Índice.
Tema Página
Introducción --------------------------------------------------------------------------------------------3
Empresa -------------------------------------------------------------------------------------------------4
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Localización y vías de comunicación ------------------------------------------------------4
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Clima, vegetación y fauna -------------------------------------------------------------------4
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Geología. ---------------------------------------------------------------------------------------5
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Geología estructural --------------------------------------------------------------------------5
Yacimientos minerales. -------------------------------------------------------------------------------6
Minerales explotados. ---------------------------------------------------------------------------------7
Antecedentes históricos -------------------------------------------------------------------------------9
Laboratorio --------------------------------------------------------------------------------------------10
Actividades realizadas -------------------------------------------------------------------------------14
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Volumetría de zinc. -------------------------------------------------------------------------14
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Volumetría de plomo -----------------------------------------------------------------------14
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Determinación de insolubles --------------------------------------------------------------18
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Determinación de sólidos disueltos, totales y en suspensión -------------------------19
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Determinación de oro y plata por vía seca ----------------------------------------------19
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Elaboración de hojas de seguridad -------------------------------------------------------21
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Absorción atómica -------------------------------------------------------------------------23
Observaciones ---------------------------------------------------------------------------------------25
Conclusiones. ----------------------------------------------------------------------------------------25
Bibliografía ------------------------------------------------------------------------------------------26
Introducción
La minería es la obtención selectiva de minerales y otros materiales (salvo materiales orgánicos de formación reciente) a partir de la corteza terrestre. La minería es una de las actividades más antiguas de la humanidad.
Se puede decir que la minería surgió cuando los predecesores de los seres humanos empezaron a recuperar determinados tipos de rocas para tallarlas y fabricar herramientas. Al principio, la minería implicaba simplemente la actividad, muy rudimentaria, de desenterrar el silex u otras rocas. A medida que se vaciaban los yacimientos de la superficie, las excavaciones se hacían más profundas, has que empezó la minería subterránea.
Por lo general, la minería tiene como fin obtener minerales o combustibles.
Un mineral puede definirse como una sustancia de origen natural con una composición química definida y unas propiedades predecibles y constantes. Un recurso mineral es un volumen de la corteza terrestre con una concentración anormalmente elevada de un mineral o combustible determinado. Se convierte en una reserva si dicho mineral, o su contenido, se puede recuperar mediante la tecnología del momento con un costo que permita una rentabilidad razonable de la inversión en la mina.
Hay gran variedad de materiales que se pueden obtener de dichos yacimientos. Pueden clasificarse como sigue:
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Metales: incluyen los metales preciosos (el oro, la plata y los metales del grupo platino), los metales siderúrgicos (hierro, níquel, cobalto, titanio, vanadio y cromo), los metales básicos (cobre, plomo, estaño y zinc), los metales ligeros (magnesio y aluminio), los metales nucleares (uranio, radio y torio) y los metales especiales, como el litio, el germanio, el galio y el arsénico.
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Minerales industriales: incluyen los de potasio y azufre, el cuarzo, la trona, la sal común, el amianto, el talco, el feldespato y los fosfatos.
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Materiales de construcción: incluyen la arena, la grava, los áridos, las arcillas para ladrillos, la caliza y los exquisitos para la fabricación de cemento. En este grupo también se incluyen la pizarra para tejados y las piedras pulidas, como el granito, el travertino o el mármol.
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Combustibles: incluyen el carbón, el lignito, la turba, el petróleo y el gas (aunque generalmente estos últimos no se consideran productos mineros). El uranio se incluye con frecuencia entre los combustibles.
Empresa.
La Compañía Fresnillo S.A. de C.V en Naica, Chihuahua disfruta de yacimientos enriquecidos de plomo (Pb), zinc (Zn) y menores cantidades de cobre (Cu), oro (Au) y plata (Ag), esta ultima en mayor proporción que el oro. Sus principales productos son el concentrado de Pb y Zn los cuales son extraídos principalmente en el proceso de flotación y los procesos subsecuentes. Son embarcados y transportados a Torreón en Met-Mex.
Localización y vías de comunicación.
