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• Percy Villanueva Rodriguez

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OBJETIVO Estudio del níquel desde el punto de vista geoquímico . Para el estudio de este, es necesario realizar una caracterización de este metal tomando en cuenta los tipos de manifestación del níquel en la naturaleza , la distribución de este elemento en la misma, los distintos modos de extracción del níquel presentado en los depósitos, entre otros.

El níquel, de símbolo Ni, es un elemento metálico magnético, de aspecto blanco plateado, utilizado principalmente en aleaciones. Es designado como metal ferroso, debido a que pertenece a la tríada del hierro. Cuando este metal es obtenido con un alto grado de pureza, es empleado para la realización de aleaciones utilizadas para la fabricación de monedas, tuberías, chapas, electrolítos, etc. Estas aleaciones son producto de la combinación del níquel con metales como cobre, cobalto, vanadio, etc.

PROCESOS DE FORMACION DE LOS YACIMIENTOS MINERALES

DISTRIBUCIÓN DE DEPÓSITOS MINERALES

YACIMIENTOS DE ORIGEN IGNEO

YACIMIENTOS DE ORIGEN HIDROTERMAL

YACIMIENTOS DE ORIGEN SEDIMENTARIO

CONCENTRACIONES MECANICAS

PRECIPITADOS QUIMICOS O BIOQUIMICOS

CONCENTRACIONES RESIDUALES

DEPOSITOS RESIDUALES DE NIQUEL

CONCENTRACIONES RESIDUALES • Para la formación de grandes depósitos de este tipo es esencial: - METEORIZACION QUIMICA - REGIMEN DE LLUVIAS - RELIEVE SUAVE O POCO ACENTUADO

• Estos suelos tropicales LATERITAS

Perfil de suelo laterítico rico en Níquel En la zona superior de las lateritas se reconoce una zona de fierro (sombrero de fierro), seguido por una zona de hierro nodular y finalmente una zona de laterita porosa. Por debajo del perfil laterítico se observa peridotita alterada, parcialmente serpentinizada, para finalmente llegar a peridotita fresca. Lateritas niquelíferas pueden constituir una mena importante de Ni y Fe.

DEPOSITOS RESIDUALES DE NIQUEL Los principales depósitos de níquel son los de segregación magmática. Los depósitos residuales se originan por la acción de un clima tropical intenso sobre rocas que poseen cantidades trazas de Ni, tales como la peridotita, serpentinita, que poseen alrededor de 0,25% de Ni.

El níquel es un elemento metálico que puede presentarse en distintas formas en la naturaleza: en depósitos de sulfuro, debido a la elevada afinidad que existe entre este elemento y el azufre, en lateritas niquelíferas, y en lavas komatíticas.

Los depósitos de níquel a nivel mundial se encuentran en grandes proporciones en las menas de Canadá, en Australia, en la antigua Unión Soviética y en Estados Unidos, principalmente. Actualmente, en Venezuela los depósitos de este metal, se encuentran en lateritas niquelíferas presentes en la región de Loma de Hierro, específicamente en la Formación Tiara, ubicada entre los estados Aragua y Miranda, con reservas estimadas de 30 millones de toneladas y un tenor variante entre 1,5% y 2% de níquel.

La génesis de los depósitos niquelíferos puede ser explicada mediante diversos procesos naturales. Los más empleados, y de mayor certeza se mencionan a continuación: • Es muy común que los depósitos de Ni se originen mediante un proceso denominado Licuación, mecanismo proveniente de la diferenciación magmática. • Mediante algunos Procesos Metamórficos se han podido originar depósitos diseminados de Ni en diques de rocas ultramáficas. • Por medio de los Depósitos Residuales se originan las lateritas niquelíferas.

El níquel es encontrado principalmente en tres tipos de depósitos: • Depósitos de sulfuro de níquel. • Lavas fluidas komatíticas. • Lateritas Niquelíferas.

DEPOSITOS DE SULFURO DE NIQUEL Los depósitos de sulfuro de níquel mayoritariamente datan de la era precámbica, y algunos depósitos, como los provenientes de Ontario, Canadá; el oeste de la placa australiana; la parte norte de la placa del Báltico; y los de Zimbowe-Rodesia, se encuentran limitados por cinturones constituidos por diorita, dolerita.

Estos depósitos muestran , sin embargo, un buen desarrollo en el campo de la metalogénesis, pero hay evidencias considerables de que los que poseen sulfuros derivados del manto. Estos depósitos de sulfuro de níquel no son muy comunes, y pocos países son importantes en la producción de los mismos. Los productores más importantes son: Canadá, la antigua Unión Soviética y Australia; mientras que Zimbawe-Rodesia, Suráfrica, Botwana y Finlandia forman parte de una pequeña parte de dichos depósitos.

La mineralogía de estos depósitos comúnmente está constituida por pirrotita, Calcopirita y Magnetita.

Cabe destacar que en las minas finlandesas de Outukumpu, los depósitos de sulfuro de Ni presentan un bajo grado de contenido del mismo, alrededor de 0,2%; por el contrario, en la zona oeste de Australia los depósitos pueden llegar a tener un 12% de contenido de Ni. Todos los depósitos de sulfuro de Ni están asociados a rocas ígneas básicas y ultrabásicas, ya que en ambas, el espacio y la geoquímica se relacionan, tanto en los depósitos asociados a rocas gabroides con una elevada relación Cu/Ni (en Sudbury, Ontario; Noril´sk, URSS) como en los depósitos asociados a rocas ultra básicas con baja relación Cu/Ni ( en los depósitos del oeste australiano).

