareas de

    separación y concentración. La proporción de 'entonita

    a-adida es del 4,39, en la mayor parte de los casos.

    Aunque no e&isten especificaciones estandari$adas paraeste uso, se emplean 'entonitas sódicas, naturales o

    actiadas, puesto que son las 1nicas que forman 'uenos

    pelets con las resistencias en erde y en seco requeridas,

    as! como una resistencia mecánica eleada tras la

    calcinación.

    *> A)(/():

    La eleada superficie espec!fica de la 'entonita, le

    confiere una ran capacidad tanto de a'sorción como de

    adsorción. e'ido a esto se emplea en decoloración y

    clarificación de aceites, inos, sidras, cere$as, etc.

    +ienen ran importancia en los procesos industriales de

    purificación de auas que contenan diferentes tipos de

    aceites industriales y contaminantes oránicos.

    0e utili$a además como soporte de productos qu!micos,

    como por e#emplo her'icidas, pesticidas e insecticidas,

    posi'ilitando una distri'ución homo(nea del producto

    tó&ico.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 51

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    En los 1ltimos a-os, además, están compitiendo con

    otras arcillas a'sor'entes )sepiolita y paliorsita* como

    materia prima para la fa'ricación de lechos de animales.

    La demanda de 'entonitas para este uso aria

    sustancialmente de unos pa!ses a otros, as! en Estados

    =nidos comen$aron a utili$arse a finales de los a-os D4,

    sin em'aro en Europa el mercado es más comple#o y su

    demanda mucho menor.

    (> M/(+ *( S(++*:

    La creciente importancia que está tomado en los1ltimos a-os, por parte de los o'iernos de toda Europa,

    la leislación en lo referente a medio am'iente, ha

    faorecido la apertura y desarrollo de todo un mercado

    orientado hacia el uso de 'entonitas como material de

    sellado en depósitos de residuos tanto tó&icos y

    pelirosos, como radiactios de 'a#a y media actiidad.

    urante muchos a-os las 'entonitas se han enido

    utili$ando en me$clas de suelos en torno a los ertederos,

    con el fin de disminuir la permea'ilidad de los mismos. e

    esta forma se impide el escape de ases o li&iiados

    enerados en el depósito. Esta me$cla se pod!a reali$ar in

    situ o sacando el suelo de su empla$amiento, me$clándolo

    con la 'entonita y oli(ndolo a colocar en su sitio, la

    enta#a de la primera alternatia es que supone un asto

    menor pero, sin em'aro, implica una me$cla menos

    homo(nea. La seunda alternatia, sin em'aro, es más

    cara pero aseura una me#or homoenei$ación de la me$cla

    'entonitasuelo.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 52

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    - Como contenedores de auas residuales: Efluentes

    industriales )'alsas*.

    - En suelos contaminados: Cu'iertas, 'arreras

    erticales.

    - En el sellado de po$os de auas su'terráneas

    contaminadas.

    - En depósitos de residuos radiactios: Repositorios

    su'terráneos, sellado de fracturas en ranitos,

    etc.

    > I(( C+

    Las 'entonitas se empe$aron a utili$ar para este fin

    en Europa en los a-os 34, y se desarrolló más tarde en

    Estados =nidos. 0e utili$a para cementar fisuras y rietas

    de rocas, a'sor'iendo la humedad para impedir que esta

    produ$ca derrum'amiento de t1neles o e&caaciones, para

    impermea'ili$ar trincheras, esta'ili$ación de charcas,

    etc.

    /ara que puedan ser utili$adas han de estar dotadas

    de un marcado carácter ti&otrópico, iscosidad, alta

    capacidad de hinchamiento y 'uena dispersa'ilidad. Las

    'entonitas sódicas o cálcicas actiadas son las que

    presentan las me#ores propiedades para este uso.

    Los usos en este campo se pueden resumir en:

    - Creación de mem'ranas impermea'les en torno a

    'arreras en el suelo, o como soporte de e&caaciones.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 54

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    - /reención de hundimientos. En las o'ras, se puede

    eitar el desplome de paredes lu'ricándolas con

    lechadas de 'entonita.

    - /rotección de tu'er!as: como lu'ricante y rellenando

    rietas.

    - En cementos: aumenta su capacidad de ser tra'a#ado y

    su plasticidad.

    - En t1neles: Ayuda a la esta'ili$ación y soporte en la

    construcción de t1neles. Act1a como lu'ricante )un 6

    39 de lodo de 'entonita sódica mantenida a

    determinada presión soporta el frente del t1nel*.+am'i(n es posi'le el transporte de los materiales

    e&caados en el seno de fluidos 'enon!ticos por

    arrastre.

    - En tomas de tierra: /roporciona seuridad en el caso

    de rotura de ca'les enterrados.

    - +ransporte de sólidos en suspensión.