El distrito minero de Naica se encuentra ubicado en el centro-sur del Estado de Chihuahua, aproximadamente a 120 km. al S-SE de la capital del Estado.
Las vías de comunicación son las líneas telegráficas y telefónicas las cuales contactan a Naica con el resto de la República.
Las vías de acceso al distrito minero son: la carretera federal número 45, hasta la población del mismo nombre (Naica) en el km. 1545. De donde parte hacia Naica una carretera de asfalto de 26 km. de longitud; además existe otra carretera de 40 km., igualmente asfaltada que comunica a Naica con Ciudad Delicias. Aproximadamente a 10 km. de la población existe una pista de aterrizaje en buen estado. Las coordenadas geográficas de Naica son: 27°52' de latitud Norte y 105° 26' 15"de longitud Oeste.
Clima, vegetación y fauna
CLIMA.
Varía en esta zona desde el semi-húmedo templado a semidesértico templado. Las temperaturas mínimas extremas alcanzan hasta -15 °C. Las heladas comienzan a fines de septiembre hasta abril. Las nevadas pueden ser frecuentes en invierno. En época de calor pueden alcanzar hasta los 40 °C. Los vientos dominantes son del oeste, que en tiempos de lluvia suelen cambiar por el sureste.
VEGETACIÓN.
La comunidad vegetal es la pradera, escasa de arbustos y árboles entre el pastizal, más alta y abundante al pie de la sierra, llegando a sobresalir el matorral seco. Se llega a contemplar la agricultura de temporal en esta zona, así como, una importante actividad agrícola, ganadera y forestal.
FAUNA.
La fauna en esta zona es muy variada encontrándose una enorme cantidad de reptiles en la zona, así como los arácnidos. Hay una gran cantidad de liebres salvajes.
Geología
La mina se encuentra ubicada en el flanco noroeste de una estructura dómica de 12 km de largo por 7 km de ancho orientada en dirección NW-SE, la cual ha sido complicada por pequeños plegamientos secundarios, por fallamiento y por erosión. Esta estructura como Sierra de Naica, actualmente la forman tres pequeñas Sierras llamadas: Sierra de la Mina, Sierra de en Medio y Sierra del Monarca. Este conjunto de Sierras tienen un promedio de 1700 m.s.n.m., se encuentran en estado de madurez. El desagüe que se observa es de tipo paralelo el cual forma abanicos aluviales en la desembocadura de varios arroyos.
La sierra de Naica, esta constituida en su totalidad por rocas sedimentarias del Albiano, en su mayor parte rocas calizas, con excepción de dos angostas fajas de margas y lutitas calcáreas que afloran en la parte poniente de la sierra, marcando su estructura perfectamente dómica. La más antigua de estas aflora en la parte alta de los yacimientos que se localizan en el flanco oriente del domo.
Estas rocas sedimentarias descansan sobre una secuencia evaporítica denominada formación Cuchillo del Aptiano, que no ha sido detectada en el área, pero ampliamente descrita en los alrededores. Las únicas rocas ígneas en el distrito se presentan en forma de diques y sills felsíticos.
Geología Estructural
En los niveles inferiores de la mina se nota la existencia de marcadas estructuras con buzamiento de 25 - 30 ° al SW, varias de estas estructuras dan lugar a la formación de cuerpos de minera; si estas estructuras representan la estratificación, se encontraría aquí la contraparte de una doble nariz estructura, que en superficie no se aprecia.
En el área de la mina se puede observar un intensivo fracturamiento anterior de la mineralización. El fracturamiento anterior de la mineralización, corresponde a un sistema de fallas y fracturas NW, paralelas al eje mayor del domo, con inclinaciones que varían desde unos cuantos grandes hasta casi verticales, con buzamientos predominantes al SW, es este sistema en el que se reemplazan la mayoría de los cuerpos a profundidad.
Posterior a los sistemas descritos y también a la mineralización, existe en el distrito un tercer sistema de fracturamiento, formado por fallas de rumbo NW, con desplazamientos del orden de decenas de metros, este sistema de fracturamiento es importante, ya que además de estar desplazando los cuerpos del mineral, sirve como conducto principal del acuífero en que se encuentra el yacimiento, ocasionando problemas de ventilación y desagüe, debido a la temperatura del agua (54 °C) y al volumen de esta, actualmente se esta bombeando en promedio 13,000 gal/ min.
