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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA GEOLÓGICA Y METALURGIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICA

YACIMIENTOS MINERALES II TEMA: BARITINA INTEGRANTES:  COAQUIRA ROSAS, Marco Raul  CURO NEIRA, Arturo  MAMANI QUISPE, Fany DOCENTE: Ing. QUISPE QUISPE, Milton Semestre: VIII Grupo: A PUNO-PERÚ

2019

Contenido

Pág.

RESUMEN .................................................................................................................... 3 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 4 1.

LA BARITINA......................................................................................................... 5

2.

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUIMICAS DE LA BARITINA .................................... 5 2.1.

PROPIEDADES FÍSICAS ............................................................................... 5

2.2.

PROPIEDADES QUÍMICAS ........................................................................... 6

3.

ORIGEN ................................................................................................................ 6

4.

DESCRIPCIÓN DE OCURRENCIAS. .................................................................... 7 OCURRENCIA CCOA ............................................................................................... 7 OCURRENCIA DE JUPARI 2 .................................................................................... 7

5.

FRANJA N°2.......................................................................................................... 8

6.

PROCESO PRODUCTIVO .................................................................................. 10

7.

8.

9.

6.1.

EXTRACCIÓN .............................................................................................. 10

6.2.

TRITURACIÓN ............................................................................................. 10

6.3.

CONCENTRACIÓN ...................................................................................... 10

6.4.

SECADO ...................................................................................................... 10

6.5.

MOLIENDA ................................................................................................... 10

6.6.

ENVASE ....................................................................................................... 10

ESPECIFICACIONES .......................................................................................... 12 7.1.

GRADO LODO DE PERFORACIÓN (BARITA PESADA) ............................. 12

7.2.

GRADO RELLENO PARA PINTURA ............................................................ 12

7.3.

BARITA EN POLVO GRADO QUÍMICO ....................................................... 12

7.4.

BARITA EN TROZO GRADO QUÍMICO ....................................................... 12

7.5.

BARITA CRUDA GRADO PERFORACIÓN .................................................. 12

7.6.

BARITA GRADO VIDRIO ............................................................................. 13

7.7.

SULFATO DE BARIO PRECIPITADO .......................................................... 13

USOS .................................................................................................................. 13 8.1.

ESPATO PESADO ....................................................................................... 13

8.2.

CARBONATO DE BARIO ............................................................................. 14

8.3.

POLVO DE BARITINA NATURAL ................................................................ 14

8.4.

SULFATOS DE BARIO PRECIPITADO O BLANCO FIJO ............................ 14

MERCADO NACIONAL Y REGIONAL ................................................................. 14 9.1.

MERCADO NACIONAL ................................................................................ 14

9.2.

OFERTA POTENCIAL NACIONAL ............................................................... 15

9.3.

REGIONAL ................................................................................................... 15

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 16 WEBGRAFIA .............................................................................................................. 16

2

RESUMEN En este trabajo se estudió la importancia económica de la baritina en la región de Puno, la mineralización, formación, así como también los principales usos de la baritina. Ya que la baritina es un mineral que se encuentra en la naturaleza como masas cristalinas de color blanco, verdosas, grisáceas o rojizas; El lustre es vítreo, dureza, 3; la gravedad específica, 3.5-4.5. Los minerales asociados son numerosos: calcopirita, calcita, aragonito, sulfuro, pirita, cuarzo, vanadinita, cerusita y fluorita. Se usa principalmente para incrementar la densidad de los fluidos de perforación, pero también tiene otros usos. En la región de puno se ubica el distrito de Nicasio, provincia de Lampa, donde anteriormente se explotó artesanalmente que ahora está abandonada y que puede se puede reanudar la explotación de esta veta y que resultara beneficioso para la provincia de Lampa.

