Informe Geologico San Rafael
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CONCESIN DE EXPLOTACION SAN RAFAELPARA ARENAS SILICEAS Y ARCILLAS
El Valle, Hato Mayor, R. D.
PARTE 1: ADENDUM ESTUDIO GEOLOGICO
SOLICITANTE: SR. RICARDO BARCELO
Marzo del 2006
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ADENDUM CONCESION SAN RAFAEL Marzo del 2006
Santo Domingo, Rep. Dominicana27 de Marzo del 2006
IngenieroOctavio LpezDirector General de MineraEdificio Juan Pablo DuarteSu DespachoCiudad
Asunto: Remisin adendum solicitud concesin de explotacin San Rafael
Distinguido Ing. Lpez:
Muy cortsmente tenemos a bien remitirle adjunto, el adendum citado en el asunto,conteniendo algunas modificaciones e informaciones adicionales, las cuales viene acompletar los informes originales previamente suministrados a esa Direccin General y quesirvieron de sustento a nuestra solicitud de concesin de explotacin.
El presente documento contiene nuevos datos de carcter geolgico, minero-industrial yeconmico, que nos sirven para enfatizar y establecer los propsitos y metas del proyecto,consistentes en la explotacin minera sostenible de los recursos arenas silceas y arcillascontenidos en el rea de la concesin para su aprovechamiento principalmente como materia
prima en la industria de la transformacin, tales como cemento, cermica y vidrio.
A la espera de que este adendum satisfaga los requerimientos de las actuales autoridades, ylos lineamientos de la poltica minera eficientemente dirigida por Usted, le saluda,
Muy atentamente,
Sr. Ricardo BarcelSolicitante Concesin San Rafael
________________________________________________________________ Preparado por Nstor Jos Daz Para Sr. Ricardo Barcel
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CONCESIN DE EXPLOTACION SAN RAFAEL
PARTE 1: ADENDUM ESTUDIO GEOLOGICO
CONTENIDO
Pgina0.- RESUMEN EJECUTIVO. 4
1.- INTRODUCCIN Y ANTECEDENTES. 5
2.- ESTUDIO GEOLGICO... 7
2.1.- Introduccin.... 7
2.2.- Levantamiento de informacin geolgica de campo.. 8
2.2.1.- Metodologa y propsitos.... 8
2.3.- Marco geolgico.......... 10
2.4.- Unidades lito-estratigrficas; formaciones geolgicas presentes....... 13
2.4.1.- Rocas granitoides de El Valle: tonalitas y granodioritas 13
2.4.2.- Filones granticos asociados al batolito de El Valle... 19
2.5.- Caractersticas de los yacimientos...................... 20
2.5.1.- Aspectos petrogrficos y mineralgicos..... 25
2.5.2.- Caractersticas geoqumicas de la slice y de las arcillas de laConcesin San Rafael.. 26
3.- REQUERIMIENTOS DE CALIDAD, USOS Y APLICACIONES 283.1.- Industria metalrgica y de fundicin.. 28
3.2.- Industria del vidrio y cermica 31
3.2.1.- Requerimientos fsicos..... 33
3.3.- Industria de la construccin 34
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3.4.- Industria de abrasivos. 35
3.5.- Productos qumicos a base de slice.35
4.-BENEFICIADO DE LAS ARENAS SILCEAS. 36
5.- CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS.39
ANEXOS:
1- Mapa geolgico y leyenda de la regin donde se localiza el rea de la concesin SanRafael tomado del Proyecto SYSMIN II, de parte de la Hoja geolgica de El Valle.
2.- Resultados de ensayo qumico de muestras realizado por CEMEX
3.- Resultados de ensayo qumico de muestras realizado por la UASD
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RESUMEN EJECUTIVO:
Los recursos minerales arenas silceas y arcillas se encuentran ntimamente mezclados dentro
del rea de la concesin, como resultado de procesos de alteracin e intemperizacin de un
basamento granitoide conocido como batolito de El Valle y concentrados principalmente
dentro de los primeros 10 a 15 metros dentro de la profundidad de meteorizacin de dicho
batolito.
La condicin de estar presentes mezcladas la arena y la arcilla en proporciones variables,
constituye una caracterstica apreciable para algunos usos, en los que la arcilla es tambin
requerida como fuente de almina, como es el caso del clinquer para cemento Prtland, o
como material aglomerante como en las fundiciones y metalurgia y en la fabricacin de
ladrillos refractarios. Sin embargo para otras aplicaciones como fabricacin de vidrios,
cermica y productos qumicos esta mezcla tiene que ser purificada mediante tratamientos
hmedos de beneficiado industrial, con lo cual el nmero de aplicaciones y usos va a ser ms
amplio y el valor agregado aumentado significativamente.
La explotacin selectiva por tipos y calidades conforme a los usos demandados, usando
algunas guas de exploracin geolgica tales como: la profundidad media de meteorizacin,
el tamao de grano de los cristales de cuarzo, la coloracin de la arcilla, etc. va a mejorar los
rendimientos de extraccin y por tanto a rebajar los costos finales de explotacin y
beneficiado.
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1.0.- INTRODUCCION Y ANTECEDENTES
La solicitud de concesin de explotacin denominada San Rafael fue elevada a la
Direccin General de Minera el 3 de Noviembre del ao 2003 para beneficio del Sr. Ricardo
Barcel Salas en lo que se refiere a los minerales arenas silceas y arcillas, en los parajes de
El Cabao, Km. 20, Km. 23, Piita Arriba, Los Barros, Jarrueta, Palma Bajita, Los Guayos,
Piita Abajo y los Mampurrios, Secciones de Rincn Fogn, Colonia San Rafael y Arenitas,
del municipio de El Valle, provincia Hato Mayor del Rey en la Regin Este del Pas.
Desde la fecha de su sometimiento este expediente de solicitud ha tenido una serie de
incidentes en su proceso de tramitacin, cada uno de los cuales ha sido superado, luego de la
correspondiente enmienda, hasta culminar con su devolucin desde el Poder ejecutivo a la
Direccin General de Minera con la observacin de que los materiales objetos de la presente
solicitud de explotacin no se enmarcan dentro de los mbitos de la Ley miera # 146, sino
dentro de la Ley 123 para agregados manejada esta Ley por la secretara de Estado de Medio
Ambiente y Recursos naturales.
Entre las observaciones realizadas a la solicitud San Rafael hechas por las autoridades en
las fases de su evaluacin, podemos citar las siguientes:
1. Reduccin de rea para excluir las zonas sembradas de plantas de palma africana a los
fines de garantizar la no explotacin de arenas silceas y arcillas a partir de estos
terrenos. Dichos terrenos haban sido otorgados en contrato por un perodo de 40 aos
a diversas empresas agroindustriales como la INDUSPALMA S. A.;
2. Aclaracin de impasse por la indefinicin de los tipos de materiales presentes en la
zona solicitada en concesin para lo que realizamos anlisis qumicos de muestras de
arenas silceas, estableciendo as su presencia dentro de la concesin, de
inequvocamente arcillas y arenas silceas; Vase Anexos 2 y 3 donde se muestran
resultados de anlisis qumicos realizados por la Universidad Autnoma de Santo
Domingo (UASD) y por Cementos Nacionales (CEMEX)
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Los minerales y rocas industriales cuyo aprovechamiento es el objeto de esta solicitud de
explotacin van a ser destinados a abastecer la demanda de varias industrias y empresas
locales, las cuales requieren de estas materias primas en sus respectivos procesos deproduccin y en la construccin y ampliacin de sus instalaciones para sus clientes.