    > A+(/ + :

    =na aplicación de las 'entonitas que está co'rando

    importancia en los 1ltimos tiempos es su utili$ación como

    liante en la fa'ricación de alimentos pelleti$ados para

    animales. 0e emplea en la alimentación de pollos, cerdos,paos, ca'ras, corderos, y anado acuno,

    fundamentalmente. Act1a como liante y sire de soporte de

    itaminas, sales minerales, anti'ióticos y de otros

    aditios.

    En

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Institute" el aporte de peque-as cantidades de 'entonitas

    )< 9* a la alimentación de aes de corral reporta

    importantes 'eneficios: se incrementa la producción de

    hueos en un 9 más

    de to&inas y adsor'en un 9 más de prote!nas.

    H> C/;+)) :

    El uso de aluminosilicatos en diferentes campos de la

    catálisis es tan antiuo como el propio concepto de

    catálisis. 0on muchas las aplicaciones de las arcillas

    como catali$adores o soporte de catali$adores en

    diferentes procesos qu!micos. As!, son utili$adas en

    reacciones de sulfuración de asolina, isomeri$ación de

    terpenos, polimeri$ación de olefinas, cracin de

    petrolero, etc.

    Las propiedades catal!ticas de las 'entonitas son

    resultado directo de su eleada superficie espec!fica y

    tipo de centros actios.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 56  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    L ,+: consiste en introducir, en el

    espacio interlaminar de una esmectita, un policatión muy

    oluminoso que, tras calcinación, da luar a un o&ido

    esta'le que determina una porosidad fi#a y permanente de

    tama-o controlado )tamices moleculares*.

    > I*-)/ -/:

    esde hace tiempo las arcillas se ienen usando como

    e&cipiente por la industria farmac(utica. e'ido a que no

    son tó&icas, ni irritantes, y a que no pueden ser

    a'sor'idas por el cuerpo humano se utili$an para la

    ela'oración de preparaciones tanto de uso tópico comooral. 0e utili$a como adsor'ente, esta'ili$ante,

    espesante, aente suspensor y como modificador de la

    iscosidad.

    0u principal uso es la preparación de suspensiones

    tópicas, eles y soluciones. Cuando se usa como parte de

    una preparación oral, su naturale$a adsor'ente puede

    enmascarar el sa'or de otros inredientes, o puede

    relenti$ar la li'eración de ciertos fármacos catiónicos

    )la hectorita y la saponita se utili$an como fármacos o

    droas retardantes*.

    Como en el resto de los e&cipientes, las cantidades

    que se requieren son peque-as. eneralmente las

    concentraciones de 'entonita como aente de soporte es del

    4,33 9 y del

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    - En la industria de deterentes, como emulsionante y

    por su poder a'landador del aua, de'ido a su eleada

    capacidad de intercam'io catiónico.

    - /ar la fa'ricación de pinturas, rasas, lu'ricantes,

    plásticos, cosm(ticos, se utili$an arcillas

    oranof!licas, capaces de hinchar y dispersarse en

    disolentes oránicos, y utili$arse, por lo tanto,

    como aentes elificantes, ti&otrópicos o

    emulsionantes.

    - /ara desarrollar el color en leucocolorantes, en

    papeles autocopiatios, se utili$an 'entonitas

    actiadas con ácido.

    - En aricultura, para me#orar las propiedades de

    suelos arenosos o ácidos. As! mismo se utili$an

    esmectitas sódicas para recu'rir ciertos tipos de

    semillas, de forma que su tama-o aumente, y resulte

    más fácil su distri'ución mecánica, a la e$ que se

    me#ora la erminación.

    - En la o'tención de mem'ranas de ósmosis inersa, para

    la desalini$ación de auas.

    4. PALIGORS#ITA Y SEPIOLITA' 

    Las arcillas con paliorsita o sepiolita como

    mineral mayoritario son raras. 0on arcillas conocidas

    desde antiuo. Los Fayas fa'rica'an el a$ul Faya con

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    paliorsita. La sepiolita se ha utili$ado desde antiuo

    para fa'ricar pipas )pipas de espuma de mar*. Además entre

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    YACIMIENTOS DE ARCILLA EN EL PERU Y EL

     MUNDO

    1. DEPOSITOS PERUANOS'

    Los depósitos reconocidos y e&plotados del caol!n

    peruano se encuentran en las fran#as de la Cordillera

    5ccidental e Interandina, presentándose tam'i(n pocos

    depósitos en las llanura preandina. 0e supone que por el

    clima caluroso y a'undancia de lluias, podr!an e&istirdepósitos de caol!n en la @ran#a 0u'andina y áreas

    colindantes% sin em'aro no han sido descu'iertos hasta la

    fecha.

