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EL COBALTO MIN 332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

POR: CATALINA ORELLANA GAJARDO

Profesora: ANA ROJAS BUSTOS

El COBALTO • El cobalto es un elemento químico, símbolo Co. • Número atómico 27 de la tabla periódica. • En la edad media era considerado un metal sin valor por los mineros. • Metal ferromagnético y de color blanco azulado. Cobalita 𝐶𝑜𝐴𝑠𝑆

Cobalto puro MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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El COBALTO • La concentración de Cobalto en la corteza terrestre ocurre generalmente diseminado en casi todos los minerales metálicos junto con Cu, Ni, Pb, Zn, Fe, Ag y Mn .

• Debido a los varios estados de oxidación que presenta, existe un abundante número de compuestos de cobalto.

• Los minerales de cobalto importantes en el comercio son arseniuros, óxidos y sulfuros.

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MINERALES DE COBALTO Carrolita 𝐶𝑢𝐶𝑜2 𝑆4

Eritrina 𝐶𝑜3 (𝐴𝑠𝑂4 )2 ∙ 𝐻2 𝑂

Escuterudita (𝐶𝑜, 𝑁𝑖, 𝐹𝑒)𝐴𝑠2−3 MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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EL COBALTO EN EL MUNDO

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Ranking de los principales países productores de cobalto a nivel mundial 2017

Fuente: Statista 2018 MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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GLENCORE PLC • Producimos y comercializamos una amplia gama de metales y minerales, como cobre, cobalto, zinc, níquel y ferroaleaciones, y también comercializamos aluminio / alúmina y mineral de hierro de terceros.

• En África, República del Congo: • Katanga (65%) es una operación a gran escala de cobre-cobalto en la provincia de Katanga del país, que produce hidróxido de cobalto y cátodos de cobre.

•

Mutanda es una operación de cobre y cobalto a gran escala, también en la provincia de Katanga, que produce hidróxido de cobalto y cátodos de cobre.

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GLENCORE PLC • Australia, Murrin Murrin es una operación de níquelcobalto en los campos de oro del noreste de Australia Occidental, que produce níquel refinado y metal de cobalto.

• Europa, Ubicada en Kristiansand (Noruega), Nikkelverk es la refinería de níquel más grande del

Fuente: Google Earth

mundo occidental y produce cátodos de cobre y cobalto de alta calidad. MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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KATANGA MINING

Fuente: KCC 2017 NI 43-101 TECHNICAL REPORT

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KATANGA MINING •

Katanga Mining Limited opera un proyecto de cobre-cobalto a gran escala con importantes reservas minerales de alta ley y operaciones metalúrgicas integradas en la República Democrática del Congo (RDC) con sede en Canadá, a través de dos empresas conjuntas, Kamoto Copper Company (KCC) y DRC Copper and Cobalt Project (DCP).

•

Segundo trimestre de 2018 se reportó una producción de 35.6 kton de

cátodos de cobre y 2.4 kton de contenido en hidróxido de cobalto.

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KATANGA MINING •

La geología se presenta en una asociación de rocas meta sedimentarias

del proterozoico, con una menor cantidad de rocas volcánicas, volcanoclásticas e intrusivas. •

La mineralización se muestra con minerales de sulfuros primarios de cobre como bornita, calcopirita, chalcantita y ocasionalmente cobre nativo. En el caso del cobalto este se presenta asociado al mineral

carrolita. La mineralización ocurre como diseminaciones o en asociación con alteración hidrotermal de carbonatación y silicificación. MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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KATANGA MINING •

La clasificación de mena en diferentes categorías:

•

El mineral de mena primario, el que tiene una ley de cobre mayor a 1.25%.

•

El mineral de muy baja ley, la que tiene ley de cobre entre 0.65% y 1.25%.

•

El mineral de mena de cobalto, la que tienen una ley de cobre menor a 0.65% y ley de cobalto mayor a 0.3%. MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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MUTANDA MINING •

La mina Mutanda es una mina de cobre a cielo abierto en la provincia de Katanga, en la República Democrática del Congo.

•

El primero trimestre de reportó una producción de 50.8 kton de cátodos

de cobre y 5.6 kton de hidróxido de cobalto.