Desde el inicio de nuestras gestiones para lograr el otorgamiento de la concesin, hemos
enfocado nuestra atencin en el desarrollo de la industria de la transformacin y del turismo,
mediante la oferta de los recursos contenidos en el rea de nuestra concesin, para lo cual no
hemos descansado en agenciarnos los medios y las facilidades que nos permitan alcanzar los
objetivos propuestos. En tal sentido, y por vas de consecuencia de la existencia en nuestrasolicitud original de algunos errores de interpretacin, relativos al manejo de trminos
tcnicos ambiguos que generaron expectativas muy diferentes a las planteadas y perseguidas
por nosotros y las cuales finalmente se han revertido en contra de la aprobacin de nuestro
proyecto, hemos querido si se quiere, reformular los propsitos iniciales en procura de
agilizar y obtener definitivamente la concesin minera que nos ocupa.
En tales circunstancias nos permitimos apelar mediante el presente adendum a la racional y
siempre efectiva colaboracin de las autoridades mineras actuales, a los fines de que se
sirvan conocer las revisiones y adaptaciones hechas al proyecto original para su actualizacin
a las presentes circunstancias de desarrollo de nuestra nacin y a la vez para ponernos acorde
con los lineamientos y enfoques de la minera moderna y ambientalmente sostenible que
propugnan las autoridades de turno.
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2.0 ESTUDIO GEOLGICO
2.1.- Introduccin
El estudio geolgico original que fundamenta la solicitud de concesin San Rafael se bas
en la presencia en la zona de un gran intrusivo de rocas gneas meteorizadas, los cuales
dieron origen a las actuales arenas y arcillas. Los afloramientos y cortes presentes en el rea
de la concesin han sido registrados y documentados a partir de sus descripciones
macroscpicas, y en las ocasiones que fueron necesarios, con el muestreo de la roca o del
sedimento de inters.
Los contenidos centesimales de xidos de muestras representativas se establecieron a partir
de ensayos qumicos cuantitativos realizados en laboratorios nacionales de prestigio a los
fines de definir las variaciones de calidad de la materia prima en mina y procesada.
Labores geolgicas de exploracin tales como calicatas, muestreo, etc. para la requerida
cuantificacin de las reservas y de sus diferentes tipos y calidades, fueron lo debidamente
localizadas y detalladas a los fines requeridos por los reglamentos y las prcticas comunes en
el medio geolgico-minero. Estas labores geolgicas de evaluacin aparecen representadas
mediante las secciones transversales y las columnas lito-estratigrficas debidamente ubicadas
en el mapa geolgico del rea de la concesin as como las muestras y afloramientos
visitados aparecen geo-referenciadas y registradas en dicho mapa.
A la luz de la presente revisin y considerando que el estudio geolgico es parte vital para la
planificacin y el diseo de las labores mineras de la explotacin, la cual se debe ejecutar de
la manera ms racional y cientfica posible, a los fines de reducir al mximo los impactos
negativos al medio ambiente, hemos procedido a complementar la investigacin geolgica
original mediante un trabajo de compilacin de informaciones geolgicas derivadas de
estudios previos en la zona, unos itinerarios de campo y una interpretacin geolgica
adicional en inters de enfatizar y subrayar el objetivo primordial del proyecto: la
localizacin, caracterizacin, explotacin y aprovechamiento de yacimientos de arenas y
arcillas derivadas de los procesos de intemperizacin. Todo esto a los fines de conocer con
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mayor detalle las diversas variables geolgicas que intervinieron en su formacin, tales como
mecanismos de depositacin o de formacin del mineral til, roca encajante o estril, grado
de variabilidad de los contaminantes o pureza del mineral, controles estructurales, litolgicos
y/o geomorfolgicos.
2.2 LEVANTAMIENTO DE INFORMACION GEOLOGICA DE CAMPO
2.2.1 Metodologa de los trabajos y propsitos
Una vez revisada la documentacin geolgica disponible as como los antecedentes del
expediente, el trabajo realizado ha consistido en la observacin de las caractersticas de los
afloramientos tpicos de campo para correlacionarlos con los ya registrados, as como
tambin del anlisis y de la correlacin de estudios previos efectuados en la regin geolgica
donde se enmarca el presente proyecto.
Los propsitos perseguidos con esta breve campaa de geologa de campo fueron en lneas
generales la delimitacin y caracterizacin de las zonas de inters para la posible explotacin
de arenas silceas y arcillas, basado en sus propiedades geoqumicas, de granulometra y de
las condiciones logsticas de accesos, alturas, drenajes y medioambientales.
Los factores a tener en cuenta en los recorridos y en las visitas puntuales realizadas en la
zona fueron consistieron en:
Delimitacin y/o extensin de las reas de rocas gneas cidas a intermedias que afloran en la
regin y que sabemos corresponden a las formaciones Los Ranchos y/o Tireodiferencindolas de los afloramientos de otras posibles rocas estriles presentes;
Diferenciacin de las diferentes clases de rocas gneas como tonalitas, dioritas, riolitas,
gabros, etc. siempre que la alteracin meterica lo permita, estableciendo sus caractersticas
macroscpicas distintivas;
Determinacin de los sistemas de fracturas principales existentes, estableciendo lasprincipales familias o grupos de stas, a fin de establecer patrones de direccin del desarrollo
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de las labores mineras que optimicen la extraccin mediante el conocimiento de las
variaciones del grado de tenacidad y ripiabilidad de la roca;
Localizacin de los afloramientos que por su morfologa, extensin, ausencia derecubrimientos y vegetacin, y accesibilidad, nos puedan brindar informaciones de inters en
las siguientes fases de trabajo;
Programacin de una serie de itinerarios que nos permita realizar las comprobaciones de
campo sugeridas, abarcando visitas sistemticas a la mayora de los afloramientos y puntos
de inters;
Criterios y seleccin de muestras para anlisis de laboratorio;
Identificacin y seleccin de zonas favorables para la realizacin de futuros estudios de
campo ms detallados;
Seleccin de puntos ptimos para localizar posibles perforaciones necesarias para los
clculos de las reservas.
2.2.2 Registro y descripcin de afloramientos
En la descripcin, anlisis y estudio de los diferentes afloramientos, se ha utilizado una gua
sistemtica que nos ha permitido definir y comparar las caractersticas macroscpicas, tales
como rasgos petrolgicos de la roca, como minerales principales, tamao de grano, presencia
de mega-cristales, etc.
El estudio geolgico tiene como propsito fundamental la definicin precisa de las diversas
caractersticas que adornan los materiales rocosos y minerales industriales (arenas silceas y
arcillas) que permitan abastecer la industria cementera, cermica, del vidrio, etc. en
Repblica Dominicana.
