Rocafosforica

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Rocafosforica

  1. 1. ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA PRODUCTIVA Y MERCADOS DE LA ROCA FOSFÓRICA INFORME FINAL CONTRATO 1517-08-2005 UNIÓN TEMPORAL GI. GEORECURSOS BOGOTÁ, D.C. 2005
  2. 2. CONTENIDOINTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………. 11.0 GENERALIDADES SOBRE LAS ROCAS FOSFATADAS…………………………. 21.1 DESCRIPCIÓN DE LAS ROCAS FOSFATADAS…………………………………… 41.2 ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS DE ROCAS FOSFATADAS…………………… 5 1.2.1 Geoquímica del fósforo………………………………………………………… 6 1.2.2 Génesis y ocurrencia de las rocas fosfatadas…………………………………… 7 1.2.2.1 Yacimientos de apatito…………………………………………………………. 8 1.2.2.2 Yacimientos de fosforitas………………………………………………………. 9 1.2.2.3 Principales yacimientos mundiales ……………………………………………. 111.3 MINERÍA Y METALURGIA DE LAS ROCAS FOSFATADAS EN LOS YACIMIENTOS MÁS IMPORTANTES DEL MUNDO…………………………….. . 16 1.3.1 Minería……………………………………………………………………….. 16 1.3.2 Beneficio mineral…………………………………………………………….. 18 1.3.3 Transformación del mineral………………………………………………...... 191.4 POTENCIAL DE ROCAS FOSFATADAS EN COLOMBIA………………………… 24 1.4.1 Complejos cretácicos como fuente primaria de rocas fosfatadas…….……..... 29 1.4.2 Depósitos y otras manifestaciones de rocas fosfatadas……………………….. 312.0 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HISTÓRICO DE LOS MERCADOS NACIONAL Y CONTINENTAL DE LAS ROCAS FOSFATADAS. ..……………… 392.1 MERCADO CONTINENTAL…………………………………………………………. 39 2.1.1 Usos…………………………………………………………………………… 39 2.1.2 Tamaño del Mercado Continental…………………………………………….. 39 2.1.2.1 Rocas fosfatadas ……………………………………………………………… 39 2.1.2.2 Fertilizantes fosfatados ………………………………………………………. 452.2 MERCADO NACIONAL………………………………………………………………. 51 2.2.1 Oferta……………………………………………………………………………. 51 2.2.1.1 Producción………………………………………………………………………. 51 2.2.1.2 Importaciones……………………………………………………………………. 58 2.2.2 Demanda………………………………………………………………………… 62 2.2.2.1 Exportaciones…………………………………………………………………… 62 2.2.2.2 Consumo………………………………………………………………………… 64 2.2.2.2.1 Sector agrícola……………………………………………………………….... 64 2.2.2.2.2 Sector industrial……………………………………………………………….. 713.0 ESTRUCTURA DE PRODUCCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN NACIONAL……………………………………………………………………………… 733.1 ESTRUCTURA DE PRODUCCIÓN……………………………………………………… 73 3.1.1 Generalidades………………………………………………………………………. 73 3.1.2 Productores…………………………………………………………………………. 743.2 ESTRUCTURA DE COMERCIALIZACIÓN……………………………………….......... 87 3.2.1 Actores de la cadena de comercialización de las rocas fosfatadas…….....……....... 87
  3. 3. 4.0 CADENA PRODUCTIVA DE FERTILIZANTES NATURALES………………………. 91 4.1 Panorama Colombiano…………………………………………………………………. 91 4.2 Panorama Regional…………………………………………………………………….. 965.0 ANÁLISIS D.O.F.A. DE LA ESTRUCTURA DE PRODUCCIÓN Y MERCADEO NACIONAL………..................................................................……............ 99 5.1 Debilidades…………………………………………………………… ……………. 99 5.2 Oportunidades………………………………………………………………………. 99 5.3 Fortalezas……………………………………………………………………........... 100 5.4 Amenazas………………………………………………………..…………………. 1016.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES PARA HACER MÁS COMPETITIVA LA OFERTA NACIONAL……………………………………………… 105 6.1 Conclusiones…………………………………………………………………………... 105 6.2 Recomendaciones……………………………………………………………………… 107LISTA DE FIGURAS……………………………………………………………………………. 109LISTA DE FOTOGRAFÍA …………………………………………………………………... 110LISTA DE GRÁFICOS ………………………………………………………………………… 111LISTA DE DIAGRAMAS………………………………………………………………………... 113LISTA DE TABLAS…………………………………………………………………………….. . 114REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………………................ 116
  4. 4. ANEXOSANEXO 1 DIRECTORIO EMPRESARIALANEXO 2 FOTOGRÁFICOANEXO 3 PARTICIPANTES Y COLABORADORES