Fuente: Mineral Expert’s Report: Mutanda MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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MUTANDA MINING •

Los principales minerales de óxidos de cobre presentes son la malaquita y la pseudomalaquita, con heterogenita, el principal mineral de cobalto.

•

La ganga esta dominada principalmente por cuarzo y clorita.

•

La reserva mineral se estima en 55.9 Mton de reservas probadas y probables de minerales con leyes de 3.4% Cu y 1.0% Co.

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INTERÉS EN EL MERCADO

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NOTICIAS

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¿POR QUÉ SE BUSCA COBALTO? • Actualmente, los avances tecnológicos en el desarrollo de vehículos eléctricos ha aumentado la demanda de una diversidad de metales.

• Interés en la producción de baterías de ion de Litio en Chile. • Búsqueda de otros minerales como el Cobalto y el Manganeso.

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¿POR QUÉ SE BUSCA COBALTO? • Inicialmente las baterías de iones de litio que no utilizaban

cátodos

sobrecalentamiento,

de con

cobalto riesgo

de

producían incendio,

mientras que al incluir Co “se evita que los iones de litio formen dendritas, previniendo el calentamiento”.

• Gracias a su resistencia a altas temperaturas.

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APLICACIONES • Luego de ser refinado y convertido en metal, el cobalto es utilizado en productos como:

• Electrodos de baterías de ion de Litio. • Super aleaciones, con alta resistencia a la corrosión. • Motores de avión y drones.

• Fabricación de autos híbridos y eléctricos. • Herramientas de corte industrial. • Co-60 como radiación gamma en radioterapia y radiografía, etc. MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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EL COBALTO EN CHILE

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YACIMIENTO DE COBALTO • Se inició en el año 1844, mitad del siglo XIX. • Región de Coquimbo: Distrito Tambillos. • Región Metropolitana: Sector del Volcán y Río Maipo.

• Región de Atacama: Distrito San Juan, sectores de Huasco, en las cercanías de Copiapó.

• El cobalto en Chile fue explotado hasta el año 1944. MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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USOS DEL COBALTO •

La explotación de cobalto en esos años se realizó principalmente para exportación.

•

Era utilizado en aleaciones de acero, la mayor demanda de

este metal fue durante la II Guerra Mundial. •

Pero, el fin de la guerra marcó la paralización de las faenas de

explotación y producción de cobalto.

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MINERALIZACIÓN DE COBALTO • Principalmente como cuerpos de vetas, brechas y en ocasiones en mantos.

• Ocurre dentro de la franja Ferrífera, a lo largo de la Cordillera de la Costa, regiones de Atacama y Coquimbo (Sistema de falla de Atacama).

• Yacimientos en rocas metamórficas paleozoicas, intrusivas, volcánicas y en menor medida sedimentarias del Cretácico Inferior. En un ambiente

arco volcánico en la Cordillera de la Costa (regiones de Atacama y Coquimbo). MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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MINERALIZACIÓN DE COBALTO • Ligados a la evolución del arco magmático del Cretácico Inferior, con afinidad con yacimientos de tipo óxidos de Fe-Cu-Au (IOCG) y en menor medida con los de Fe – Apatito (IOA) y pórfidos cupríferos de cobre.

• Los minerales de cobalto presentan afinidad con sulfuros de cobre, níquel, arsénico y hierro, minerales asociados a depósitos hidrotermales.

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MINERALIZACIÓN DE COBALTO COMO MENA PRINCIPAL • Yacimientos minerales metálicos por cobalto en ambientes de arco y tras arco del Cretácico Inferior.

• Franja Ferrífera de Chile. • En menor medida, en rocas volcánicas y sedimentarias del tras arco de Chile central.

• Ejemplo: El Volcán, Cajón del Maipo (Región Metropolitana)

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DISTRIBUCIÓN DEPÓSITOS METÁLICOS • Cinturón metalogénico del Cretácico Superior.

• Rectángulos rojos: regiones en las que se conoce la ocurrencia de depósitos de Cobalto como mena principal y/o en depósitos evaluado como sub producto.

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Fuente: Estado del Arte y Potenciales Recursos de Co y Mn en Chile

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DISTRIBUCIÓN DEPÓSITOS METÁLICOS • Cinturones metalogénicos de izquierda a derecha: Paleoceno, Oligoceno Superior – Eoceno Inferior, Mioceno.