    En la Cordillera 5ccidental, el caol!n está

    frecuentemente inculado con el ulcanismo ceno$oico. Los

    ases o l!quidos proenientes del mama han, por un lado

    depositado los metales pesados como co're, oro y $inc ypor el otro, li&iiado los olcánicos ácidos. /or eso los

    depósitos del caol!n de orien mamático están pró&imos a

    yacimientos metálicos.

    =n e#emplo de tal li&iiación de olcánicos ácidos por

    ases residuales mamáticos, presenta el yacimiento

    /R5JIECIA u'icado cerca del pórfido de co're

    Fichiquillay y del diseminado de oro Yanacocha, en el

    departamento de Ca#amarca. El caol!n 'lanco de este

    yacimiento contiene >69 de caolinita aumentado su

    proporción a ;39 en la fracción con Zm, lo que indica que

    podr!a ser concentrado. La alteración contin1a en

    profundidad y su potencial tiene el orden de manitud de

    cientos de miles a millones de toneladas.

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    El pro'lema del caol!n de /roidencia, que se formó a

    muy altas temperaturas, es la presencia en alunos

    sectores de impure$as como cristo'alita u ó&idos de

    hierro. Las rocas alteradas parecen ser en (ste depósito,

    dacitas /orculla de los olcánicos terciarios Calipuy. La

    e&plotación es selectia a ta#o a'ierto.

    Los depósitos de caol!n de (ste tipo, son 'astante

    irreulares, siendo la li&iiación incompleta o ariando

    su intensidad de un luar a otro. +ales depósitos se

    reportó en los departamentos de Ica, La Li'ertad,

    Ca#amarca, etc. Cerca de Ca#amarca los olcánicos más

    li&iiados tienen colores 'lancos y los menos alterados,

    una coloración ris, ro#i$a, marrón o multicolor. La

    li&iiación intensa se presenta cerca de las fracturas,

    encontrándose 'loques inalterados o menos alterados en

    medio del yacimiento. Económicamente menos importantes,

    están los caolines hidrotermales asociados con alunita que

    se e&plotan como material para tallar esculturas.

    Los caolines y arcillas refractarias con orien

    residual o sedimentario se presentan principalmente en la

    @ran#a Interandina. La li&iiación más completa, se

    presenta en los suelos formados en un clima h1medo y

    cálido so're los cuales creció una eetación intensa. /or

    esto, las arcillas caolin!ticas más puras se presentan

    frecuentemente de'a#o de los mantos de car'ón. +al

    am'iente se presentó en el /er1 en el su'strato de las

    áreas pantanosas durante el Cretáceo inferior.

    epósitos cretáceos de arcillas refractarias en el

    piso de los mantos de car'ón ya e&tra!dos, se e&plotan en

    el departamento de Pun!n.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 61

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    En el 0ur de la Cordillera 5ccidental tam'i(n se

    presentan arcillas refractarias en el piso de mantos del

    car'ón, donde los olcánicos fueron erosionados.

    Las arcillas refractarias se presentan tam'i(n en el

    Cretáceo inferior, fuera de áreas pantanosas, por e#emplo

    en la @ormación Carhua$ al Este de Ca#amarca. El contenido

    de caol!n en estas arcillas es, sin em'aro, relatiamente

    'a#o.

    Los caolines en tierras emeridas pueden ser

    erosionados, transportados y depositados. Cerca de

    7uamachuco en el departamento de La Li'ertad e&istennumerosos mantos de caolines redepositados en la formación

    cretácea Chim1. Los caolines consisten de una me$cla de

    caolinitas y cuar$o con muy pocas impure$as que sin

    em'aro loran colorear alunos mantos en toda su

    lonitud. La impure$a principal es anatasa )o&ido de

    titanio*. El contenido de aluminio en la mayor!a de los

    caolines es superior a 39 alcan$ando en alunos a 6>9.

    El caol!n se presenta en arios mantos paralelos con

    potencias que pueden alcan$ar rosores de 63 metros y

    e&tensiones de arios ilómetros. ichos mantos son

    e&plotados por los peque-os mineros que e&traen sólo el

    caol!n 'lanco de los mantos con rosores mayores de un

    metro. La e&plotación es por "medias 'arretas" que se

    derrum'an en la (poca de lluias, a'ri(ndose nueas en ela-o siuiente.

    Con los m(todos de e&plotación utili$ados, las

    reseras de cada uno de los prospectos son peque-as. El

    potencial total del distrito de 7uamachuco de'e ser

    considera'le y puede tener el orden de manitud de

    millones de toneladas.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 62

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    U)) *( A++) ( (+ P(J'

    a* C+

    El caol!n se utili$a en el /er1 en la fa'ricación de

    los refractarios, cerámica y a'rasios empleándose una

    cierta cantidad como relleno en la fa'ricación de papel.

    /ara los productos más ela'orados se prefiere usar el

    caol!n importado.