  5. 5. IntroducciónLa llamada roca fosfórica comercializada en Colombia, contiene alrededor del 30% deP2O5 y es la fuente de fósforo más utilizada para la fabricación de fertilizantes agrícolas.Éstos consisten básicamente de una mezcla de compuestos de nitrógeno, fósforo y potasio(NPK), elementos considerados como los macronutrientes básicos de las plantas. Tambiéncontienen proporciones menores de otros elementos considerados todos comomicronutrientes., o por lo menos la mayoría de los insumos utilizados en la producción defertilizantes son de origen mineral.En Colombia se encuentran niveles de fosfáticos en formaciones arenosas del CretáceoSuperior de la Cordillera Oriental, los cuales han configurado como yacimientos en varioslugares de esta cordillera. Algunos de estos yacimientos fueron parcialmente exploradospor INGEOMINAS en los primeros años de la década del 60. Según esta entidad, el espesorde los niveles mineralizados varía entre 0,5 a 5,4 metros y los tenores de P2O5 oscilan entre10 y 37%. Actualmente se explota la roca fosfórica en 15 áreas localizadas en losDepartamentos de Boyacá, Norte de Santander y Huila. Por su parte las principalesempresas productoras de este material son Fosfatos de Boyacá S.A, localizada en elDepartamento de Boyacá, FOSFONORTE S.A,, localizada en Norte de Santander yFERTIPAEZ, S.A, Productos Químicos Panamericanos, SA y Fosfatos del Huila, S.A,localizadas en el Departamento del Huila. La producción colombiana de roca fosfórica noalcanza a satisfacer la demanda interna, por lo cual se importa anualmente un importantevolumen de compuestos de fósforo.En Colombia existen varias empresas, grandes y pequeñas, que producen el fertilizante parael mercado interno y algunos para el externo. Su producción industrial incluye, además defertilizantes complejos NPK enriquecidos con elementos menores y secundarios, algunasmaterias primas intermedias obtenidas a partir de la roca fosfórica, tales como el ácidofosfórico y el fosfato de amonio. Otras, generalmente pequeñas se ocupan de procesar laroca fosfórica y otros minerales para su aplicación directa en agricultura.Es función de la Unidad de Planeación Minero Energética –UPME– realizarinvestigaciones de los mercados nacional e internacional de minerales a fin de soportar,desde el punto de vista técnico, la toma de decisiones para la formulación de políticas en lamateria, así como coordinar la elaboración de estudios y formular recomendaciones quepermiten diseñar programas y proyectos para el desarrollo de este sector.En desarrollo de estas funciones, consideramos que ha resultado importante la realizacióndel presente estudio que nos ha permitido conocer la estructura productiva y la dinámica delos mercados de la roca fosfórica, así como las posibilidades de eslabonar la producción deeste mineral dentro de la cadena productiva de los fertilizantes agrícolas. 1
  6. 6. 1.0. GENERALIDADES SOBRE LAS ROCAS FOSFATADAS.Las rocas fosfatadas, también llamadas fosfatos, están formadas por fluorofosfato de calcio- Ca10F2(PO4)6 - más o menos puro. Ellas se presentan como rocas duras, hasta masasgranulares débilmente consolidadas.Dentro de los minerales del grupo de los fosfatos presentes en las rocas ígneas,sedimentarias y metamórficas, el más importante es el apatito – [Ca5(F,Cl,OH)·(PO4)3], querepresenta una mezcla entre el fluorapatito [Ca5(F)·(PO4)3], clorapatito [Ca5 (Cl)·(PO4)3] ehidroxiapatito [Ca5(OH)(PO4)3]. La composición química de los primeros dos minerales esla siguiente: 55,5% CaO, 42,3% P2O5, 3,9% F y, respectivamente, 53,8% CaO, 41% P2O5 y6,8% Cl. El apatito con flúor es el más difundido en la naturaleza.El apatito ígneo se encuentra frecuentemente tanto en forma de cristales bien desarrollados,como también en masas granulares, compactas, finamente cristalizadas. En las rocassedimentarias se encuentran concreciones de apatito con diferentes inclusiones de mineralesextraños (cuarzo, glauconita, calcita), las que portan la denominación general de fosforitas.En los filones hidrotermales se distinguen cristales hexagonales de apatito, con hábitotabular. Otras veces los fosfatos constituyen agregados coloidales o criptocristalinosfibrosos, oolíticos o estalagmíticos. El color del apatito