3

INTRODUCCIÓN La baritina, viene del griego baros ‘pesado’ es un sulfato de bario (BaSO4), que por lo general se presenta en la naturaleza de color blanco a gris claro, con variable transparencia o totalmente opaco (Camacho, 2002). También se le conoce como barita o espato pesado. El elemento bario no se encuentra libre en la naturaleza, sino combinado al estado de sulfato, carbonato, silicato, etc. Los minerales más importantes del bario son la baritina (BaSO4) y la witherita (BaCO3). El primero, la baritina, es el que se presenta con mayor abundancia en la naturaleza, además es el de mayor importancia comercial por sus aplicaciones industriales. El segundo, la whiterita de la familia de los carbonatos, es una especie mineral de bario poco común, que suele encontrarse en las vetas de baritina asociada con galena. La baritina se presenta en habito tabular, globular, prismático o terroso, en grandes masas granulares, fibrosas o compactas y – con menor frecuencia– en formas estalactíticas o nodulares. Los cristales son generalmente tabulares paralelos a la base. Si los cristales tabulares son divergentes (opuestos), forman lo que se llama «rosas de barita» y otras formas variadas. (Carr, 1994). La baritina tiene una dureza que varía de 2,5 a 3,5. Su peso específico es de 4,3 a 4,6. Presenta brillo vítreo y su color es muy variado: blanco, blanco amarillento, gris, azul, rojo o café, café oscuro. Puede ser transparente y translúcida y/u opaca. El sulfato de bario es soluble en el agua en la proporción de 2,9 mg por litro. Su mayor grado de solubilidad es en aguas que contienen carbonatos alcalinos y cloruros. Se encuentra comúnmente en ambientes hidrotermales (filones hidrotermales), asociado a sulfuros de plomo, plata y antimonio, así como rellenando cavidades kársticas de calizas y dolomías. Con mayor frecuencia, se encuentran en rocas sedimentarias (calizas, dolomías, arcillas), formadas por reemplazamiento. También se encuentran en ambientes sedimentarios, originados por precipitaciones químicas de soluciones de sulfato de bario. La baritina no es un mineral de origen ígneo ni tampoco ocurre en depósitos metamórficos de contacto.

4

1. LA BARITINA La barita es un sulfato de bario (BaSO4) natural usado para incrementar la densidad de los fluidos de perforación, usualmente estandarizado a una densidad de 4.20. Se encuentra en la naturaleza como masas cristalinas de color blanco, verdosas, grisáceas o rojizas. La celestita (SrSO4) tiene la misma estructura de cristales que la barita y sus formas; los dos cristales son indistinguibles por métodos ordinarios, pero una prueba a la flama puede distinguirlos: al exponer el polvo de los cristales al fuego, el color de la llama confirmará la identidad del cristal, si ésta es verde pálido es baritina, si es roja es celestita.

2. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUIMICAS DE LA BARITINA 2.1.

PROPIEDADES FÍSICAS

Sustancia Incolora, blanca, amarilla, rojiza, marrón, azul, dependiendo de las impurezas que contenga. Presenta fosforescencia, elevada densidad, brillo intenso y resinoso, insolubilidad en ácidos. Cristaliza en la clase dipiramidal (2/m 2/m 2/m) del sistema rómbico. Forma soluciones sólidas con los otros miembros del grupo. Los cristales son generalmente tabulares paralelos a la base, a veces tienen el aspecto de ataúdes. Si los tabulares son divergentes forman lo que se llama 'rosas de baritina'. Su densidad es alta (4,5 kg/litro), lo que es mucho para un mineral no metálico -esa propiedad lo denuncia inmediatamente. 

Color: Sin color, amarillo, blanco, marrón, azulado, etc.



Raya: Blanca Lustre Vítreo, perlado.



Sistema cristalino: Ortorrómbico



Exfoliación: Perfecta según {001} base- y {210}



Fractura: Irregular



Dureza: 3 - 3,5 (Mohs)



Peso específico: 4,3 -4.6



Tenacidad: Quebradiza



Densidad: 4,47

La barita es el más común de los minerales que contienen bario; ocurre a veces en grandes cantidades como vetas o capas; también como mineral de ganga en varias vetas minerales en cristales y grupos de cristales. Generalmente está asociada con minerales de plomo, cobre, fierro, zinc, plata, níquel, cobalto, manganeso, etc. También se encuentra asociado con la fluorita, cuarzo, calcita, dolomita, siderita, etc. Por sus características se encuentra asociada a una cantidad considerable de otros minerales. También el nombre de espato pesado. Es de color claro, mediana dureza 5

y muy pesada. Se usa principalmente en las operaciones de perforación de pozos petroleros. Se usa también como colorante, en la fabricación de papel, cerámica, pinturas como pigmento blanco. 2.2.

PROPIEDADES QUÍMICAS

Los compuestos de bario muestran estrechas relaciones con los compuestos de los otros metales alcalinotérreos, calcio y estroncio. A medida que aumenta el peso atómico desde el calcio al bario, aumenta el peso específico del metal y las solubilidades de los hidróxidos, mientras disminuye en los haluros, nitratos y sulfatos. Las solubilidades de las sales de bario son típicas del grupo alcalinotérreo: son bastante solubles en acetato, cloruro, bromuro, yoduro y nitrato; insolubles en carbonato, cromato, fluoruro, oxalato, fosfato y sulfato. Todas las sales se hacen más solubles en mayor o menor grado a medida que disminuye el PH. Exceptuando al sulfato de bario, se disuelven parcialmente en ácido carbónico y por completo en ácido clorhídrico o nítrico. El sulfato es sumamente insoluble y sirve para la determinación del ion bario. La diferencia en solubilidad entre el sulfato y carbonato es la base para el considerable uso que tiene este último en la industria cerámica. Los compuestos de bario más utilizados son el sulfato (barita) y el carbonato (witherita) porque de ellos parte toda la metalurgia del bario. Contiene 65.7% de BaO y 34.3% de SO3. Insoluble en ácidos, únicamente atacable por sulfúrico concentrado cuando se presenta en polvo.