Entre las fallas mas importantes de este sistema se encuentran las siguientes: la falla Gibraltar, con buzamiento hacia el SW, con desplazamiento vertical de 50 metros; la falla Naica, buzando también al SW y con desplazamiento vertical de 200 metros y la falla Montana con buzamiento al NE, que merece atención especial por alojarse en ella, es la zona de oxidación, las famosas cuevas de Cristales de Selenita de Naica, entre las que sobresalen la Cueva de las Espadas. En esta cueva se encuentran cristales cubriendo todas las paredes de las cavernas y el tamaño de los cristales varia de unos cuantos centímetros, hasta 2 metros.
Yacimientos Minerales
Los principales cuerpos de mineral en el distrito Naica, son yacimientos de skarn, que ocurren en forma de Mantos y Chimeneas de silicatos cálcicos con sulfuros masivos de fierro, plomo, zinc y cobre con cantidades menores de oro, plata, tungsteno y molibdeno.
Oxidación y enriquecimientos supergénico.
Hasta 1951, la mayor parte de la producción en el distrito correspondió a la zona de minerales de oxidación, que alcanza por lo general el nivel 135, que parece haber sido el nivel freático antes de iniciar el bombeo. En algunos cuerpos la oxidación pasa del nivel 150.
Al igual que otros yacimientos de plomo y zinc de norte de México, la relación Pb-Zn en la zona de oxidación es muy superior a la zona de sulfuros, siendo este el resultado de una lixiviación selectiva del zinc.
Origen del yacimiento.
Todas las evidencias indican que los yacimientos minerales en Naica, son de origen hidrotermal. El sistema geométrico fue originado por la presencia de un cuerpo intrusivo que se localiza a mas de 2,000 metros de profundidad, como lo sugiere un estudio magetométrico. La interacción de este cuerpo intrusivo con las aguas connatas de la secuencia sedimentaria generó un sistema hidrotermal con salmueras de una alta capacidad de transporte de metales.
Los cuerpos minerales se forman por salmueras ricas en sílice, alúmina, manganeso, hierro, plomo, zinc, plata, flúor y azufre, las cuales ascienden siguiendo las zonas de debilidad como lo fue en el contacto entre los diques felsíticos remplazados casi simultáneamente y la caliza encajonante, remplazando a ambos tomando parte de sus elementos constituyentes (Ca- Mg) para formar nuevos minerales.
Los datos de inclusiones fluidas y las observaciones estructurales y mineralógicas indican que las soluciones hidrotermales variaron en composición a medida que evolucione el sistema. La variación más indicativa es que la fugacidad del cloro fue disminuyendo a medida que la fugacidad del azufre aumentaba, produciendo así precipitación de los sulfuros, en ocasiones a expensas de los silicatos previamente formados.
Por su posición estructural y las relaciones geométricas, se observa que los mantos o cuerpos silicatados preceden en su formación de las chimeneas y por lo tanto, fueron formados en el máximo energético del fenómeno geotérmico.
El proceso hidrotermal tuvo lugar, según los datos isotópicos, en el Oligoceno Tardío, probablemente coincidiendo con los últimos episodios del magmatismo de la Sierra Madre Occidental, de la cual Naica no esta muy alejada.
Minerales explotados.
Algunos minerales explotados en esta empresa son:
Plomo:
De símbolo Pb (del latín plumbum, `plomo'), es un elemento metálico, denso, de color gris azulado. Es uno de los primeros metales conocidos. Su número atómico es 82, y se encuentra en el grupo 14 del sistema periódico. Hay referencias al plomo en el Antiguo Testamento y ya lo empleaban los romanos para tuberías, aleado con estaño.
Propiedades
El plomo es un metal blando, maleable y dúctil. Si se calienta lentamente puede hacerse pasar a través de agujeros anulares o troqueles. Presenta una baja resistencia a la tracción y es un mal conductor de la electricidad. Al hacer un corte, su superficie presenta un lustre plateado brillante, que se vuelve rápidamente de color gris azulado y opaco, característico de este metal. Tiene un punto de fusión de 328 °C, un punto de ebullición de 1,740 °C y una densidad relativa de 11.34. Su masa atómica es 207.20.