cristalino es amarillento, verde orojizo, a veces incoloro. Es desde transparente hasta turbio u opaco y mediantecalentamiento se vuelve luminiscente. Es frágil, con rotura concoide y su densidadespecífica es de 3,15-3,22 g/cm³.El apatito con flúor se encuentra en las rocas ácidas, mientras que el apatito con cloroaparece en las rocas básicas. Contiene en su estructura cristalina pequeñas cantidades deMg, Fe, Mn y en ocasiones elementos del grupo del Cerio.La fosforita, por otra parte, se define como una formación sedimentaria compuesta pordiferentes minerales (cuarzo, glauconita, calcita, materiales arcillosos) y fosfatos,representados fundamentalmente por fluorapatito o minerales cercanos a él.El apatito ígneo y las fosforitas, como fuentes principales para la obtención de fósforo,revisten gran importancia en el contexto de las economías nacionales y a nivel mundial,especialmente para la producción de fertilizantes fosfatados o de los así llamadoscomplejos.El superfosfato triple, que contiene 46% del P2O5, se obtiene después de la transformaciónde los fosfatos naturales en ácido fosfórico. El apatito de la fosforita constituye también lamateria prima para la producción de fósforo, ácido fosfórico y otras sales que se utilizan en 2
  7. 7. las industrias química, azucarera, alimentaria, así como en la metalurgia, medicina,fotografías y otras ramas de la industria.Las especificaciones técnicas para las menas apatíticas y las fosforitas son variables, demodo que, una mena apatítica con tenor menor de 33% de P2O5 no serviría para laproducción de superfosfatos, pero sería buena para la obtención de termofosfatos y defósforo o de ácido fosfórico.Los fertilizantes fosfatados se obtienen como resultado del procesamiento químico ytérmico de la fosforita y el apatito, obteniéndose superfosfatos, superfosfatos dobles,termofosfatos, etc. Por ejemplo, para la producción de superfosfatos, el contenido de P2O5debe ser de 19-29% o mayor, cuando se produce a partir del apatito; más en el caso defosforitas, es posible con contenidos de 14-15%. Para lograr esto, se exige que el contenidode P2O5 en la mena fosfática o en el concentrado deba ser de 32-33% o mayor y en lasfosforitas de 23-24% o mayor. Las impurezas son carbonatos y sesquióxidos.Los fosfatos tricálcicos naturales se utilizan – en mayor proporción – para la fabricación delos fertilizantes fosfáticos, especialmente los superfosfatos.Aproximadamente, el 90% de la producción de fosfatos es usado en la fabricación de losfertilizantes, y apenas el 5% en la industria química. Poco más del 5% restante se utiliza enla siderurgia como complemento a las menas ferríferas pobres en fósforo, en la obtencióndel acero por el proceso Thomas. Teniendo en cuenta que hasta la escoria metalúrgica delproceso Thomas se reutiliza en los fertilizantes, resulta que alrededor del 95% de losfosfatos que se explotan, son dedicados a la agricultura. Por tal motivo también han sidollamados “el pan y la carne por hacerse”.Los cultivos agrícolas intensivos necesitan grandes cantidades de fertilizantes, que debensuministrar las sustancias necesarias para el desarrollo de las plantas. Se ha calculado queuna tonelada de trigo extrae del suelo como promedio 7,7Kg de nitrógeno, 8,2Kg de ácidofosfórico y 5,4Kg de carbonato de potasio, o dicho de otro modo, la biomasa remueve, enpromedio, 187Kg de N, 55Kg de P2O5 y 252Kg de K2O por hectárea. Todas estassustancias deben ser adicionadas al suelo para conservarlo productivo. Por ejemplo, a lossuelos europeos más antiguos, se les debe añadir un promedio de 220Kg por hectárea. Eluso de fertilizantes artificiales en Europa comenzó desde 1850 y se mantiene en continuocrecimiento en todos los países de población densa.El fosfato natural siempre contiene una pequeña cantidad de flúor. Este puede serrecuperado por el paso de los gases que resultan de la preparación del superfosfato en unainstalación de fluorosilicato de sodio, donde el tetrafluoruro de silicio (SiF4) resultante de lafabricación del superfosfato, se transforma en hexafluorosilicato de sodio. Lossuperfosfatos purificados de tal forma, pueden ser añadidos como suplemento en laalimentación animal, o simplemente son un fertilizante mejor. Existen numerosos trabajos 3