3. ORIGEN Tipos de origen de la baritina 

Como depósitos de rellenos de venas y cavidades, Se relaciona genética y espacialmente con fenómenos de origen hidrotermal. La baritina de este tipo de depósitos por lo general es densa, de color blanco a gris y está comúnmente asociado a fluorita, pirita, plomo, zinc, sulfuros de cobre y minerales de tierras raras. Son típicos los yacimientos epitermales formados por precipitados desde soluciones hidrotermales de baja temperatura (Carr, 1994).



Como depósitos residuales, resultantes del intemperismo de las calizas y dolomitas portadoras de baritina se presentan en acumulaciones de poca importancia en depósitos arcillosos o como cementantes de areniscas, tanto las arcillas como la baritina se derivan de la meteorización de rocas suprayacentes, generalmente dolomita.



La baritina ocurre en mantos o zonas desde unos cuantos centímetros hasta unos 30 metros de espesor. Las exposiciones de estos mantos o zonas 6

pueden seguirse en algunos depósitos por más de un kilómetro. Los mantos individuales son masivos laminares de granos fino y pueden contener de 50 a 95% de baritina. Estos depósitos de mantos de baritina ocurren con asociación de concentraciones de sulfuros, comúnmente conocidos como VMS.

4. DESCRIPCIÓN DE OCURRENCIAS. Imagen N° 1. Ubicación de canteras con su respectiva (INGEMMET)

Las principales ocurrencias son las siguientes: OCURRENCIA CCOA Se encuentra en el cerro Pichanaque, distrito de Nicasio, provincia de Lampa, a 10 km en línea recta al noroeste del poblado Nicasio. Sus coordenadas UTM son 8321672N, 357654E. El acceso es mediante el siguiente itinerario: Juliaca-Calapuja (23 km por carretera asfaltada), Calapuja-Nicasio (9 km por carretera afirmada) y finalmente un trecho de 11 km de trocha carrozable hasta la ocurrencia. La baritina es de origen hidrotermal. Se encuentra asociada a óxidos, en vetas de 0,8 a 1,2 m de espesor, con dirección noreste, en limolitas de la Formación Calapuja. Localmente, la veta de baritina tiene 1,2 m de espesor, rumbo N10°E y buzamiento 78°NO. La roca caja se presenta bastante fracturada y muy alterada cerca de la veta. La baritina ha sido explotada anteriormente de manera artesanal y en socavones. Su producción es pequeña, ya que solo se explotaron las vetas de mayor espesor. Se recomienda hacer estudios detallados para determinar el potencial de la baritina en la zona, ya que en profundidad puede presentarse en mayor volumen OCURRENCIA DE JUPARI 2 Se encuentra en el distrito de Nicasio, provincia de lampa, a 2,5Km en línea recta al oeste de la ciudad de puno. Sus coordenadas UTM son 8315002N, 362409E. 7

El acceso es mediante el siguiente Itinerario: Juliaca - Calapuja (23 km por carretera asfaltada), Calapuja - Nicasio (9 km por carretera afirmada) y finalmente un Trecho de 2 km de trocha carrozable hasta la ocurrencia. La baritina es de color blanco y de origen hidrotermal. Se presenta en vetas de 2 m de espesor, con rumbo N10°E y buzamiento80°NO. La roca caja es la limolita de la Formación Calapuja, que en la zona se presenta moderadamente fracturada. Tabla N° 1.- Ubicación de las ocurrencias de baritina. Fuente: Boletín N°30 INGEMMET. N.º

Canteras

Región

Provincia

Distrito

Hoja

Norte

Este

1

Ccoa

Puno

Lampa

Nicasio

31-v

8321672

357654

2

Jupari 1

Puno

Lampa

Nicasio

31-v

8313878

363916

3

Jupari 2

Puno

Lampa

Nicasio

31-v

8315002

362409

4

Jupari 3

Puno

Lampa

Nicasio

31-v

8314952

362503

Imagen N° 2.- Mapa de ubicación de las ocurrencias de baritina en la región de uno.