LAVAS FLUIDAS KOMATITICAS En las lavas fluidas komatíticas el níquel se presenta también como sulfuro de níquel en forma masiva en la base del conducto del fluido o diseminado a través de la roca. Los depósitos de sulfuro masivo son generalmente pequeños (alrededor de 2×106 toneladas), pero contienen alta cantidad de Ni (mayor al 15%). Por el contrario, los depósitos de sulfuro diseminados tienden a ser extensos (mayor a 200 millones de toneladas), pero de bajo grado con respecto al contenido de Ni (generalmente 1,5% de Ni).

La exploración moderna, incluyendo las técnicas geofísicas, mejoraron el entendimiento de este tipo de depósitos, siendo así recientemente descubiertos como depósitos de sulfuro masivo en las lavas fluidas komatíticas. Se cree que las komatitas tienen gran cantidad de depósitos niquelíferos, ofreciendo la mejor oportunidad en la investigación de este tipo de depósitos en el oeste de Australia.

LATERITAS NIQUELIFERAS Los depósitos de lateritas niquelíferas contienen Ni en asociación con el cobalto, en óxidos formados en la superficie de los depósitos. Aunque los grados de Ni encontrados son bajos (2% Ni y comúnmente 1% Ni), los depósitos pueden ser extensos (con más de 100 millones de toneladas), siendo así, fácilmente detectados como minas. Este tipo de depósitos proporciona una parte significativa en el mundo de la producción de Ni, pero se requiere de un elevado capital para cubrir los gastos del complejo proceso de tratamiento de los mismos. La mayor producción de las lateritas niquelíferas en el mundo proviene de Nueva Caledonia, donde la minería se inició en 1876. El incremento en el consumo de Ni desde 690000 toneladas en 1978 hasta 1,3 millones de toneladas en 1990, fue pronosticado años atrás, debiéndose el mismo al aumento en la producción de depósitos de sulfuros niquelíferos y de las lateritas niquelíferas. El 70% de esta estimación provenía de las lateritas niquelíferas.

MINERALIZACION DE NIQUEL • Mineralización inicial de la peridotita: comprende la serpentinización de la peridotita fresca, variable según el grado de hidratación de los silicatos anhidros, originada por metamorfismo regional o hidrotermal mediante la impregnación permanente por aguas superficiales al abrigo del aire. Su tenor es el inicial de la roca madre, constante en el orden de 0,25% de níquel.

• Enriquecimiento in situ de níquel en la peridotita alterada por migración de otros elementos: Se produce en la peridotita alterada del cuerpo lateritico, en la cual no ha habido pérdida de níquel durante la fase inicial. El enriquecimiento proviene de la pérdida más o menos total de sílice y magnesio que puede representar más del 75% de la composición de la roca madre. El níquel se encuentra difuso en la masa peridotítica alterada y sólo se evidencia en los análisis químicos; no es explotable, pero la mineralización contribuye a la concentración posterior que se produce en la concentración de níquel por migración descendente.

• Concentración de níquel por migración descendente: Se ha mencionado anteriormente el límite frecuentemente brusco en el cuerpo laterítico entre la peridotita alterada con mineralización niquelífera y la laterita ferruginosa propiamente dicha. Este límite avanza progresivamente en sentido descendente a medida que se incorporan el magnesio y la sílice combinados restantes en las peridotitas alteradas y la casi totalidad del níquel, y el espesor de la laterita residual ferruginosa aumenta gradualmente. Este desplazamiento progresivo hacia la base del límite níquel-hierro se denomina “descenso” de la laterita.

Las aguas superficiales que se infiltran, probablemente ácidas, atraviesan la laterita porosa y se mantienen durante algún tiempo en la porción inferior plástica de esta zona, poniendo a los minerales que se encuentran en la peridotita alterada en soluciones que pueden precipitarse al descender constituyendo entonces las concentraciones explotables de níquel, o que también pueden ser arrastrados en solución. A continuación se presenta un esquema del perfil del suelo del complejo laterítico.

Para que el proceso de concentración niquelífera se lleve a cabo se requieren de condiciones complementarias tales como:

• Libre circulación de las soluciones niquelíferas, ya sea en sentido vertical (yacimiento in situ) o en un plano más o menos inclinado sobre la horizontal a algunos metros de profundidad ( yacimiento de migración). • Existencia de espacios en la zona de la peridotita alterada (poros, cavidades, diaclasas, fisuras) en las cuales quede retenido el mineral. • Tiempo suficiente como para que se acumulen concentraciones de níquel provenientes de soluciones con tenores mínimos, durante el cual las condiciones del medio no sean afectadas por la erosión. Influye igualmente la periodicidad de la circulación de las aguas, la disolución del níquel al comienzo de las estaciones de lluvia y la concentración saturación de soluciones durante las estaciones secas.

Volcan Compañía Minera concluyó a fines de octubre la puesta en marcha de una planta piloto de procesamiento de níquel en la Unidad Minera Yauli,ubicada en los distritos de Huayhuay y Morococha, en Yauli, Junín. La planta, con 150 tpd de capacidad, producirá concentrado de níquel con el mineral extraído de la mina de níquel-cobalto Trapiche, perteneciente a la Unidad Yauli. Se trata de la 1ª experiencia productiva de níquel en el Perú. Al comentar la incursión de Volcan en la producción de níquel se destacó la importancia para la minería peruana de nuevos hallazgos de minerales que hasta hace poco eran imposibles de encontrar en el Perú en cantidades económicas. “En el tema del níquel, Volcan ha protagonizado una revolución en su proyecto Trapiche, pues ha demostrado que la mineralización del níquel en el domo de Yauli, en Junín, si puede ser económica y ya poseen una operación minera en la zona”