Sílice: materia prima para el vidrio y otras industrias

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Expositor: Chirif, Humberto / Exposición interna
15/04/2011

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  • 1. Sílice:Materia prima para el vidrio y otras industrias Humberto Chirif Alejandra Diaz, Fabricio Ramirez Dirección de Recursos Minerales y Energéticos Abril 2011
  • 2. Silicio es el elemento químico de símbolo Si y de númeroatómico 14, situado en el grupo IV de la tabla periódica. IA 0 1 2 H He IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 3 4 5 6 7 8 9 10 Li Be B C N O F Ne 11 12 13 14 15 16 17 18 Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB Al Si P S Cl Ar 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 87 88 89 104 105 Fr Ra Ac Ku Ha
  • 3. PropiedadesEntre las propiedades del silicio debemos resaltar su dureza,resistencia física, bajo peso específico, elevado punto defusión, baja solubilidad, es inerte a la acción de la mayoría delos ácidos (con excepción de los halógenos y álcalis).Presenta además Nombre Siliciopropiedades semi- Número atómico 14conductoras, Estado de oxidación +4transmite más del Electronegatividad 1,895% de las longitudes Radio atómico (Å) 1,32de onda de la Configuración electrónica [Ne]3s23p2radiación infrarroja. Densidad (g/ml) 2,33 Punto de fusión (ºC) 1410 Descubridor Jons Berzelius en 1823
  • 4. Silicio (Si) Elemento químicoSílice (SiO2) Compuesto dióxido de silicio
  • 5. Sílice es el compuesto SiO2, es extraordinariamenteabundante en la corteza terrestre, de la que constituye pocomás del 50%.Se presenta de dos formas: Cristalizado SiO2 Amorfo
  • 6. La sílice amorfa se presenta en la naturaleza en forma delmineraloide ópalo o como vidrio volcánico.
  • 7. Además, puede ser fabricado en forma de polvo parduzcoo como geles, que son empleados en diversas industrias.
  • 8. La sílice cristalizada, en suforma más elemental, sepresenta ocupando la partecentral de moléculas conforma de tetraedros en laque los vértices estánocupados por átomos deoxígeno. Tetraedro de SiO4
  • 9. Según la geometría del apilamiento de los tetraedros seforman las diferentes subclases de los silicatos.
  • 10. Algunos minerales de la clase de los silicatosCuarzo SiO2Calcedonia SiO2Ortosa KAlSi3O8Albita NaAlSi3O8Anortita CaAl2Si2O8Biotita K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2Muscovita KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2Hornblenda (Mg,Fe)4Ca2Al(Si,Al)8O22(OH,F)2Diópsido (Mg,Fe)CaSi2O6Enstatita (Mg,Fe)2Si2O6Olivino (Mg,Fe)2SiO4Granate (Mg,Fe)3Al2[SiO4]3
  • 11. Algunos minerales de la clase de los silicatosCuarzo SiO2Calcedonia SiO2Ortosa KAlSi3O8Albita NaAlSi3O8Anortita CaAl2Si2O8Biotita K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH,F)2Muscovita KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2Hornblenda (Mg,Fe)4Ca2Al(Si,Al)8O22(OH,F)2Diópsido (Mg,Fe)CaSi2O6Enstatita (Mg,Fe)2Si2O6Olivino (Mg,Fe)2SiO4Granate (Mg,Fe)3Al2[SiO4]3
  • 12. Lentes Fibra ópticaIndustria del vidrio Industria óptica
  • 13. Industria electrónica Paneles solares Malla de fibra de sílicepara aislamiento térmico Silicona
  • 14. Pinturas Porcelana Abrasivos Ópalo Mortero
  • 15. Cristalinidad variable y alta pureza¿Qué rocas presentan esas características?
  • 16. Cristalinidad variable y alta pureza¿Qué rocas presentan esas características? Arena cuarzosa Grava cuarzosa Cristalizado Cuarzo Arenisca cuarzosa Cuarcita PegmatitasSiO2 Amorfo Ópalo Diatomita Toba volcánica
  • 17. ARENACerro Lomo de Corvina (Lima)Depósito eólico. Cantera Jicamarca (Lima) Depósito fluvial.
  • 18. Cantera Culebrillas(Cañete-Lima)Depósito eólico.