    El alto contenido de aluminio y la falta de álcalis

    aumenta la temperatura de fusión, lo que permite usar el

    caol!n #unto con pirofilita en la industria de

    refractarios.

    Los caolines como la mayor!a de las arcillas son

    plásticas cuando son h1medas y pueden adquirir la forma

    que mantienen despu(s de disecarse. Aproechando esta

    propiedad se utili$an para ela'orar productos cerámicos.

    El contenido de alunos minerales no arcillosos puede ser

    muy da-ino al utili$ar las arcillas para la cerámica.As!, por e#emplo, la tridimita y cristo'alita que a eces

    acompa-an las arcillas deriadas de las rocas olcánicas,

    son inesta'les y al ser calentadas se conierten en

    cuar$o que es mineral isoqu!mico pero más denso. Este

    cam'io mineralóico es acompa-ado por la reducción del

    olumen y deforma a los o'#etos cerámicos durante su

    "quema". El caol!n tam'i(n se contrae lieramente lo que

    de'e tomarse en cuenta en la fa'ricación de refractarios.

    /ara la cerámica y otros usos del caol!n, muy

    importante es el color, que es relacionado con la

    presencia de impure$as colorantes. As! por e#emplo, el

    hierro de las limonitas puede colorear los caolines con

    tonos amarillos o ro#i$os, la presencia de minerales de

    mananeso da una coloración oscura, etc.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 63

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Los caolines 'lancos son los más coti$ados y siren

    para ela'orar porcelana, fa'ricación de 'arnices y

    pinturas, y como relleno en la industria del papel al

    cual confieren suaidad. /ara este 1ltimo uso, es

    importante la reflectancia. Los caolines se emplean

    tam'i(n como relleno en arios productos como por e#emplo

    caucho. Como el caol!n es el 1ltimo producto de

    alteración, es qu!micamente inerte lo que tam'i(n es m1y

    importante.

     > A++) C-()'

    Las arcillas comunes se utili$an en cerámica ro#a,

    es decir para fa'ricación de ladrillos, te#as, reda,

    'aldosines y cerámica tosca.

    > B(//'

    El ran poder de a'sorción de la 'entonita cálcica

    se aproecha para limpie$a de l!quidos y catali$adores

    en la industria del petróleo. +am'i(n como aente de

    peleti$ación y dispersión. +ratada con ácido, se usa

    como decolorante y filtrante de aceites. La 'entonita

    manesiana o tierra de @uller decoloran los aceites sin

    este tratamiento.

    La 'entonita sódica en suspensión aumenta la

    iscosidad de los l!quidos y es muy importante para la

    preparación de lodos de perforación. Al disecarse la

    'entonita, cementa los ranos sueltos, caracter!stica

    muy 1til en la preparación de moldes de fundición

    metal1rica.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 64

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    +am'i(n se usa en el proceso de intercam'io

    iónico, como clarificante en #uos de frutas y otros%

    tales 'entonitas llean el nom're de atapulita y se

    caracteri$a por la presencia de montmorillonita entre

    D4 y 84 9.

    *> A++) P+;)/)'

    e uso t!pico en cerámica 'lanca: sanitarios,

    a$ule#os, utensilios de lo$a, otros. 0u uso en cerámica

    de'e tener en cuenta que la tridimita y cristo'alita

    son inesta'les, al ser calentadas sufren un cam'io

    mineralóico acompa-ado por la reducción de olumen, lo

    cual deforma a los o'#etos cerámicos durante la

    "quema".

    El caol!n 'lanco, por sus propiedades espec!ficas

    sire para ela'orar porcelana, y como cara industrial

    en papel, pinturas, 'arnices y caucho.

    (> A++) R(/)'

    El caol!n de alto contenido de caolinita y la

    'au&ita, am'os de composición alta en al1mina y escasa

    de álcalis, presentan alta temperatura de fusión que

    permiten su uso en la fa'ricación de ladrillos y otros

    elementos refractarios.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 65  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    R((/ G(+'

    Las arcillas comunes de la costa tienen por lo

    eneral orien fluial, mientras que en los Andes se

    forman por la alteración de rocas ricas en aluminio comopi$arras, lutitas y olcánicos ácidos.

    Los depósitos de 'entonita están distri'uidos a lo

    laro de la costa y de la fran#a interandina. Los

    depósitos más importantes se encuentran por encima de la

    cordillera de la costa y llanuras adyacentes de los

    departamentos de +um'es, /iura e Ica.

    En +um'es y /iura la 'entonita consiste de

    montmorillonita )3 a ;9* y cristo'alita )

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    El caol!n 'lanco del yacimiento /roidencia

    contiene >6 9 de caolinita aumentando su proporción a ;3

    9 en la fracción Z micrones. El pro'lema es la

    presencia en alunos sectores de impure$as como

    cristo'alita u ó&idos de hierro. Los caolines

    hidrotermales asociados con alunita se e&plotan como

    material para tallar esculturas.