Finalmente se incluye en este reporte en un captulo aparte una apreciacin de los costos e
ingresos que pudieran influir de manera decisiva en la factibilidad del Proyecto y por ende en
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la ejecucin de la explotacin minera, a la luz de los nuevos cambios en los precios
experimentados en el producto final con respecto a los precios planteados en el estudio
original y donde se contemplaban los precios de los agregados para la industria de la
construccin en lugar de las arenas silceas para las industria de transformacin industrial.
2.3.- Marco geolgico
A continuacin un resumen de los principales rasgos regionales que tienen que ver con la
conformacin de las condiciones geolgicas y geomorfolgicas de la zona de la concesin,
las cuales han sido establecidas a travs de diversos estudios de investigacin de
universidades e instituciones de diferentes pases y gracias a toda una relacin decooperacin e intercambio internacional.
Entre la comunidad cientfica en general hay una especie de consenso de que las diferentes
partes o segmentos que componen el Gran Arco de islas de las Antillas (y con l la La
Espaola) se empezaron a formar en el Ocano Pacfico a partir del Jursico superior-
Cretcico Inferior (Mann P, et al., 1991) como un arco de isla volcnico ms o menos
continuo el cual migr hacia el Este durante el Cretcico Superior y parte del Terciario, hasta
alcanzar su posicin actual en la regin del Caribe (Pindel J. L. y Barret S.F., 1990 ; Pindel
J.L., 1994).
La Espaola, conjuntamente con Puerto Rico, constituye una unidad que puede
interpretarse como una microplaca, limitada al Norte por una zona de subduccin con
desplazamiento oblicuo a subparalelo a su traza, y al Sur, por otra zona de subduccin
incipiente a la que se asocia la Fosa de los Muertos (Byrne D.B. et al., 1985 ; Masson D.G. y
Scanlon K.M., 1991).
El margen norte de la Placa del Caribe ha evolucionado desde constituir un lmite controlado
por subduccin en el Cretcico y parte del Eoceno, a ser hoy, tras la colisin de esta placa
con la plataforma de las Bahamas (colision arco continente), un lmite dominado en gran
parte por desplazamientos en direccin de carcter senestro que acomodan el desplazamiento
hacia el Este de la Placa del Caribe en relacin con Norteamrica (Mann P. et al., 1991).
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La Cordillera Oriental donde se encuentra la zona de la concesin San Rafael es el bloque
ms extenso de rocas cretcicas (875 km segn Lebrn M.C. y Perfit M.R., 1994) de la
aglomeracin de terrenos que componen La Espaola (Mann P. et al., 1991). El lmite
occidental es el cabalgamiento NO-SE de Hatillo que separa las rocas poco deformadas de laCordillera Oriental de la banda de rocas de edad equivalente, pero fuertemente deformadas y
con peridotita serpentinizada (Peridotita de Loma Caribe), del Cinturn Intermedio (Bowin
C., 1966). El lmite norte rectilneo son las fallas E-O de la Baha de Saman, que prolongan
la cuenca del Cibao de La Espaola Central, donde se ha acumulado un espesor considerable
de sedimentos negenos. Hacia el Sur y hacia el Este, la Cordillera Oriental termina
enterrada bajo la plataforma de carbonatos plio-cuaternaria de la Llanura Costera del Caribe.
La mayor parte del espesor de la corteza de la Cordillera Oriental la forman varios kilmetros
de rocas generadas en el Cretcico por acumulacin de magma y sedimentos sobre la zona de
subduccin, en un arco de islas volcnico (Bowin C., 1975). Estas rocas incluyen lavas y
rocas volcanoclsticas cubiertas por calizas de edad cretcico inferior, epiclastitas y otras
rocas sedimentarias de edad cretcico superior y granitoides intrusivos (plutones de El Valle
y de Sabana Grande de Boy).
El rea de la concesin situada en el centro norte de la Hoja geolgica del Pais denominada
El Valle, ocupa principalmente una depresin que es llamativamente de forma sub-circular
y donde se enraza el batolito tonaltico de El Valle.
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Vista de la depresin de El Valle, conteniendo en su fondo una intrusin tonaltica conocida comobatolito de El Valle.
La cobertura tabular de las margo-calizas de los Haitises ocupa la mitad oeste de la susodicha
hoja geolgica, en la que se genera una morfologa krstica particularmente caracterstica.
Al sur y este de la zona de la concesin afloran los terrenos volcnicos y volcno-
sedimentarios cretcicos de la Formacin Los Ranchos, los cuales dan lugar a relieves de
formas alomadas, muy sensibles a la alteracin meterica.
El fracturamiento NO-SE tiene una gran influencia en el modelado de los relieves y en el
trazado de la red hidrogrfica. El ro Yabn discurre un valle cuyo trazado coincide con una
estructura mayor, de extensin regional, de direccin N130E, conocida con el nombre de
Falla del Ro Yabn.
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2.4.- Unidades lito-estratigrficas; formaciones geolgicas presentes
Dentro de este apartado vamos a considerar las unidades lito-estratigrficas que tienen quever con el propsito minero del Proyecto, que es el aprovechamiento de las arenas cuarzosas
y las arcillas provenientes de las diversas formaciones geolgicas presentes dentro de los
linderos de la concesin San Rafael. Por tal razn vamos a definir desde el punto de vista
petrogrfico, basado en las notas bibliograficas existentes y en nuestras propias
observaciones de campo en el rea de estudio, el conocido plutn tonaltico de EL Valle que
es la roca madre o fuente de los yacimientos de inters, junto con la facies arcillosa de los
Haitises con la cual se pone en contacto discordante en la parte sur y suroeste de la concesiny con la cual aparece interdigitada permitiendo asi la presencia de arenas y arcillas mezcladas
en diversas proporciones, en las zonas de transicion entre una y otra unidad litoestratigrafica.
2.4.1 Rocas granitoides de El Valle: tonalitas y granodioritas
El macizo tonaltico o grano-diortico de El Valle ocupa alrededor del 50 % del rea de la
Concesin San Rafael en la porcin sur y sureste de la misma. Fue descubierto en 1977
durante los trabajos de bsqueda de lignito por la compaa Sofremines. Tanto esta
granodiorita como la tonalita se hallan atravesadas por diques de escasas decenas de
centmetros de potencia de microgranito rojizo y pegmatitas granticas. En parte el
microgranito forma lentes de escasos metros de extensin.
Se distinguieron granitoides de composiciones tonalticas y granodiorticas. La roca tonaltica
presenta una orientacin de megacristales de plagioclasa y un grado de deformacin sub-
slida similar a la granodiorita, con el agregado de una sericitizacin generalizada de los
minerales ferromagnesianos y alteracin albtica.
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Afloramiento del batolito de roca granitoide poco meteorizada, en este caso tonalita de grano grueso apartir de la cual se generan los yacimientos de arenas de cuarzo presentes en la zona.