El plomo reacciona con el ácido nítrico, pero a temperatura ambiente apenas le afectan los ácidos sulfúrico y clorhídrico. En presencia de aire, reacciona lentamente con el agua formando hidróxido de plomo, que es ligeramente soluble. Los compuestos solubles de plomo son venenosos. Aunque normalmente el agua contiene sales que forman una capa en las tuberías que impide la formación de hidróxido de plomo soluble, no es aconsejable emplear plomo en las tuberías de agua potable.
El plomo se presenta en la naturaleza en ocho formas isotópicas: cuatro de ellas son estables y las otras cuatro son radiactivas. Los isótopos estables plomo 206, plomo 207 y plomo 208 son, respectivamente, los productos finales de las series de descomposición radiactiva del uranio, actinio y torio. El plomo 204, también estable, no tiene precursores radiactivos naturales.
Aplicaciones
El plomo se emplea en grandes cantidades en la fabricación de baterías y en el revestimiento de cables eléctricos. También se utiliza industrialmente en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos X. Debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa como blindaje protector de materiales radiactivos. Entre las numerosas aleaciones de plomo se encuentran las soldaduras, el metal tipográfico y diversos cojinetes metálicos. Una gran parte del plomo se emplea en forma de compuestos, sobre todo en pinturas y pigmentos.
Zinc
El zinc metálico es un material blanco azulado que tiene muchas aplicaciones industriales. El zinc es uno de los elementos de transición del sistema periódico; su número atómico es 30, su peso atómico es de 65.39 g/mol, su densidad de 7.14g/cc, su temperatura de fusión es de 419.5 °C y su temperatura de ebullición de 907 ºC
Cristaliza en el sistema hexagonal. Es extremadamente frágil a temperaturas ordinarias, pero se vuelve maleable entre los 120 y los 150 °C, y se lamina fácilmente al pasarlo entre rodillos calientes. Ocupa el lugar 24 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. No existe libre en la naturaleza, sino que se encuentra como óxido de zinc (ZnO) en el mineral cincita y como silicato de zinc (2ZnOSiO2H2O) en la hemimorfita. También se encuentra como carbonato de zinc (ZnCO3) en el mineral esmitsonita, como óxido mixto de hierro y zinc (Zn(FeO2)O2) en la franklinita, y como sulfuro de zinc (ZnS) en la esfalerita, o blenda de zinc. Las menas utilizadas más comúnmente como fuente de zinc son la esmitsonita y la esfalerita.
Plata.
Es un metal blanco, susceptible de adquirir gran pulimento, muy dúctil y maleable, es un excelente conductor del calor y electricidad.
No se oxida en el aire ni en frío ni en caliente.
La plata puede adquirir por ciertos procedimientos químicos o eléctricos el estado coloidal. Estas soluciones son usadas en medicina.
Oro
De símbolo Au (del latín aurum, `oro'), es un elemento metálico, denso y blando, de aspecto amarillo brillante. El oro es uno de los elementos de transición del sistema periódico. Su número atómico es 79.
Propiedades
El oro puro es el más maleable y dúctil de todos los metales. Puede golpearse con un martillo hasta conseguir un espesor de 0.000013 cm, y una cantidad de 29 g se puede estirar hasta lograr un cable de 100 km de largo. Es uno de los metales más blandos (2.5 a 3 de dureza) y un buen conductor eléctrico y térmico. El oro es de color amarillo y tiene un brillo lustroso. Como otros metales en polvo, el oro finamente dividido presenta un color negro, y en suspensión coloidal su color varía entre el rojo rubí y el púrpura.
El oro es un metal muy inactivo. No le afecta el aire, el calor, la humedad ni la mayoría de los disolventes. Sólo es soluble en agua de cloro, agua regia o una mezcla de agua y cianuro de potasio. Los cloruros y cianuros son compuestos importantes del oro. Tiene un punto de fusión de 1,064 °C, un punto de ebullición de 2,970 °C y una densidad relativa de 19.3. Su masa atómica es 196.967.
