Mineralogía y la Importancia de la Minería en Chile

Formación de Minerales

El oxígeno se combinó con otros elementos para formar compuestos, como los óxidos: FeO, Na₂O, Al₂O₃, MgO y SiO₂.

Minerales

Sustancias en estado sólido, conformadas por un elemento o un compuesto químico, que se ha formado a través de un proceso natural.

Los minerales se encuentran en depósitos o yacimientos, que aparecen en las rocas como fisuras o rellenos de grietas.

Algunos de los minerales más comunes son: KAl₂(AlSi₃)O₁₀(OH)₂ (MICA), KAlSi₃O₈ (FELDESPATO), SiO₂ (CUARZO)

Minerales Primarios

Estos minerales corresponden a depósitos originales. La pirita (FeS₂) es un mineral primario que se parece al oro por su color y brillo.

Minerales Secundarios

Son los que se han formado a partir de reacciones químicas que sufren los minerales primarios. La anglesita (PbSO₄) es un mineral secundario que se forma de la galena (PbS), un mineral primario.

La mineralogía es la ciencia que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales.

Estructura Cristalina de los Minerales

Sólidos Cristalinos

Tienen partículas agrupadas en forma ordenada y regular en las tres dimensiones del espacio, según formas geométricas definidas. (Ejemplo: FIBRA DE VIDRIO)

Sólidos Amorfos

Sus partículas no están ordenadas geométricamente, su estructura se asemeja a la de los líquidos, sin forma definida. (Ejemplo: CUARZO)

Los minerales son sólidos cristalinos, es decir, sus partículas se disponen en el espacio según una estructura precisa, ordenada y periódica.

La mayor parte de los materiales sólidos existentes en la Tierra son cristales, como el cuarzo (SiO₂).

Las excepciones son sólidos amorfos como las piedras volcánicas.

Los cristales están constituidos por una celda unidad fundamental llamada celda unidad, que se repite indefinidamente en las tres dimensiones del espacio.

Cúbica: Pirita
Tetragonal: Casiterita
Trigonal: Siderita
Hexagonal: Berilo
Rómbico: Azufre
Monoclínico: Yeso
Triclínico: Axinita

Propiedades Físicas de los Minerales

Las propiedades físicas relacionadas con su estructura son: la dureza, la fractura y la exfoliación.

El mineralogista austriaco Friedrich Mohs estableció, en 1812, una escala de dureza, aún vigente, llamada escala de dureza de Mohs.

Dureza

Es la resistencia que ofrece a ser rayada la superficie lisa de un mineral.

Fractura

Es la forma en que se parte un mineral al ser golpeado (astillosa, irregular o concoidea).

Exfoliación

Es la tendencia que tiene el mineral a partirse a lo largo de una o más direcciones al ser golpeado.

Escala de Mohs

Muy blandos: Talco (1), Yeso (2). Se rayan con la uña.
Blandos: Calcita (3), Fluorita (4), Apatito (5). Se rayan con el filo de una navaja.
Duros: Ortosa (6), Cuarzo (7), Topacio (8), Corindón (9). Rayan el cristal.
Muy duros: Diamante (10).

Cada uno de los minerales de la escala de Mohs puede rayar solo a los anteriores y es rayado por los posteriores.

Otras propiedades físicas (enlaces entre átomos): Punto de fusión, punto de ebullición, conductividad térmica, conductividad eléctrica.

Ejemplos:
NaCl (enlace iónico): Alto punto de fusión y ebullición
Cu (enlace metálico): Alto punto de fusión y ebullición, buenos conductores de calor y electricidad.

Clasificación Química de los Minerales

Elementos nativos: Diamante (C), Oro (Au), Plata (Ag)
Sulfuros: Pirita (FeS₂), Calcopirita (CuFeS₂), Galena (PbS)
Haluros: Halita (NaCl), Fluorita (CaF₂)
Óxidos e hidróxidos: Corindón (Al₂O₃), Limonita (FeO(OH))
Carbonatos: Calcita (CaCO₃), Dolomita (CaMg(CO₃)₂)
Sulfatos, wolframatos, molibdatos y cromatos: Yeso (CaSO₄·2H₂O), Wolframita ((Fe,Mn)WO₄), Crocoíta (PbCrO₄)
Fosfatos, arseniatos y vanadatos: Turquesa (CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈·4H₂O)
Silicatos: Cuarzo (SiO₂), Ópalo (SiO₂·nH₂O), Talco (Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂)

Importancia de la Minería en Chile

El 70% corresponde a la producción de cobre.

Tipo de Minería	Empresas
Estatal	Corporación Nacional del Cobre (CODELCO) con sus cinco divisiones: Codelco Norte, Salvador, Ventanas, Andina y El Teniente.
Privada	Minera Escondida Ltda., Disputada y Candelaria. Empresa Minera de Mantos Blancos S. A. y Minera Doña Inés de Collahuasi, entre otras.

CODELCO es el primer productor de cobre en el mundo y el segundo productor de molibdeno.

Además del cobre y del molibdeno, Chile exporta oro, plata, hierro, salitre y yodo. Destacan también la exitosa industria de los minerales de litio y de renio.

Metalurgia del Cobre en Chile

Cuando un mineral tiene un contenido metálico apto para comercializarlo, se habla de mena.

Las menas chilenas de cobre, por ejemplo, tienen un alto contenido del metal: 1,5% de cobre, 0,03% de molibdeno.

Se llama ley del mineral al contenido de metal con interés comercial, expresado en porcentaje.

Propiedades Físicas	Propiedades Químicas
Metal de color rojizo y brillo metálico, extraordinariamente dúctil y maleable. Cristaliza en el sistema cúbico y presenta una dureza de 2 a 3. Luego de la plata, es el mejor conductor de electricidad y calor.	Se oxida lentamente al aire, cubriéndose de un óxido verdoso, que al adherirse lo protege de la corrosión. Es resistente al agua limpia y a agentes químicos. Los ácidos oxidantes, como el ácido nítrico, lo corroen fácilmente. Su industria ha obtenido varias aleaciones, como: el latón (Cu-Zn), el bronce (Cu-Sn) y la alpaca (Cu-Ni-Zn).

El cobre se encuentra combinado con oxígeno o azufre, los minerales de cobre oxidados y sulfurados, respectivamente.