Ocupa el fondo de una vasta depresin centrada en la aldea de El Valle, y sigue una direccin
NO-SE groseramente paralela a los accidentes mayores que afectan la regin: hacia el NE, se
interrumpen en la falla del ro Yabn y hacia el SO, desaparecen bajo la cobertura de las
arcillas y margo-calizas de la Formacin Los Haitises cuya extensin es igualmente
controlada por la fracturacin NO-SE.
Los contactos con la roca encajante son muy verticales y visibles en favor de los relieves de
la franja Este (sector de Piita Arriba y Piita Abajo) y Suroeste (Loma de la Yagua). Al pie
de Loma de la Yagua, una pequea cantera intermitente permite ver el contacto.
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Contacto intrusivo entre las volcanitas de la Formacion Los Ranchos y la tonalita.
La arenizacin es un proceso notorio en el conjunto del macizo y puede alcanzar ms de 10
m de espesor. A travs de toda la zona es comn el tipo de suelo arenoso y algo arcillososobre el cual se genera la actividad agrcola tpica de la regin que es el cultivo de ctricos y
de palma africana, observndose con mucha frecuencia la presencia de fragmentos sub-
redondeados o bolos del granitoide fresco, el cual es necesario remover y separar de la arena.
Suelo de arenas de cuarzo tpico de la regin donde se cultivan ctricos y oleaginosas.
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Deposito de arenas de cuarzo naturales algo arcillosa fruto del proceso de meteorizacion y desintegracion de la rocagranitoide donde pueden observarse los bloques relictos ms frescos y compactos de la roca original
En los estudios de mapeo geologico en la region se han distinguido dos facies principales detonalita: la facies ms frecuente (1) es de grano grueso, con textura isogranular y de tinte
rosado claro.
Dado que el plutn de El Valle esta compuesto pricipalmente por tonalitas y granodioritas,
cantidades menores de Diorita cuarcfera, algunos granitos y rocas ricas en cuarzo, vamos a
presentar una breve descripcion petrografica de cada una de estas rocas, tal como la hemos
observado en los afloramientos de campo y acorde con su clasificacion:
Tonalitas, compuestas principalmente de plagioclasas, hornblenda y biotita y en menor
cantidad feldespato alcalino. Clinopiroxeno escaso, la plagioclasa es oligoclasa. Mineral
accesorio: Epidota, esfeno y minerales opacos.
Granodioritas, principalmente, cuarzo, feldespato alcalino (microclina), plagioclasa y biotita,
en menor cantidad hornblenda.Minerales accesorios:Apatito, esfeno, epdota y minerales de
menas.
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Granitos rocas leucocraticas de grano medio. Biotita es el unico mineral ferromagnesiano
acompaada generalmente por muscovita. Microclina pertitica oligoclasa y cuarzo minerales
predominantes apatito y minerales opacos tambien presentes.
Rocas ricas en cuarzo. Biotita, moscovita adems de cuarzo y feldespato, exclusivamente en
los mrgenes del plutn.
Todas las rocas mencionadas muestran evidencia de postconsolidacion y alteracion
hidrotermal de sus minerales primarios.
Tonalita de la facies 1 del tipo granudagruesa y de color claro, con granos de varios centmetros decoloracin mas oscuras.
Se trata de una tonalita compuesta por plagioclasas parcialmente alteradas a sericitay epidota, con cuarzo abundante, de anfbol verde marrn automorfo y ms
raramente de biotita, sistemticamente transformada en clorita. Es frecuente en el
afloramiento la presencia de enclaves centimtricos. - menos frecuente (2), la facies
es de grano fino y de color marrn. Parece un microgabro constituido
principalmente de anfbol y de listones cuadrados de plagioclasa.
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Tonalita de grano grueso parcialmente meteorizada y fcil de arrancar, muycomn en la base de los afloramientos producidos en los cortes de canterasde la regin. Esta tonalita corresponde al tipo identificada como facie 1 o decoloracin clara
En el rea se encuentran islotes o macizos redondeados de material tonaltico
afloran en medio de la calizas y margas de Los Haitises. Son antiguos remanentes
del sustrato grantico que no han sido totalmente recubiertos y colonizados por lasfacies arrecifales transgresivas de Los Haitises.
Se trata de afloramientos que exhiben las mismas facies que los del macizo de El
Valle.
2.4.3 Filones granticos asociados al batolito de El Valle
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Se observan microgranitos aplticos en forma de filones de potencia variables y
extensin decamtrica en el sector de Loma Larga; en el rea del proyecto no se
han podido definir sus tamaos, pero si su presencia. Estn muy alterados y
constituyen una arena cuarzo-feldesptica suelta de color claro que contrasta con laroca encajante. Vase foto siguiente.
Vetas apliticas de micro-granito rosado cortando transversalmente los cuerposde tonalitas, tal como se observan en las paredes de los afloramientos situadosdentro de los cortes de cantera de la regin.
Los diques y lentes de microgramitos rosados, que cortan a la fbrica magmtica de
la tonalita y que tambin intruyen a las rocas granodioriticas, presentan una textura
apltica sin deformacin, y composicionalmente son un granito con biotita
cloritizada. Por lo tanto, su emplazamiento habra ocurrido con posterioridad alenfriamiento y deformacin de la granodiorita.
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2.5.- CARACTERSTICAS DE LOS YACIMIENTOS
Los yacimientos de arenas silceas de la concesin evaluada tienen un origen
comn. La roca madre de la cul se derivan es una roca granitoide, compuesta de
feldespato, cuarzo y mica. El feldespato (silicato doble de aluminio y potasio o
sodio) acta de sustancia aglomerante de la mica y el cuarzo: bajo la accin tenaz y
constante de los agentes atmosfricos se disocian los dos silicatos que componen al
feldespato. El silicato de aluminio, al hidratarse se convierte en arcilla, mientras
que los silicatos de potasio o de sodio (como tales, o transformados en carbonatos
por la accin del anhdrido carbnico del aire) son arrastrados por las aguasmetericas.
De este modo se han constituido vastos depsitos de arenas naturales en toda la
regin, correspondiendo al tipo de depsitos eluvialesconstituidos por mas de 98% de granos sub-angulosos a sub-redondeados de arenas de cuarzo, con un tamao
comprendido entre 0,063 y 5 mm.
Sin embargo, de un sitio a otro presentan ligeras caractersticas diferentes segn
que el proceso de disgregacin est mas o menos avanzado (en este ltimo caso
existen residuos de feldespato, que es fusible y disminuye la refractariedad de la
arena) y que la disociacin se haya realizado en el mismo lugar donde se encuentra
la arena (arenas arcillosas naturales con porcentajes variables de arcilla) o con
acciones de transporte que forman depsitos distintos de arena silcea y de arcilla.
Casi siempre estos yacimientos estn constituidos por granos de cuarzo (bixido desilicio, muy refractario) y por arcilla (silicato hidratado de aluminio) que es el
elemento de unin y que le confiere plasticidad y disgregabilidad; la estructura
granular propia de la arena le asegura la caracterstica de permeabilidad.
