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MINERALES ABRASIVOS
CURSO: MINERIA DE NO METALICOSINTEGRANTES: TORIBIO RAMIREZ VASQUEZROGER MILLA PACHAS
INTRODUCCIÓN Los abrasivos son sustancias que tienen
como finalidad actuar sobre otros materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico (triturado, molienda, corte, pulido). Son de elevada dureza y se emplea en todo tipo de procesos industriales y artesanos.
DEFINICIÓN DE LOS ABRASIVOS
Un abrasivo es una sustancia que tiene como finalidad actuar sobre otros materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico —triturado, molienda, corte, pulido—. Es de elevada dureza y se emplea en todo tipo de procesos industriales y artesanos.
Los abrasivos, que pueden ser naturales o artificiales, se clasifican en función de su mayor o menor dureza. Para ello se valoran según diversas escalas, la más utilizada es la escala de Mohs, establecida en 1820 por el mineralogista alemán Friedrich Mohs.
GÉNESIS DE FORMACIÓN
Mencionaremos los génesis de los principales minerales abrasivos:
Génesis del Cuarzo: El origen del cuarzo es variado, cristaliza
directamente del magma a partir del pegmatítico-neumatolítico hasta el hidrotermal de baja temperatura; está presente por igual en las rocas plutónicas (granitos, granodioritas, tonalitas) como en las hipoabisales (pórfidos, pegmatitas).
Génesis del almandino Es el más común de la familia de los granates. Se
le encuentra frecuentemente en micaesquistos resultantes del metamorfismo regional de sedimentos arcillosos, donde es un mineral índice del grado de metamorfismo.
Génesis del esmeril Su origen es magmático en andesitas, pegmatitas
y basaltos, metamórfico y en placeres asociados con topacio, espinela, andalucita y otros minerales.
Génesis del diamante Necesita para su génesis una muy alta presión y
la temperatura, formándose en rocas ultrabásicas del manto. Se transporta hacia la superficie a través de las llamadas tuberías de explosión.
CLASIFICACIÓN DE LOS ABRASIVOS
Existen dos clases de materiales abrasivos: Los naturales Son producto de la naturaleza y, durante
siglos se han venido utilizando y son los sgtes:
El cuarzo: Se encuentra en grandes cantidades por
todo el planeta. Se utiliza como abrasivo bajo el nombre de arena silícea, y se considera el abrasivo más usado por su bajo precio.
El granate También llamado Almandita. Hay variedades
muy duras que se utilizan precisamente como abrasivos debido a esta característica y, aún hoy, se continúan utilizando en algunas lijas para la industria de la madera, el más importante abrasivo es el almandino.
El esmeril El origen de su nombre surgió hace unos dos
siglos en la isla de Naxos – Cabo Emery donde se encontraron grandes yacimientos de este abrasivo natural, por lo que comenzó a llamársele Emery (en español esmeril).
El diamante natural Es el material natural más duro hasta ahora
conocido; su resistencia a la abrasión es del orden de 140 veces superior a la del corindón a pesar de que ambas, corindón y diamante ocupan los lugares 9 y 10 de la escala de Mohs.
Los sintéticos Son los producidos por la mano del hombre.
Requieren un importante proceso con materias primas y reactivos químicos.
La mayoría de los abrasivos naturales han sido sustituidos por los sintéticos ya que la industria demanda abrasivos con propiedades más precisas y estables que las que ofrecen los naturales. Entre estos están:
El Óxido de aluminio - Corindón Aún hoy, este es el abrasivo mayormente empleado
en la fabricación de las herramientas abrasivas. Se produce en horno eléctrico mediante la electro-
fusión de la bauxita. Su pureza varía, según tipo, entre el 95% y 99%.
El Carburo de silicio También llamado carborundo, se produce en horno
eléctrico tratando a muy altas temperaturas arena de sílice, coke residual de petróleo, sal (como agente purificante) y aserrín (para disipar los gases)
El resultado es una masa de cristales de elevada dureza y un alto índice de fractura. Esta fragilidad, hace que al fracturarse presente continuamente aristas afiladas de excelente corte.
El Nitruro de Boro cúbico (CBN) Se obtiene por tratamiento a altas temperaturas y
presiones del Nitruro de Boro Hexagonal. Es un material de una dureza ligeramente inferior a
la del diamante, tiene mejor estabilidad que este frente al calor y para trabajar con hierro tiene la ventaja de que no reacciona químicamente.
El Diamante sintético Es elaborado en procesos tecnológicos en oposición
a los diamantes naturales que lo son en procesos geológicos.
Sus propiedades dependen, a voluntad del fabricante, de los procesos de su manufacturación y pueden ser superiores o inferiores a las de los diamantes naturales.