  8. 8. investigativos de aplicaciones de fosfatos, naturales o mejorados, en la alimentación deganado bovino y caprino, en aves y en cerdos. Por supuesto que son aún más frecuentes enla aplicación de ellos a diferentes cultivos de gramíneas, tubérculos comestibles, pastos,frutales, etc.En los últimos tiempos, la recuperación de ciertos productos secundarios del proceso depreparación de fertilizantes, permite aprovechar menas más pobres que las requeridas parala producción exclusiva de los superfosfatos. Se puede aprovechar por ejemplo, la síliceproducto de la fluoruración. Otro caso es la obtención de vanadio a partir de los fosfatos.En la industria química los fosfatos se utilizan en la fabricación de numerosos productos.Los más importantes son el fósforo y el ácido fosfórico, del cual se preparan otrosproductos que se utilizan en metalurgia (para fosfatar los metales), en la fabricación defilmes fotográficos de nitro- y acetilcelulosa (elásticos, transparentes y resistentes al fuego),como plastificador para los materiales plásticos, caucho sintético, para el curtido de laspieles, en la fabricación de lacas de nitrocelulosa, estabilizadores para nitrocelulosa,catalizadores en la fabricación de resinas de urea y fenólicas, en la fabricación de ciertosinsecticidas, en la refinación del azúcar, la preparación de bebidas, la conservación dealimentos, en las industrias textil y cerámica (para las porcelanas resistentes), en medicina,para la fabricación de fósforos y detergentes.Por otra parte, el fósforo como elemento se utiliza en medicina, en pirotecnia, en granadas,etc. El P2O5 se utiliza como reactivo en la flotación de menas metálicas.1.1. DESCRIPCIÓN DE LAS ROCAS FOSFATADAS.Las rocas fosfatadas se dividen en dos grupos importantes: las que albergan menas conapatito (rocas ígneas y metamórficas) y, las que acumulan las menas sedimentariasllamadas fosforitas, principalmente como francolita y colofanita.Entre las menas industriales de apatito se reconocen dos grandes grupos: las menasapatíticas propiamente dichas y las menas complejas con contenidos elevados de apatito(con nefelina, magnetita o titanomagnetita).La fosforita, por otra parte, se define como una formación sedimentaria compuesta pordiferentes minerales (cuarzo, glauconita, calcita, materiales arcillosos) y fosfatos,representados fundamentalmente por fluorapatito o minerales cercanos a él. Los fosfatosestán representados por la variedad microcristalina denominada francolita y lacriptocristalina colofanita. El contenido de P2O5 varía entre 3-36%. 4
  9. 9. Las texturas de las fosforitas son variables, pero las de más amplia distribución son lasconcrecionarias (0.05-5cm, a veces 10-35cm en cada concreción), granulares, bioclásticas ymasivas (microgranulares).Las fosforitas concrecionarias yacen en areniscas, arcillas, conglomerados, margas, calizasy otras rocas sedimentarias. Pueden estar diseminadas en estas rocas o formandoconcentraciones de intensidad variable. Por su composición, los minerales no fosfatadosson concreciones arcillosas, glauconíticas o arenosas. El contenido de P2O5 en lasconcreciones varía entre 12-35%.Las fosforitas granulares son algunas rocas sedimentarias con pequeños oolitoscementados junto con otras partes del cemento ferro – arcilloso o calcáreo. Sobre todo, lasfosforitas granulares son areniscas fosfatadas, raramente calizas o margas. A veces no estáncementadas y se representan como arenas fosfáticas. Generalmente, las impurezas en talesfosforitas son el cuarzo, la glauconita y las arcillas.Las fosforitas bioclásticas se reúnen frecuentemente con las granulares en un solo grupo,representando a las areniscas fosfáticas, con las cuales junto a los granos y oolitos, selocalizan conchas y braquiópodos, por ejemplo Obolus (hasta 80% de Ca3P2O8) y