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http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos4/acciones/acciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos4/acciones/acciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTRO -
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En general las arenas observadas en la parte sur-suroeste de la concesin se
presentan asociadas con una cierta proporcin de arcillas cremas amarillentas a
rojizas algo grasosas, las cuales le sirven de cemento o soporte, tal como se ha
dicho, o lo que es lo mismo, aparecen mezcladas en proporciones variables desde
mas o menos un 20-35 % arcilla y 65-80 % cuarzo, constituyendo agregados muy
tiles para la industria del cemento por cuanto contiene los deseados xidos de
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aluminio y slice que entran en la formulacin centesimal del clinquer para la
produccin de cemento Prtland gris.
Arenas de cuarzo con arcillas cremas y marrones tal como aparecen despus de las labores dearranque en las reas de explotacin.
Una primera clasificacin de las arenas de cuarzo tal como las encontramos en el
campo, puede basarse en su contenido de arcilla, as se distinguen cuatro clases:
1. Arenas arcillosas o tierras grasas , cuyo contenido de arcilla es superior al18%;
2. Arenas arcillosas o tierras semigrasas , cuyo contenido de arcilla va del 8 al
18%;
3. Arenas arcillosas o tierras magras, cuyo contenido de arcilla va del 5 al 8%;
4. Arenas silceas , cuyo contenido de arcilla es inferior al 5%;
El alcance de los estudios realizados en el rea de la concesin San Rafael no
permite establecer una clasificacin definitiva de los yacimientos de arenas y
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arcillas presentes, pudiendo solo citar a grandes rasgos que el perfil del suelo
presenta una distribucin de arenas silceas de menores porcentajes de arcillas en
profundidad cuanto ms se aproxima a la roca granitoide ms fresca, pudiendo
alcanzar la profundidad de meteorizacin un total de hasta 15 metros.
Dentro de este rango de profundidades encontramos una roca semiconsolidada,
fcilmente repeable, con contenidos de arcillas amarillas y marrones en
proporciones variables, predominando d icha arcilla en los primeros 4 metros de
profundidad, a partir de los cuales la proporcin de arenas de cuarzo aumenta hasta
constituirse en la roca grantica alterada del subsuelo.
Perfil del suelo mostrado en un corte de mina de uno de los yacimientos de arenas de cuarzo y
arcillas de la regin; observese el avanzado grado de intemperizacion y alteracin de la roca
granitoide del batolito de El Valle.
En relacin con las dimensiones del grano, pueden distinguirse yacimientos de
arena de los siguientes tipos:
1. Arena de grano grueso;
2. Arena de grano medio;
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3. Arena de grano fino.
En los depsitos de la concesin San Rafael los de grano grueso tienen una
presencia predominante.
2.5.1.- Aspectos petrogrficos y mineralgicos
Las arenas silceas de la concesin tienen como principal componentes granos de
cuarzo, el cual se encuentra en la naturaleza bajo la forma cristalina del cuarzo,
constituyendo el 12 % de la corteza terrestre. Es el mineral ms comn y difundido;
est compuesto por silicio y oxgeno en proporcin de uno a dos. El silicio, metal
negro y opaco, forma con el oxgeno un mineral perfectamente transparente.
Pertenece a la clase de los silicatos y al Sistema Cristalino Trigonal. Este mineral
es muy rico en variedades, los que se pueden agrupar en Macrocristalinas, con
cristales bien visibles a simple vista, y Criptocristalinas, formada por cristales
microscpicos. Al primer grupo pertenece el cuarzo puro (hialino o cristal de roca),
incoloro y transparente, y sus variedades impuras, que presentan diversas
coloraciones: violeta (cuarzo amatista), parda (ahumado), negra (morin) y
amarillo (citrino). Las impurezas pueden estar presentes en forma de escamitas
brillantes (aventurina), de agujas de rutilo (rutilado), o de otros minerales fibrosos
(prasio).
El segundo grupo incluye tres variedades importantes (calcedonia, jaspe y slex),
que comprenden diversas subvariedades. Por ejemplo la cornalina, gata y nix,
son subvariedades del cuarzo calcedonia.
El cuarzo es tambin triboluminiscente (por rozamiento o por golpe con el martillo
emite una luminiscencia amarilla, observable en la oscuridad), y termoluminiscente
(si lo calentamos entre 150 y 200 C, emite una luminosidad azul o amarilla,
visible inclusive en la oscuridad). Otra caracterstica, es que interviene en la
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composicin de rocas gneas intrusivas y efusivas; en pegmatitas granticas, como
ganga en filones metalferos y en rocas metamrficas y sedimentarias.
Se origina por enfriamiento de magmas, a partir de fluidos a temperaturas de 100 y400 C. Calentado encima de los 573 C el cuarzo cambia su estructura cristalina y
se vuelve Hexagonal (es como s fuese otro mineral).
El cuarzo es comn que se presente como vetas o filoncillos blancos en diversas
rocas. Tambin son frecuentes las geodas y drusas, cavidades tapizadas por
cristales de cuarzo de variadas formas y coloraciones. Puede presentarse en la
naturaleza como mineral de alta pureza (cristal de roca), o de lo contrario sercultivado. Los recursos mundiales de grandes cristales naturales se encuentran
exclusivamente en Brasil, y en menores cantidades en Estados Unidos. Los
cristales de menor pureza o lascas, se encuentran en Madagascar, Angola, frica
del Sur, Rusia y Venezuela.
2.5.2.- Geoqumica de la slice y de las arcillas de la concesin San Rafael
El potencial de los yacimientos localizados en la concesin San Rafael es muy
amplio; sin embargo, en la mayora de ellos se requiere procesar el mineral para
eliminar impurezas, principalmente de arcilla, hierro y sustancias alcalinas.
La especificacin del SiO2, o agregados de cuarzo, en casi todas las ramas
industriales exige un rango superior al 98%, y las impurezas en conjunto nodebern rebasar el consecuente 2%. Aparentemente la impureza ms fcil de
eliminar de un yacimiento de arena slicea es el contenido de arcilla y el ms difcil
es el Fe2O3 , que puede venir ocluido en el grano de cuarzo.
En la prctica el contenido elevado de estas impurezas puede condenar la
explotacin de un yacimiento.
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Es por causa de su estabilidad qumica y fsica el mineral detrtico ms abundante,
y entre todos los minerales casi el nico que constituye un compuesto qumico
puro, ya que su composicin suele ser 100% de Si02 (46.7% de Si y 53.3% de 02 ).
Aparece con frecuencia como mineral de ganga en los yacimientos metalferos. El
cuarzo presenta impurezas aun en los cristales ms perfectos, como Li, Na, K, Al,
Fe, Mn, Ti, Ca y Mg, con frecuencia inclusiones de rutilo, hematita, clorita y mica.
Al aplicar el trmino para identificar a la arena silicea desde el punto de vista
comercial, consiste de agregados de cuarzo puro, que por naturaleza es blanco
cristalino y que son apropiados para la elaboracin de loza, vidrio, cemento,
refractarios y usos similares. De esta manera, el trmino se aplica tambin a losdepsitos que contienen una concentracin de cuarzo mnima antes de ser
preparados para el mercado; la mayora necesitan pasar por un lavado para su
refinacin y algunos contienen hasta 10% de arcilla, que debe ser eliminada para
obtener un agregado comercial. La arena silicea no en todos los casos se utiliza
como agregado nico. En muchas ramas industriales se utiliza como aglutinado con
sustancias generalmente arcillosas; la elaboracin de ladrillo refractario y piezas de
moldeo constituyen dos ejemplos de su utilizacin. En este aspecto, la pasta escapaz de soportar unos cuantos grados de fusin de cono piromtrico a la
temperatura de 1 710 a 1 730 C, y que puede utilizarse en condiciones de
seguridad en estructuras hasta los 1650 C (3 002 F).