    Los caolines y arcillas refractarias de orien

    residual o sedimentario se presentan en la fran#a

    Interandina. La li&iiación más completa se presenta en

    los suelos formados en clima h1medo y cálido, so're los

    cuales creció una eetación intensa. /or lo eneral,

    las arcillas caolin!ticas más puras se presentan de'a#o

    de los mantos de car'ón. epósitos cretáceos de arcillas

    refractarias en el pico de los mantos de car'ón se

    e&plotan en el departamento de Pun!n.

    Cerca de 7uamachuco en el departamento de La

    Li'ertad e&isten numerosos mantos de caolines

    redepositados en la formación Cretáceo Chim1. Los

    caolines consisten de una me$cla de caolinitas y cuar$o

    con muy pocas impure$as )anatasa H ó&ido de titanio* que

    sin em'aro, loran colorear alunos mantos en toda su

    lonitud. El contenido de al1mina es superior a 3 9

    alcan$ado a 6> 9. Las fracciones de la muestra con

    ranulometr!a Z micrones pueden contener más de 6; 9

    de al1mina. El caol!n se presenta en arios mantos

    paralelos con rosores que pueden alcan$ar 63 m y

    e&tensiones de arios ilómetros.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 67  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    YACIMIENTOS PERUANOS % RESER&AS MINERALES'

    -  A)' o e&isten datos actuales.

    -  A)H'

    1. U** ' SAN "UAN R.B.Empresa : ARCIA 0ERRA5 I0AIA0='icación : istrito: CAR7=AS /roincia: CAR7=AS/roducto : CA5LIResera : 64444 +mArea :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Area : 3 7a Carta : 6+

    -  A?-H' N ()/( */) /-+().

    - C:'

    1. U** ' LAS CAMELIAS 4Empresa : CIA.FRA.LA0 CAFELIA0 0.A.='icación : istrito: AF5RA /roincia: CAPAFARCA/roducto : ARCILLAResera : 4444 +m Ley : 33.;9 0i5Area : 7a Carta :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    7. U** ' DON LUCO N 2Empresa : CIA.FRA.EL @ERR5L 0.A.='icación : istrito: CAPAFARCA /roincia: CAPAFARCA

    /roducto : ARCILLAResera : 7a Carta :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    ='icación : istrito: C=RICACA /roincia: PA=PA/roducto : ARCILLAResera : 3444 +m Ley : 3.49 @e56Area :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    ='icación : istrito: C7ILCA /roincia: 7=ACAY5/roducto : ARCILLAResera : 634 +m Ley : >D.9 0i5Area : < 7a Carta : 3F

    14. U** ' "ULIA 1980

    Empresa : ARR5Y5 C50FE FE0IA0='icación : istrito: C7ILCA /roincia: 7=ACAY5/roducto : ARCILLAResera : 8344 +m Ley : >D.49 0i56Area : D 7a Carta : 3F

    15. U** ' FIORELLA A Empresa : CIA.FRA.LA0 CAFELIA0 0.A.='icación : istrito: C7550 UAP5

    /roincia: C7=/ACA/roducto : ARCILLA

    Resera : 4444 +m Ley : 3D.89 0i5Area : 8 +m Ley : >.49 0i5Area :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Empresa : RE@RAC+ARI50 /ER=A50 0.A.='icación : istrito: C5LCA /roincia: 7=ACAY5/roducto : ARCILLA RE@RAC+ARIAResera : 444 +m Ley : 6.4 9Al56Area : 7a Carta : 3F

    21. U** ' SAN MARTIN

    Empresa : C5F=I.CAF/E0.E C7ICC7E='icación : istrito: C7ICC7E /roincia: 7=ACAY5/roducto : ARCILLAResera : 6444 +mArea :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Empresa : CIA.FRA.LA0 CAFELIA0 0.A.='icación : istrito : 7=AFAC7=C5

    /roincia : 0AC7ES CARRI5/roducto : ARCILLAResera : 8444 +m Ley : ;.89 0i5Area : 8444 +m Ley : >6.9 0i5Area : 88 7a Carta :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    6. U** ' CRUK DEL NORTE N 8Empresa : FAR+IES CAF/50 AFAE5 L=I0='icación : istrito: /=E+E /IERA /roincia: LIFA/roducto : ARCILLAResera :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

      /roincia : 7=AR5C7IRI/roducto : CA5LIResera : >444 +m Ley :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    18. U** ' LABSA Empresa : UARALE0 +IE5 P=LI5 ERE0+5='icación : istrito: 0A UAR+5L5 /roincia: LIFA/roducto : ARCILLAResera :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    2. U** ' ARCILLA 1Empresa : 5UIER5 REI5AL E L5RE+5='icación : istrito: I[=I+50 /roincia: FAYA0/roducto : ARCILLAResera :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    9. U** ' ARCILLA 10Empresa : 5UIER5 REI5AL E L5RE+5='icación : istrito: I[=I+50 /roincia: FAYA0/roducto : ARCILLAResera : 4 +m

    Area :

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Resera : 4444 +m Ley : 3D.34444 +mArea : 6

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    - T' 0e1n el Finisterio de Ener!a y Finas

    Atlas de la /eque-a Finer!a en el /er1 444% no e&isten

    datos de reseras actuales% sin em'aro e&isten

    precedentes de la e&istencia de tipos de Arcilla en la

    Reión 0ur de +acna y Foqueua.