  • 19. Cantera Jicamarca (Lima)
  • 20. Pila de arena Pila de grava
  • 21. Cancha de almacenamiento de sílice de la canteraLlocllapampa (Jauja, Junín) Cantera de arenas silíceas Indocha (Moyobamba, San Martín)
  • 22. ARENISCA CUARZOSA Cantera de arenisca cuarzosa de la formación Chimú.
  • 23. Granosde cuarzoCementode cuarzo
  • 24. FeldespatoPlagioclasa Cuarzo
  • 25. PEGMATITAS
  • 26. DIATOMITAS
  • 27. TOBAS
  • 28. Roca Contenido Ventajas Desventajas aprox. de SiO2Arena 75-95% Alta concentración.cuarzosa Bajo costo de minado y de tratamientoGrava 95% Muy escasocuarzosaArenisca 95-98% Alta concentración Alto costo decuarzosa trituración y moliendaCuarcita 95-98% Alta concentración Alto costo de trituración y moliendaPegmatita 60-80% Aprovechamiento Alto costo de colateral de otros tratamiento mineralesDiatomita 60-80% Menor temperatura de Concentración media fusiónToba 60-72% Menor temperatura de Concentración baja fusión
  • 29. 0ºS¿Dónde encontramosrecursos silíceos? Areniscas 8ºS 16ºS 400 km
  • 30. 0ºS¿Dónde encontramosrecursos silíceos? Areniscas 8ºS Pegmatitas 16ºS 400 km
  • 31. 0ºS¿Dónde encontramosrecursos silíceos? Areniscas 8ºS Pegmatitas Diatomitas 16ºS 400 km
  • 32. 0ºS¿Dónde encontramosrecursos silíceos? Areniscas 8ºS Pegmatitas Diatomitas Sillar, pómez 16ºS 400 km
  • 33. ¿Qué tenemos en el Perú? Tabla 286 Figura 132 Canteras de sílice en el Oferta potencial de sílice en el Perú por regiones Perú por regiones, año 2007 Ancash Amazonas 1% N°de 1% Arequipa Región Canteras 5% Tumbes Ayacucho Amazonas 1 1% 4% Ancash 2 Arequipa 7 Ayacucho 5 Cajamarca 8% Cajamarca 10 Ica 2 Tacna 35% Ica Junín 31 2% La Libertad 3 Lambayeque 1 Junín 24% Lima 6 San Martín Moquegua 8 1% Pasco 5 La Libertad San Martín 1 2% Tacna 44 Pasco 4% Lambayeque Tumbes 1 Moquegua Lima 1% Total 127 6% 5% Fuente: Elaborado por A. Diaz a partir de información de la Dirección General de Minería del Ministerio de Energía y Minas, Estudio de los recursos minerales del Perú, y otros - INGEMMET.
  • 34. Tabla 282 Composición de minerales en depósitos peruanos de sílice, % Unidad Procedencia SiO2 TiO2 AL2O3 Fe2O3 Na2O K 2O litológicaQuebrada Las Tinas F. Chimú 94,52 0,13 2,28 1,11 - 0,47Cuarcita rosadaQuebrada Las Tinas F. Chimú 97,58 0,05 0,99 0,04 - 0,22Cuarcita blancaCerro Chamish F. Farrat 97,86 0,06 0,66 - 0,14 0,05Cerro Callacpoma F. Farrat 98,46 0,04 0,31 - 0,09 0,04Huacamayo F. Cajabamba 98,61 0,05 0,26 - 0,06 0,02 Arena DunasPacasmayo 76,53 0,43 10,46 2,64 2,07 1,67 CuaternariasFuente: Compilado de Bosse et. Al. 1989.
  • 35. Tabla 283 Especificaciones de materia prima silícea para fabricación de vidrio (en %) norma ATBIAV Brasil Componentes Tipo A Tipo B Tipo C Tipo DSiO2 (mín.) 99,50 99,50 99,40 99,0Al2O3 (máx.) 0,20 0,20 0,30 0,50Fe2O3 (máx.) 0,002 0,015 0,03 0,15TiO2 (máx.) 0,02 0,02 0,03 0,05Cr2O3 (máx.) 0,0002 0,0003 0,0005 0,0005PPC (máx.) 0,10 0,20 0,20 0,30Fuente: www.Segemar.gov.ar/par/_oferta-regiones/cuarzo
  • 36. Gracias por su atención