Los ensayos realizados a muestras representativas tomadas dentro de yacimientos
en explotacin dentro de la concesin estudiada presentan contenidos de slice de
hasta un 80 %, correspondiendo el resto a la fraccin arcillosa con la que
caractersticamente al ser minada se mezcla ntimamente reduciendo su calidad
como autentica fuente de slice. Estos resultados permiten establecer que los usos
de esta materia prima tal como aparece en los depsitos naturales tienen
limitaciones que va a impedir su empleo en la mayora de las aplicaciones
industriales a menos que sean sometidas a tratamientos de lavado con agua,
tamizado y secado.
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3.- REQUERIMIENTOS DE CALIDAD, USOS Y APLICACIONES
La arena silicea tiene muchas aplicaciones industriales. Este mineral es til debido
a sus propiedades inherentes, entre las cuales se pueden citar las siguientes: es
qumicamente inerte en un rango muy amplio de pH, lo que permite su
aglutinamiento sin dejar residuos ajenos a la mezcla, conservando sus
caractersticas fsicas, aun en condiciones de carga y temperatura refractaria;
molido se emplea como material de relleno en pastas de pulir, as como filtro de
lquidos y para tratamientos abrasivos en la forma de chorros de arena. Una de las
propiedades ms importantes es su resistencia, por lo que se extraen grandes
volmenes para ser utilizados en la industria de la construccin, principalmente
para la elaboracin de ladrillos silito-calcreos que sobrepasan los estndares de
resistencia de otro tipo de materiales; mientras que un ladrillo de construccin
estandar resiste una compresin de 160 kg/cm, el ladrillo silito-calcreo especfica
de 320 a 350 kg/cm, segn sea el aglutinamiento y la seleccin de mineral.
Los requerimientos que establecen las industrias consumidoras son muy especficosy particulares. El uso en cada rama industrial es diverso, ocupndose tanto como
materia prima, as como producto terminado y en algunos casos se llega a usar sin
eliminar los contaminantes. El empleo de las arenas de slice se da principalmente
en la industria metalrgica y de fundicin, industria de vidrio y cermica, industria
de la construccin, abrasivos, productos qumicos a base de slice, industria de
petrleo, electrnica, otros usos y sustitutos.
3.1.- Industria metalrgica y de fundicin
La slice utilizada en esta industria es como grava de cuarzo, con dimetros de 2 a 4
mm, para la fabricacin de ferro aleaciones; arena slica para elaborar moldes y
corazones de diferentes piezas fundidas y tambin arena slica como materia prima
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en la fabricacin de refractarios. El mineral que se utiliza en la carga para la
fabricacin de ferrosilicio son gravas de cuarzo con contenido no menor del 95%
de SiO2 , no mayor de 0.02% de P2O5 (Pentxido de fsforo) y una menor
cantidad posible de impurezas escorificantes de Al2O3 (Almina), debiendocumplir adems especificaciones del tamao de la partcula entre +" y -2". El
ferrosilicio se emplea para desoxidar y alear el acero y en calidad de reductor al
fabricar algunas ferroaleaciones. En los hornos elctricos se obtiene el ferrosilicio
de diferentes calidades, de acuerdo a su contenido de slice, que vara de 18 a 45%,
75%, 80% y 90%. El contenido de slice en el ferrosilicio determina el uso que ha
de drsele a ste; as, el que contiene 45% o menos se emplea para la desoxidacin
de aceros y los de mayor grado se utilizan como elemento aleante.
La seleccin de las materias primas utilizadas en la preparacin de moldes para
fundicin, como arenas naturales y aglutinantes bsicamente de bentonita, tiene
que ser consecuencia de un anlisis respecto a la forma en que dichos materiales
deben responder a diferentes factores.
La principal ventaja de utilizar arena slicea para fundicin es la resistencia del
mineral aglutinado a la presin metalosttica del metal que se est colocando y que
es suficientemente permeable para permitir el escape de vapores y gases, aparte que
la textura y composicin del molde permite un vaciado ntegro, suave y sin
reaccin trmica del choque.
Hay otras arenas que compiten con la arena slicea para usarse como material
refractario y de moldeo, en particular de cromita, olivino y zirconio. Cada arena
tiene sus ventajas y desventajas inherentes, segn las condiciones de trabajo;
aunque cabe mencionar que las arenas de zirconio, cromita y olivino resultan de
manera natural ms escasas, razn por la cual en total representan 5% del consumo
total de arenas para moldeo, en tanto que la arena slicea representa el restante
95%. La composicin de colados que hacen uso de estos materiales es mayor al
5%, ya que el olivino, el zirconio y la cromita son esencialmente materiales de
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recubrimiento y en condiciones normales se usa con arena slicea como relleno. En
la industria de fabricacin de refractarios, el ladrillo de slice es un producto capaz
de soportar una carga de 3.5 kg/cm y 50 lb/pulg, hasta llegar a unos cuantos
grados por debajo de su punto de fusin de cono, esto es, de 1 710 a 1 730C(3100 - 3 146F) y puede utilizarse en condiciones de seguridad en estructuras
hasta los 1 650C (3 002F). No sufre contraccin alguna a temperaturas que
llegan hasta su punto de fusin y presenta una elevada resistencia al choque
trmico en el intervalo de 600 - 1 700C (1 112 - 3 092F). Ofrece una resistencia
notable al ataque de los principales fundentes de hornos de acero, a saber, el xido
de hierro, la cal y las escorias cidas en general, junto con una alta resistencia a la
abrasin. Es atacado fcilmente por las escorias bsicas y por el flor. Suconductividad trmica a temperaturas altas es aproximadamente 25% mayor que la
de la arcilla refractaria. Su nica limitacin seria es la escasa resistencia al choque
trmico por debajo de los 600C (1 112F) o por debajo de los 300C (572F) en el
caso de un ladrillo muy cocido.