    TIPOS DE ARCILLAS EN LA REGION SUR DE

    TACNA $ MOQUEGUA 

    La arcilla en la reión sur del /a!s es tam'i(n

    considerada como un producto secundario en la corte$a

    terrestre, es decir, resulta de la descomposición de ie#as

    rocas de tipo feldespática, alteración de'ida a los aentes

    atmosf(ricos. Alunas arcillas como las de porcelana inlesa,

    hallase el en luar en el que se forman, mientras otras, tales

    como las N'ay claysO suren de depósitos muy ale#ados de la

    roca parcialmente descompuesta y se han depositado en pantanos

    y charcas y, de'ido a ello, están principalmente constituidas

    de part!culas relatiamente finas.

    En la reión 0ur del /a!s )+acna Foqueua*, la formación

    de estos yacimientos tam'i(n son formaciones similares a lo

    descrito. En la $ona de Foqueua e&isten e&celentes

    yacimientos de arcilla no e&plotados de'idamente, de iual

    forma en la $ona de +acna e&isten yacimientos de Arcilla en+icaco, Ataspaca y Locum'a. Estas 1ltimas están u'icadas en la

    @ormación Ataspaca )Psa* de #urásico superior

    fundamentalmente.

    GEOLOGIA DEL YACIMIENTO ATASPACA 

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 82

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Las arcillas del yacimiento Ataspaca se caracteri$a

    por tener un contenido de 9 de s!lice

    )6.3 @e56 y .3 F5*, en promedio, tam'i(n contiene otros

    minerales denominados impure$as% framentos de roca,

    ó&idos hidratados y materiales coloidales como: cuar$o,

    feldespato y material oránico en porcenta#es m!nimos.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 83

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

     ADQUISICION POR LA INDUSTRIA DE MATERIAS PRIMAS

    DE ORIGEN NO METALICO

    MATERIA PRIMA CIIU INUSTRIAPRECIOSUS 89TM

    Arill Com:n3!1< -b;etos #e loa 9 barro 3< = 1><

    3!?1 Material %ara Construccin. = 1

    Arill R;rtri3@2< n#ustria b6sica #e Metales no+errosos > = 12

    3@1< n#ustria b6sica #e 7ierro 9 acero. = 1<

    Arill E/<

    322 &abricacin #e %ro#uctos +ar$acuticos !3 = @<

    3@1< n#ustria b6sica #e 7ierro 9 acero 3< = @<

    32? &abricacin #e %ro#uctos Buí$icos 32 = 4<

    3!< n#ustria #e %ro#uctos %l6sticos 2? = 3

    311&abricacin #e sustancia Buí$ica in#ustria'6sica

    21 = 3<

    3122 8ro#uccin #e ali$entos balancea#os 14 = 23

    Col=n

    3411 n#ustria #e %a%el 1

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    2. DEPOSITOS MUNDIALES'

    El mercado de estos productos es muy amplio,

    compitiendo entre s! en alunas aplicaciones y con otras

    más espec!ficas: la 'entonita se utili$a como alomerante

    de arenas de moldeo y en la pelleti$ación de minerales de

    hierro, para acondicionamiento de lodos de perforación,

    alimentación animal, impermea'ili$ación de terrenos, etc.,

    mientras que attapulita y sepiolita encuentran principal

    uso como a'sor'entes, decolorantes y desenrasantes.

    Casi el 849 de toda la arcilla se produce para

    ladrillos, de la cual no se llea estad!sticas mundiales.

    La producción anual de arcillas de los E.E.=.=. oscila

    entre 3 a 63 millones de toneladas, aloradas entre 4 y

    34 millones de dólares apro&imadamente y se diiden

    apro&imadamente se1n se indica:

    TIPO E ARCILLA ? 0lTonl@

    Caolines 1.3

     Arcilla *rasa 2.3

    Cer6$ica 9 *res @!

    'entonita .@

    Tierra #e batan 3

    PRINCIPAL USO ?

    Re+ractarios !38a%el >.4

    'arros #e %er+oracin .3

     Al+arería 9 *res .1

     Arcilla #e blanBueo 4.