PROPIEDADES: El tipo de abrasivo que usted utilice determina
el costo y la efectividad de la limpieza con chorro de abrasivo. Son algunos factores relacionados con el abrasivo que los afectan el desempeño de su equipo, entre estos encontramos:
TAMAÑO. El tamaño de las partículas del abrasivo es sumamente importante para lograr un patrón de textura consistente al aplicar el chorro de abrasivo en la superficie.
FORMA. Las diferentes formas en los abrasivos ofrecerán diferentes perfiles en la superficie siendo las dos principales configuraciones de los abrasivos la angular y las esféricas.
DENSIDAD. Densidad es el peso del abrasivo por volumen. Esta es la característica menos determinante que se tiene que tomar en cuenta para realizar un trabajo de sandblast, a menos que la diferencia de densidades sea muy amplia entre los distintos materiales.
DUREZA. La dureza del abrasivo determinará su efecto sobre la superficie que va a ser sandblasteada. Si el abrasivo es más duro que el sustrato, dejará un perfil sobre la superficie.
FRAGILIDAD. Con fragilidad nos referimos a la tendencia del abrasivo a fragmentarse en partículas más pequeñas como consecuencia del impacto, mientras más frágil sea el abrasivo, menos veces puede ser reutilizado y más polvo generará.
PROCESO DE EXPLOTACIÓN Estudiaremos a continuación el proceso de
explotación del diamante, un importante abrasivo mundial.
Los métodos de extracción de diamantes en la minería
Los diamantes, son una de las piedras preciosas más valiosas del mundo.
Artesanal La extracción de diamantes artesanales es el
método más sencillo de extraer diamantes. Los "buscadores de diamantes" usan sus manos para tamizar a través del lodo, roca y tierra, en un esfuerzo para encontrar y extraer diamantes utilizan este método.
La mina a cielo abierto Este tipo de explotación es el más normal,
sobre todo en África del Sur, donde la célebre mina de Kimberley conocida, como « Big Hole », hace referencia en la materia.
La mina subterránea La extracción subterránea puede hoy
alcanzar profundidades de más de 1.000 metros por debajo de la superficie del terreno.
PRODUCCIÓN MUNDIAL DEL GRANATE (2000 – 2001)
MANEJO AMBIENTAL
Relación entre impacto ambiental y región Geográfica
LA MINERÍA NO METÁLICA EN EL PERÚ
Situación general Según el catastro minero, 121 empresas se
encuentran dedicadas a la explotación de minerales no metálicos; se trata en su mayoría de pequeñas empresas, las cuales abastecen al mercado local, como es el caso --por ejemplo-- de las empresas artesanales que producen arena y agregados para construcción.
IMPACTOS MÁS COMUNES Contaminación de aguas Impactos socioeconómicos Ruido y polvo
PRINCIPAL PROBLEMA Tecnología de explotaciónCon excepción de las grandes empresas, la tecnología de explotación no es apropiada. En la mayor parte de las operaciones se utiliza técnicas artesanales; ésta es la realidad predominante en el sector de minería no metálica.
CONCLUSIONES Los abrasivos son sustancias que tienen como finalidad
actuar sobre otros materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico (triturado, molienda, corte, pulido). Son de elevada dureza, se usan frecuentemente, de una parte para producir la forma final y de otra, para mejorar el acabado de la superficie.
Sus génesis son variados, depende del tipo de mineral abrasivo. El origen del cuarzo es variado, cristaliza directamente del magma a partir del pegmatítico-neumatolítico hasta el hidrotermal de baja temperatura. El diamante necesita para su génesis una muy alta presión y la temperatura, formándose en rocas ultrabásicas del manto. El almandino es el más común de la familia de los granates. Se le encuentra frecuentemente en micaesquistos resultantes del metamorfismo regional de sedimentos arcillosos. Mientras que para el esmeril, su origen es magmático en andesitas, pegmatitas y basaltos, metamórfico y en placeres asociados con topacio, espinela, andalucita y otros minerales.
Existen abrasivos naturales como es el caso del cuarzo, el granate, el esmeril, y el diamante natural. Pero también tenemos abrasivos sintéticos como son el Óxido de aluminio – Corindón, el Carburo de silicio, el Nitruro de Boro cúbico (CBN), y el Diamante sintético.
Las propiedades más importantes para la selección de un abrasivo son tamaño, forma, densidad, dureza, y fragilidad.
Los impactos mas comunes son: la contaminación de aguas, impactos socio-económicos, el ruido y el polvo.
El principal problema que afronta la minería no metálica es la tecnología de explotación que se aplica en las empresas “pequeñas”.
GRACIAS