Las arenas cuarzosas para la elaboracin del ladrillo refractario de slice requieren
una granulometra de 45% de agregados gruesos, 10% de tamaos medios y 45%
de finos. Los retenidos de partcula en tamices corresponden a los siguientes: La
especificacin comparativa de ladrillos refractarios de semi-slice y slice con su
equivalente en arcilla, es la siguiente:
Limites (%)Retenido por el tamiz de 6 mallas 13 9De 6 a 20 mallas 28 17
De 20 a 60 mallas 11 25De 60 a 120 mallas 14 11Pasado por el tamiz de 120 mallas 34 38
100 100
La especificacin comparativa de ladrillos refractarios de semislice y slice con su
equivalente en arcilla, es la siguiente:
Propiedades de los ladrillos refractarios de slice
Prametros de medicin Semislice Arcilla refractaria SliceAnlisis qumico (%)
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Si O2 88.7 53.8 95.8Al2 03 9.1 39.2 0.8Fe2O3 1.0 2.7 0.9TiO2 0.4 1.6 0.0
CaO 0.2 0.3 1.6MgO 0.3 0.7 0.3Alcalis 0.4 1.4 0.5P.P.I. (%) --- 0.2 0.2Punto de fusin de cono (C) mas 1 600 1 560 1 690Resistencia a la compresin (kg/cm ) 104 165 329Porosidad (%) 23.6 26.3 26.8Densidad a granel(g/cm )
1.93 1.96 1.7
Conductividad trmica (BTU) 5.6 6.2 7.5
3.2 Industria del vidrio y cermica
La arena slicea es uno de los compuestos de slice primario formador de vidrio y
presente en casi todo tipo de fabricacin de cermica. En la fabricacin de esta
ltima no slo se requiere de componentes plsticos, como arcilla china y/o arcillaorgnica (Ball Clay), sino que tambin se recurre a las variedades magras de slice
y otros componentes no plsticos. Para la fabricacin de vidrio se requiere arena
cuarzosa con caractersticas fsicas y qumicas muy uniformes, ya que la
composicin qumica del vidrio tambin tiene que ser muy constante para evitar
defectos que seran evidentes en los artculos de vidrio.
Una continua variacin en los contenidos de arena slicea permite efectuar
frecuentes ajustes para balancear las frmulas del vidrio. Si la arena tiene menos
del 99% de SiO2 , no se califica de primera calidad. Si el contenido de SiO2 es
bajo, la arena puede tener considerables impurezas, lo que ocasiona defectos en la
calidad de los artculos y ademshace inoperante la produccin por las continuas
limpiezas de los hornos de fundicin. La principal objecin de los fabricantes de
vidrio est en el contenido de xido de hierro (Fe2O3 ) en la arena slicea, ya que
este compuesto provoca coloracin en el vidrio o cristal.
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En algunos procesos se pueden aplicar decolorantes para controlar la pigmentacin
del xido, a excepcin de los productos como el vidrio plano o impreso, para los
que no se admite tratamiento alguno. Las cantidades tolerables de impurezas de
xido de hierro y titanio son mnimas y se aceptan para la fabricacin de vidriombar o de botella. Los compuestos de calcio y magnesio son nocivos en el caso de
vidrios solubles, debido a que afectan esta propiedad. Los xidos de aluminio
menoscaban la transparencia y hacen ms difcil la fundicin.
La composicin qumica de las arenas de slice para la fabricacin de vidrio debe
ser lo ms uniforme posible.
A continuacin se presentan las variaciones tolerables:
SiO2...................... 0.25%
Al2O3..................... 0.10%
CaO...................... 0.10%
MgO...................... 0.10%
En cuanto a los porcentajes de especificacin para los diferentes tipos de vidrio se
presentan en la tabla siguiente:
Especificaciones para arenas de vidrio de la U.S. Bureau of Standars
Tipo de vidrio SiO2 %Mn Al2O3 %MxFe2O3%Mx
CaO+MgO%Mx
1 . Calidad ptica 99.8 0.1 0.22 0.102. Calidad cristal de mesa 98.5 0.5 0.035 0.203. Calidad cristal de flint 95.0 4.0 0.06 0.504. Calidad vidrio cilindrado, varilla yvidrio pulido
98.5 0.5 0.06 0.50
5. Calidad vidrio para placas roladas ypulidas
95.0 4.0 0.06 0.50
6. Calidad vidrio natural, vidrio de
ventana
98.0 0.5 0.30 0.50
7. Calidad vidrio natural 95.0 4.0 0.30 0.50
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8. Calidad vidrio verde 98.0 0.5 1.00 0.509. Calidad vidrio mbar 95.0 4.0 1.00 0.50
3.2.1.- Requerimientos fsicos
De los requisitos fsicos ms importantes de las arenas cuarzosas son el tamao y la
forma de los granos, objeto principal de la granulometra. En la siguiente tabla se
establecen los lmites de tamao del grano requeridos para la fabricacin de vidrio.
Malla Tyler Abertura (mm) Retencin en la malla sealadaN
20 0.833 0 %42 0.351 20% Mximo100 0.147 90% Mnimo200 0.74 100%
Los porcentajes anteriores se refieren a granos comprendidos entre 0.2 mm a 0.5
mm con slo un poco ms del 1% entre 0 .01 mm y 0.1 mm. Adems de que los
granos estn comprendidos en estos lmites, se necesita tambin que cada carga sea
uniforme, ya que las fluctuaciones, an dentro de estos lmites, producen defectos
en el vidrio. Respecto a la forma es preferible para la industria del vidrio que losgranos sean en general de forma angulosa y no redondeada, ya que esta ltima
favorece la generacin de burbujas imposibles de eliminar despus, mientras que
los granos angulosos funden en masas mucho ms homogneas. Las arenas de
slice empleadas para la fabricacin de cermica se aplican bsicamente para lograr
en las piezas una mxima calidad de blancura y traslucidez considerable, con
vidriado duro resistente al choque trmico. Es posible con ello lograr piezas de
porcelana pura, mediante la mezcla de arena cuarzosa con caoln, carbonato decalcio, feldespato, dolomita, magnesita y talco, entre otros. La mezclas cermicas
que se pueden lograr con esos elementos incluyen los destinados a la fabricacin de
aisladores elctricos de porcelana, bujas de encendido y condensadores,etc.
3.3 Industria de la construccin
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Esta industria consume grandes cantidades de arena de baja calidad para
incorporarla a las mezclas de concreto, fabricacin de asbesto, asfalto, pisos y
techos, tambin se utiliza como relleno en cemento a prueba de cidos (cemento
hidrulico) y mezclas para pavimentos. Una de las aplicaciones ms recientes de laarena slicea en la industria de la construccin es la relacionada a la elaboracin de
ladrillo silicocalcreo a partir de un proceso alemn para sintetizar el grano de
slice con cal. La mezcla de estos elementos permite lograr una resistencia
significativamente mayor del ladrillo de construccin convencional de 120 kg/cm
a 350 kg/cm del silicocalcreo.
La especificacin del producto se basa en la forma y grado de seleccin de la arena,
la cual debe corresponder a grano de preferencia redondeado y granulometra de
1/16 de mm a 2 mm. Las arenas bien seleccionadas producen un mayor
aglutinamiento con la cal, ya que los diferentes tamaos de grano reducen
considerablemente la porosidad del ladrillo y permiten asimismo la sinterizacin
textural entre los agregados.
3.4.- Industria de abrasivos
Las arenas de slice no son un material que se pueda considerar nico en la
produccin de abrasivos. En comparacin de dureza se utilizan con mayor ventaja
otros minerales, como el granate y el esmeril. Sin embargo, se usa por su menor
precio y mayor disponibilidad. Se emplea para fabricar papel de lija, as como para
limpieza y abrasivo a base de chorros de arena (sandblast), donde se sopla la arena
con aire a presin. Esta misma cualidad puede utilizarse con agua para eliminar el
polvo sobre la superficie a limpiar o pulir. Aunque los granos de forma angulosa
tienen mejor accin de corte, esta ventaja se ve anulada por aumento en prdidas
por finos. No obstante, siempre se recupera la arena para reciclarla. Todas estas
arenas deben pasar como regla general por un tamiz de 14 mallas y retenidas por un
tamiz de malla 65.