    Cauc7o, linleo 2.3

    Te;a su%erior 1.?

    8ro#uctos Buí$icos 1.1

    Materiales %ara 7ornos

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 85  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Las arcillas comunes se encuentran en todas partes,

    pero las de alta calidad están menos e&tendidas. 0u

    distri'ución es como se indica en el siuiente cuadro:

    TIPO E ARCILLAPRINCIPALES

    LOCALIAESE.E.U.U.

    Caolines #e alto *ra#on*laterra, C7ecosloaBuia, Ale$ania, &rancia, C7ina.

    Menor, Carolina #el Norte,DelaFare

     Arcillas %ara %a%eln*laterra, C7ecosloaBuia, Ale$ania, &rancia, C7ina.

    Eeor*ia, Carolina #el Sur 

     Arcillas $a*ras n*laterra, Ale$ania. Gentuck9, Tennessee.

     Arcillas re+ractarias  Ale$ania, n*laterra, 'l*ica,"sta#os ni#os.

    8enns9lania, -7io, Gentuck9,

    Missouri, n#iana, llinois,Mar9lsan#, Nuea erse9,Cali+ornia.

    'entonita "sta#os ni#os I9o$in*, Dakota #el Sur.

    Los caolines no son frecuentes. onde se encuentran

    han surido centros cerámicos de fama mundial, y las

    porcelanas finas que con ella se fa'rican conquistan el

    mercado internacional.

    China es el productor más importante, constituyendo la

    proincia de Giansi es el centro principal, pero se hallan

    tam'i(n otros depósitos de importancia en otras proincias.

    0e fa'rica porcelana fina desde el a-o 4 de nuestra era,

    y se emplea en esta industria apro&imadamente < millón de

    personas. 0in em'aro, los depósitos de mayor importancia

    son los de Cornualles y eon, que e&portan caol!n a todo

    el mundo para la fa'ricación de porcelana y papel.

    Los caolines de @rancia han hecho a este pa!s famoso

    por sus 'ellas porcelanas de Limoes y 0eres, pero la

    cantidad de materia prima que proporcionan dichos depósitos

    'astan tan sólo para las necesidades del pa!s.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 86  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Los randes depósitos de Alemania han dado orien a la

    famosa cerámica de resde y otras de calidad, y

    proporcionan arcilla para papel en ran cantidad.

    En los Estados =nidos, Carolina del orte es el estado

    más importante en la producción de caol!n residual, pero

    tam'i(n e&isten depósitos en /ennsylania, Jirinia,

    Faryland, Ala'ama, Connecticut y Qashinton.

    Los principales pa!ses productores de Caol!n son

    China, ran Ureta-a, Uaiera, Papón, Estados =nidos y

    Checosloaquia.

    Las arcillas refractarias son principalmente de orien

    sedimentario, y en eneral se encuentran en filones de

    car'ón. 0e e&plotan arcillas refractarias en /ennsylania,

    Faryland, 5hio, Gentucy, Fissouri, Indiana, Illinois,

    eoria, Europa Central, Papón y otros muchos pa!ses.

    La arcilla rasa de me#or calidad procede de

    Inlaterra y Alemania, pero tam'i(n producen considera'le

    cantidad Gentucy y +ennessee.

    La arcilla slip se e&trae en los Estados =nidos, sólo

    en uea Yor y /ennsylania, pero tam'i(n se e&plota en el

    reino =nido y en Europa Central.

    Las arcillas para alfarer!a y res son tam'i(n

    arcillas sedimentarias asociadas a las arcillas

    refractarias.

    Las arcillas para ladrillos y 'aldosas son la ariedad

    corriente que se encuentra en todas partes.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 87  

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    E"EMPLOS DE DEPOSITOS DE ARCILLA DE

     ALTO GRADO

    INGLATERRA' 

    Los depósitos de arcilla residual para porcelana

    e&isten en Cornualles y eon son los más importantes del

    mundo, de'ido a su pure$a, calidad t!pica de e&portación y

    medios 'aratos de transporte. 0on productos de alteración

    de un ranito porf!dico sericiti$ado en parte.

    La arcilla para porcelana no se encuentra en el

    ranito montuoso, y se halla reducida a las proporciones

    'a#as, donde queda delimitada 'ruscamente en las deladas

    capas del suelo pantanoso.

    La profundidad, e&tensión y para(nesis mineral han

    lleado a la mayor!a de los inestiadores a afirmar quelos depósitos de arcilla se formaron por alteración

    hidrotermal del ranito. Esta misma conclusión es la de

    Lilley. 5tros sostienen que fue una meteori$ación normal

    del ranito alterado hidrotermalmente, ya que alunos

    depósitos llean a prolonarse hasta el ranito en parte

    alterado.