• Rectángulos azules: Pórfidos cupríferos que podrían contener cobalto como subproducto.

Fuente: Estado del Arte y Potenciales Recursos de Co y Mn en Chile MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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DISTRITO SAN JUAN • Cercanías de la cuidad de Huasco, región de Atacama. • Mineralización se presenta en sistemas de vetas de cuarzo y en menor medida en mantos.

• Mena principal en forma de cobaltita (sulfo - arseniuro de cobalto), con una ley media de 1,6% Co.

• Con ocurrencias de eritrina, un arseniato de cobalto, mena secundaria oxidada, con leyes de hasta 6,4% Co.

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DISTRITO SAN JUAN • Este se encuentra relacionado con el Sistema de Falla Atacama. • Las vetas presentes se encuentran en la mineralización de Fragita, El Romero, Cobaltero, Quebradita y Labrar.

• Muestras de exploraciones de mena primaria (Geoexploraciones, 1983), de pilar de minerales de acopio, de pequeñas minas (afloramientos), indican concentraciones de cobalto entre 0,001% y 1,95%, junto con contenidos de cobre (0,037% a 7,9%), oro (0,1% a 1,1%), plata (0,5 g/t a 8,8 g/t), entre otros. MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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Mapa modificado de Vivallo et al., 2008 (Sernageomin), zonas de mineralización basados en Geoexploraciones (1983).

Fuente: Estado del Arte y Potenciales Recursos de Co y Mn en Chile

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DISTRITO TAMBILLOS • Productor de cobre y cobalto, región de Coquimbo. • Mineralización de cobre – oro – cobalto depósitos tipo vetas, brechas menores y cuerpos mantiformes.

• Mineralización de sulfuros de cobre y sulfosales de cobalto (cobaltita). • 1942

leyes de explotación 4 – 5% Co.

• 1968

ley media reportada 1% Co.

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DISTRITO TAMBILLO •

El distrito Tambillo está contenido dominio metalogénico Arqueros (D3A).

Fuente: Estado del Arte y Potenciales Recursos de Co y Mn en Chile

Contexto metalogénico distrito Tambillo (tomado de Díaz et al., 2009) MIN332 - GEOLOGÍA ECONÓMICA

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REGIÓN METROPOLITANA Registros de la producción de las minas Las Merceditas, localizadas en el valle de El Volcán, Cajón del Maipo. Reportan mineralización de:

• Sulfuros – arseniuros de cobalto con leyes promedio que van desde 2,4% a 2,58%.

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MINA EL TOQUI, AYSÉN • Depósito estratiforme de la edad del Cretácico inferior con mineralización masiva de sulfuros de Zn-Pb con algunos minerales que contienen Au y Ag en una asociación mineralógica de tipo skarn alojada principalmente en la roca volcánica y sedimentaria submarina del Jurásico tardío.

• La mineralización de los sulfuros de Zn - Pb - Fe consiste en esfalerita, pirrotita, galena asociada con menores cantidades de pirita, arsenopirita, calcopirita y marcasita.

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MINA EL TOQUI, AYSÉN • Pero también existen valores altos en la ley de As, Bi y Co. • Las zonas más ricas en arsénico están estrechamente relacionadas con más contenidos de bismuto, cobalto y oro.

• Se observa como una amplia variedad de teluros de bismuto, sulfosales y teluros de bismuto y plomo, glaucodot y cobaltita como principales minerales que contienen cobalto. Glaucodot 𝐶𝑜, 𝐹𝑒 𝐴𝑠𝑆

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MINA EL TOQUI, AYSÉN • La asociación mineralógica entre los minerales de alteración de la mena: • Mineralización masiva de esfalerita y pirrotita está estrechamente relacionada con la alteración principal de granate-piroxeno, mientras que las zonas ricas en arsenopirita están mas relacionadas con minerales de oro y también con contenidos mas altos de cobalto, los que se encuentran asociados con una mineralización retrógrada de menor temperatura de anfíbol-epidotacarbonato-clorita con cantidades variables de ilvaita y prehnita.

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POR: CATALINA ORELLANA GAJARDO

Profesora: ANA ROJAS BUSTOS