5. FRANJA N°2 El análisis y evaluación de la información geológica minera corresponde al estudio, está contenida a posibles mineralizaciones, es decir consistieron ocurrencias mineralizadas y zonas de alteración hidrotermal. Los minerales no metálicos, incluyendo a las rocas industriales son materia prima para la industria de la construcción y entre otras como:

8

•

Cerámica

•

Alimentos

•

Vidrios

•

Papel

•

Productos químicos

•

Esmaltes

•

Plásticos

•

Goma

•

Refractarios

•

Abrasivos

•

Sales detergentes

•

Medicinas. etc.

Imagen N° 3.- Mapa de ubicación de las franjas en la región de Puno. 9

6. PROCESO PRODUCTIVO 6.1.

EXTRACCIÓN

Se realiza por minado subterráneo utilizando el sistema de tumbe sobre carga. La extracción de mineral se lleva a cabo a través de contrapozos a niveles de acarreo. El acarreo interior en mina después de tolvas, se conduce en carro minero hasta el tiro de extracción general a superficie. Del mineral quebrado o tumbado se extrae solamente una tercera parte, quedando el resto para continuar con el tumbe del bloque. El mineral quebrado restante se extrae hasta que los cortes lleguen al nivel superior. 6.2.

TRITURACIÓN

Se realiza con trituradoras de quijada y/o cono y usualmente se utilizan cribas vibratorias en el circuito, en parte para maximizar la eficiencia de la trituración y para reducir la producción de ultrafinos. Se tiene también un circuito de trituración secundaria con el propósito de homogeneizar los tamaños de partícula antes de la separación gravimétrica. 6.3.

CONCENTRACIÓN

El mineral triturado se clasifica en mesas concentradoras donde se diferencian concentrados, medios y colas, el cual puede ser repetido hasta tres veces. Los concentrados pasarán a un secador rotatorio; los medios por las mesas concentradoras y al final también al secador rotatorio y las colas a la presa de jales y posteriormente al área de terreros. 6.4.

SECADO

Se realiza mediante secador rotatorio, en el cual se introducen tanto los medios como los concentrados con el objeto de reducir la humedad y asegurar el libre flujo de material en los pasos subsecuentes. 6.5.

MOLIENDA

La molienda del mineral se realiza mediante molino de martillos, para tener un mejor control del tamaño de la partícula. Por otra parte, la molienda también es útil para ajustar el tamaño a las necesidades y especificaciones del cliente. 6.6.

ENVASE

El mineral molido se almacena en silos para cargar tractocamiones de 28 toneladas y realizar el embarque a granel, o por medio de una ensacadora para el llenado de sacos de 50 kilos y posteriormente embarcarlo en sacos.

10

11

7. ESPECIFICACIONES 7.1.

GRADO LODO DE PERFORACIÓN (BARITA PESADA)



Densidad:4.2 g/cm3mín.



Ca: 250 ppm máx.



Residuo>75µ 3% en peso, % máx.



Residuo>45µ No especificado



Partículas>6µ en diámetro esférico equivalente 30% en peso, % máx.

7.2.

GRADO RELLENO PARA PINTURA



BaSO4 95% mín.



Fe2O3 0.05% máx.



Material extraño 2.0%



Humedad 0.5%



Compuestos solubles en agua 0.2%



Tamaño de partícula 99.98% -37µm (malla 400) ó Hegman 6.5



Brillo 80% +



Absorción de aceite 5kg/45 kg



pH 6.4

7.3.

BARITA EN POLVO GRADO QUÍMICO



BaSO4 96% mín



SrSO4 0.7% máx



CaSO4 0.6% máx



SiO2 3.5% máx



Rango de blancura: 88% mín



Tamaño del polvo: malla 325

7.4.

BARITA EN TROZO GRADO QUÍMICO



BaSO4 96% mín



SrSO4 0.7% máx



CaSO4 0.6% máx



SiO2 3.5% máx



Rango de blancura: 80% mín

7.5.

BARITA CRUDA GRADO PERFORACIÓN



Gravedad específica: 4.23 mín



Calcio: 250 ppm máx



Mercurio (Hg): 1.0 ppm máx



Cadmio (Cd): 3.0 ppm máx



Carbonatos: 2500 mg/l máx 12



Sulfuros: 50 mg/l máx



Humedad: 1.0% máx



Tamaño del trozo: (0-150mm): 95% mín

7.6.

BARITA GRADO VIDRIO



BaSO4 95% mín.



SiO2 1.5% máx.



Fe2O3 0.15% máx.



Al2O3 0.15% máx.