    La meteori$ación es de orien preisi'le, y la acción

    hidrotermal un proceso más raro, que necesita toda!a una

    prue'a más clara para mantener un orien hidrotermal.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 88

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    CECOSLO&AQUIA'

    Los e&tensos yacimientos de caol!n tienen ran

    demanda en Europa para la fa'ricación de papel. Lilley ha

    descrito dos depósitos interesantes: depósitos de Settlit$

    y los randes depósitos de /ilsen.

    Los depósitos de caol!n de Settlit$ se hallan en una

    fosa al sur de los Er$e'ire, formando una fa#a de unos

    4 m. por 'a#o de los

    sedimentos terciarios que contienen linitos y corrientesde 'asalto. El depósito tiene unos

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Las me#ores $onas de caolini$ación corresponden al

    linito suprayacente, de modo que los ácidos deriados del

    linito se supone fueron aentes importantes en la

    caolini$ación.

    Las capas tienen unos 4 m. de espesor, pero alcan$an

    hasta ;4 m. de lonitud. Encima de las areniscas e&isten

    deladas capas de arcillas y arenas terciarias con alo de

    linito. 0e cree que la caolini$ación se produ#o durante

    el terciario y de'ido a las soluciones deriadas en ran

    parte de la descomposición de la tur'a suprayacente.

     ALEMANIA'

    Los depósitos más importantes se encuentran en

    0a#onia, al norte del Er$e'ire, en la pro&imidad de los

    famosos centros cerámicos de resde, 7alle y Gemmlit$.

    0e1n Lilley, en la reión de emmlit$ el caol!n alcan$a

    espesores de 34 m en $onas seme#antes a fosas situadas en

    un pórfido del p(rmico inferior, y se halla cu'ierto por

    una so'recara de terreno de arrastre lacial y del

    aluión. Este caol!n es 'lanco y contiene 6449 de

    caolinita. Los depósitos se formaron por meteori$ación

    normal, pero se cree que los yacimientos de linito que se

    encuentran encima se dieron auas ácidas que contri'uyen a

    formar el caol!n.

    Los depósitos de 7alle, están cu'iertos en su mayor

    parte por arenas y arcillas terciarias que encierran,

    encerraron en otro tiempo, capas de linito. En alunos

    luares los depósitos afloran. El caol!n de alta calidad

    ha sido el resultado de la alta alteración de un pórfido

    antiuo y reciente, as! como de otras rocas.

    FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 90

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    Los eóloos alemanes creen que la descomposición del

    linito de'ió de e#ercer cierto papel en su formación.

    En Uaiera, cerca de Arn'er, e&iste un rupo de

    depósitos de caol!n seme#ante a los checosloacos,

    deriados de unas areniscas arcósicas. /ero aqu!, el

    caol!n es de edad triásica y aflora formando una fa#a de 34

    a

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    ESTADOS UNIDOS'

    E&isten numerosos depósitos residuales de arcilla de

    'a#o rado al sur de las reiones laciales y al este de

    las Fonta-as Rocosas% en el norte se encuentra arcillas

    laciales. 0in em'aro, los depósitos de arcillas 'lancas

    de e&celente calidad se encuentran con preferencia en

    Carolina del orte, Jirinia y eoria, donde han deriado

    en su mayor!a de diques de pematita. Las de Carolina del

    orte dan caol!n de 'uena calidad, pero eneralmente es

    inferior a los caolines europeos. Los depósitos llean a

    tener 3 m. de ancho y 64 de profundidad. Casi todo elcontenido de caol!n de un 39, pero llea hasta 49.

    El depósito de Jirinia es una arcilla 'lanca no

    plástica, formada en una sienita. 0e halla un depósito

    especial en el condado de Litchfield )Connecticut*, donde

    e&iste una capa de cuarcita feldespática de 644 m. de

    lonitud, situada entre cuarcitas duras, que fue

    meteori$ada hasta conertirse en caol!n, y se saló de la

    erosión lacial. 0e encuentran otras arcillas ricas, pero

    en cantidades menores, en todos los estados del sudeste.

    Las arcillas 'lancas, denominadas caolines sedimentarios,

    de edad cretácea, e&isten en Carolina del 0ur y eoria,

    han sido utili$adas para la fa'ricación del papel.

      FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS 92

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    YACIMIENTOS MINERALES YACIMIENTOS DE ARCILLA

    CONCLUSIONES

    • Las arcillas peruanas son en su mayor!a de 'uena calidad,y como sa'emos en la industria nacional se importa

    arcillas, y resultar!a más económico tratar nuestra

    arcilla y estandari$arla al patrón internacional.

    • La tecnolo!a en arcillas en nuestro pa!s, está muy

    atrasada, esto o'lia a importar material que en su orien

    es pro'a'lemente de menor calidad que la nuestra.

    • La e&plotación de arcillas es incipiente y la

    inestiación es casi nula, ra$ón por la cual es este