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3.5.- Productos qumicos a base de slice
La arena slicea se utiliza en este sector para la elaboracin de productos silicosos
intermedios, como el silicato de sodio, cloruro de silicio, compuestos
organisilicosos y en particular los silicones y slice gel. El silicato de sodio se
produce fundiendo arena silicea con carbonato de sodio a 1 200 - 1 400C. Se
puede variar la concentracin de Na2O a SiO2 para obtener una amplia gama de
productos. La mayor parte de los dems productos qumicos a base de slice se
fabrican con productos silicosos intermedios. El tetracloruro de silicio se prepara
por la coloracin de silicio, ferrosilicio y carburo de silicio. Acta como agente
modificador y como agente deshidratador en pinturas y es el punto de partida en la
produccin de compuestos organosilicosos, en particular los silicones, donde se
mezcla con cloruro de metilmagnesio bajo ciertas condiciones especficas para
formar el compuesto de metiltriclorosolano. Los silicones elaborados con silicio y
cloruro de metilo se emplean para fabricar telas de alta permeabilidad e
inmanchables; en la elaboracin de pulimentos, cosmticos, lubricantes de alta
temperatura y recubrimientos antiadherentes para aislantes trmicos. La slice
activada se fabrica agitando una solucin muy diluida de silicato de sodio neutro
con un precipitador, como cido sulfrico, cloro o bixido de carbono y que se usa
para ayudar en la coagulacin de procesos de tratamiento de aguas. El slice gel se
utiliza como absorbente de humedad o desecador, en particular en plantas para el
secado de gases.
4.- BENEFICIADO DE LA ARENAS SILCEAS
Tal como hemos visto el destino final es abundante y variado y como consecuencia
de esto el producto debe reunir condiciones especificas relativas a su grado
qumico o a su tamao y forma de grano. Ahora bien, las condiciones naturales de
aparicin no siempre permite el uso de la arena tal como llega de los depsitos,
sino que esta debe someterse a procesos de modificacin, que se efectuarn
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despus de una serie de pruebas adecuadas para el estudio de sus caractersticas
tcnicas. El conjunto de estas pruebas, lo mismo las destinadas a comprobar las
caractersticas del material que llega de los depsitos, como los de la mezcla que
servir para la hornada, constituye lo que se llama comprobacin de la arena, loque podr realizarse en su ocasin a raz de la decisin que se tome para orientar la
produccin hacia los renglones mas convenientes y estratgicos.
Es decir que la comprobacin de la arena se lleva a cabo teniendo en mente las
diversas posibilidades de uso que el mercado esta demandando en cada momento,
llegando a establecer los procesos y la intensidad de los mismos a los que la
materia prima en cuestin debe someterse. De aqu el nfasis en algunas de las
fases del proceso y la definicin del diagrama de flujo requerido para obtener las
diversas cualidades del producto final a obtener.
Sin embargo, y dada la incuestionable razn de que la arena silicea de la concesin
San Rafael requiere la modificacin o mejora de sus condiciones como arena
cruda se establece un proceso de beneficiado Standard, el cual incluye lavado con
agua, tamizado, molienda y secado, generalmente tpico de esta industria.
4.1.- Proceso de beneficiado industrial. Equipos
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http://www.monografias.com/trabajos12/romandos/romandos.shtml#PRUEBAShttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/romandos/romandos.shtml#PRUEBAShttp://www.monografias.com/trabajos12/romandos/romandos.shtml#PRUEBAShttp://www.monografias.com/trabajos6/juti/juti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/romandos/romandos.shtml#PRUEBAS -
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CONCLUSIONES
1. Se han definido en toda la regin grandes depsitos naturales de arenas de
cuarzo arcillosas, clasificadas de origen eluvial que se forman por alteracin ymeteorizacin in situ de las rocas tonaliticas del basamento;
2. Se han identificado en el presente informe una gran variedad de usos y
aplicaciones de la arena de cuarzo, para los cuales se requieren cumplir una serie de
especificaciones de la materia prima. Para esto, dichas arenas deben someterse a
tratamientos de purificacin, que una vez aplicados, permitirn aumentar los
actuales segmentos del mercado nacional que estn siendo satisfechos con nuestras
materias primas, sin la necesidad de recurrir a las importaciones;
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3. La condicin de encontrar estas arenas mezcladas con arcillas representa una
ventaja de empleo en su forma cruda ya que en muchas ramas industriales se utiliza
como aglutinado con sustancias generalmente arcillosas como la elaboracin de
ladrillo refractario y piezas de moldeo, as como en la industria del cemento dondeambos materiales (arena silicea y arcilla) se introducen en la formulacin del
clinquer como fuentes de slice y alumina;
4. Los contenidos de arcilla presentes en las arenas estudiadas, debern ser
eliminados para obtener un agregado comercial. Es decir la arena silicea de la
concesin San Rafael requiere la modificacin o mejora de sus condiciones como
arena cruda mediante un proceso de beneficiado que debe incluir lavado con agua,tamizado, molienda y secado;
5. El uso en cada rama industrial es diverso, usndose tanto como materia prima,
as como producto terminado, y en algunos casos se llega a usar sin eliminar los
contaminantes. El empleo de las arenas de slice se da principalmente en la
industria metalrgica y de fundicin, industria de vidrio y cermica, industria de la
construccin, abrasivos, productos qumicos a base de slice, industria de petrleo,
electrnica, otros usos y sustitutos.
6.- La apertura de frentes de explotacin para arenas de cuarzo debe hacerse hacia
el centro de la concesin en lugar de hacerlo hacia la parte SSW cerca de la
carretera Hato Mayor-Sabana de la Mar, ya que hacia esta parte los bordes de el
batolito de El Valle empiezan a hundirse y las arcillas y margas de los Haitises
afectan con mayor grado la pureza de la arena.
5.- ANEXOS:
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5.1.-Mapa geolgico del rea de la concesin San Rafael tomado del proyecto demapeo geotematico SYSMIN II de la hoja de El Valle, mostrando las unidades lito-estratigrficas presentes en la Regin donde se enclavan los yacimientos de arenasliceas de la concesin, y que se originan en la alteracin meterica y a veceshidrotermal del denominado batolito de El Valle, representado aqu con el colorrosado como la unidad 1 o granodiorita o diorita cuarcfera (tonalita) y leyenda delmapa geolgico de la hoja del El Valle, tomada del proyecto Sysmin II, la cualacompaa y explica las diversas unidades lito estratigrfica y cronolgicas delcorrespondiente mapa geolgico, y que es usada en el presente reporte para mostrarla parte de dicha hoja donde se localiza la concesin San Rafael.
5.2.- Resultados de ensayos qumicos Laboratorio CEMEX
5.3.- Resultados de ensayos qumicos Laboratorio UASD
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