Aplicaciones
El oro se conoce y aprecia desde tiempos remotos, no solamente por su belleza y resistencia a la corrosión, sino también por ser más fácil de trabajar que otros metales y más fácil de obtener. Debido a su relativa rareza, comenzó a usarse como moneda de cambio y como referencia en las transacciones monetarias internacionales (Patrón oro). La unidad para medir la masa del oro es la onza troy, que equivale a 31.1 gramos.
La mayor parte del oro producido se emplea en la acuñación de monedas y en joyería. Para estos fines se usa aleado con otros metales que le aportan dureza. El contenido de oro en una aleación se expresa en quilates. El oro destinado a la acuñación de monedas se compone de 90 partes de oro y 10 de plata. El oro verde usado en joyería contiene cobre y plata. El oro blanco contiene zinc y níquel o platino.
El oro también se utiliza en forma de láminas para dorar y rotular. El púrpura de Cassius, un precipitado de oro finamente dividido e hidróxido de estaño (IV), formado a partir de la interacción de cloruro de oro (III) y cloruro de estaño (II), se emplea para el coloreado de cristales de rubí. El ácido cloráurico se usa en fotografía para colorear imágenes plateadas. El cianuro de oro y potasio se utiliza para el dorado electrolítico. El oro también tiene aplicaciones en odontología. Los radioisótopos del oro se emplean en investigación biológica y en el tratamiento del cáncer.
El Hierro
Por su dureza y maleabilidad, es ampliamente usado para construir diversas maquinarias que aumentan la eficacia del trabajo del hombre. Además, de la mezcla del hierro y carbono se forma el acero, que perfecciona las cualidades del hierro puro.
En la III Región de nuestro país existen grandes yacimientos de hierro tales como El Carmen cerca de Chañaral y Algarrobo en Vallenar.
El Cobre
Es utilizado principalmente como conductor eléctrico.
Otros metales empleados por las industrias modernas son: el aluminio, el plomo, el zinc y el estaño.
Los Metales Preciosos
Como el oro, la plata y el platino, tienen diferentes aplicaciones en la industria y en la medicina. Se utilizan también en la confección de joyas.
Antecedentes históricos
Según Stone (1959), Aldama R.F., en su Geografía del Estado de Chihuahua, asienta que la primera concesión minera en el distrito se otorgó en el año 1794. Lambert (1892), describe que los yacimientos fueron descubiertos por gambusinos que los trabajaron en muy pequeña escala, entre los años de 1828 y 1830. La compañía minera de Naica, S.A., inició la explotación formal a fines del siglo pasado. Por el año de 1911, los trabajos se suspendieron y no fue sino hasta 1924, cuando la Compañía Minera Peñoles, S.A. reinició la explotación, trabajando hasta 1928, desde esta fecha la Compañía The Naica Mines of México, explotó los yacimientos hasta 1951, cuando traspasó sus propiedades a The Fresnillo Compaña, S.A., siendo esta última la que hasta ahora disfruta los yacimientos bajo la razón social de Compañía Fresnillo, S.A. de C.V.
Laboratorio.
A continuación se muestra el plano del laboratorio (planta baja y planta alta)
El laboratorio de ensayes está dividido en tres partes (sin incluir el área de muestreo ni metalurgia) como se muestra:
En esta área se analizan las muestras, ya sea que provengan de la mina, concentrados, cabezas, colas, entre otros.
Los proveedores, por así decirlo, son:
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Geología o Exploración.
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Planta concentradora.
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Embarques.
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Control ambiental.
Antes que nada, definiremos algunas de las palabras anteriores:
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Cabezas. Es el mineral sin proceso de concentración, solamente triturado.
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Concentrado. Es el mineral que ha sido expuesto a un agente concentrador, en este caso flotación selectiva.
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Colas. Es el mineral que sobra al finalizar el proceso de concentración, este material es generalmente considerado como desecho.
Antes de analizar las muestras, se deben preparar primero en el “departamento” de muestreo de la siguiente forma:
Muestras de geología:
Reporte técnico
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