Lingula(91,47% de Ca3P2O8). Estas menas con contenidos mayores de 5% de P2O5, son industrialesya que su enriquecimiento es fácil.Las fosforitas masivas microgranulares, llamadas a veces “en forma de capas” son rocas decolores variados, bajo el microscopio se observa que ellas están compuestas por pequeñosoolitos o granos microscópicos de composición fosfatada, cementadas por materialfosfático – carbonatado o fosfato – silíceo.Es necesario señalar que en estas fosforitas, tanto el material cementado como elcementante, es fosfático y, por eso su contenido de P2O5 es alto, alcanzando 26-28% eincluso más. El contenido de Fe2O3 + Al2O3 no debe ser mayor del 2,0-2,5% y el de SiO2de 8-15% para su uso industrial1.2. ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS DE ROCAS FOSFATADAS.Para presentar de la manera más conveniente y, a la vez más comprensible, los tan diversosorígenes de las acumulaciones económicas de rocas fosfóricas, es preciso mostrarpreviamente una panorámica de la geoquímica del fósforo, que es la base para explicar sucomportamiento en la naturaleza. 5
  10. 10. 1.2.1. Geoquímica del fósforo.El fósforo tiene un ciclo complejo. Proviene de las rocas magmáticas, las que en lasuperficie terrestre por su meteorización y alteración en general, pasa al suelo, donde esabsorbido por las plantas, más adelante pasa a los animales (concentrándose en sus huesos)que lo eliminan con sus productos de desasimilación, para ser disuelto, transportado almedio marino y depositado en estratos, donde recomienza un nuevo ciclo.Este elemento indispensable para la vida, nunca falta en cualquier tipo de célula viva,vegetal o animal, del mismo modo que no falta en los alimentos. Se integra a lacomposición de la sustancias albuminoides, especialmente al tejido óseo nervioso ycerebro, por lo cual también ha sido llamado “el elemento del pensamiento”. El cuerpohumano contiene una cantidad de fosfato de calcio similar al 4% de su peso. Los huesosestán constituidos en lo fundamental de fosfato tricálcico Ca3 (PO4)2, mientras que losdientes lo están de apatito muy duro. Una tonelada de excrementos de ganado contiene enpromedio 3Kg de ácido fosfórico, lo que expresado en otros términos, significa que encontenido de P2O5 oscila entre 5Kg y 30 Kg en base seca, mientras que los pájaros eliminanuna cantidad aún mayor. Los yacimientos de guano del Perú están formados porexcrementos y cadáveres de aves marinas, diagenizados en el decursar de los siglos. El altocontenido de fosfato proviene de los esqueletos de los peces que constituyen el alimento delos pájaros. De igual manera, los fosfatos se encuentran en conchas, en los carapachos delos crustáceos y microfósiles (foraminíferos)Una buena imagen gráfica relacionada con el tema de referencia, se presenta más abajo enla figura 1. 6
  11. 11. Figura 1. Ciclo del fósforo en la naturaleza (Duvigneaut, 1978).www.tecnum.es/CicloFosforoAzufre/eco.html1.2.2. Génesis y ocurrencia de las rocas fosfatadas.El apatito está bastante difundido en casi todas las formaciones geológicas ígneas,sedimentarias y metamórficas. - en las rocas ígneas, como mineral accesorio; - en segregados magmáticos, en paragénesis con la magnetita; - En las sienitas nefelínicas; - En filones neumatolíticos; - En esquistos cristalinos, como mineral accesorio; - En yacimientos de tipo alpino (plegados y fallados); - En procesos diagenéticos, debido a la migración del fósforo por la acción lenta de los agentes atmosféricos (CO2 y H2O), pero sobre todo por la sustitución metasomática de las calizas, por soluciones provenientes del lavado del guano, de los huesos de pescados o de las tobas diabásicas. 7
  12. 12. Tomando en consideración que la materia prima fosfatada posee dos fuentes principales deobtención, se presentan los tipos genéticos de rendimiento económico para cada una deellas, es decir, para el apatito y las fosforitas.1.2.2.1 Yacimientos de apatito.Los yacimientos industriales en los cuales el apatito se concentra de manera significativa,son poco frecuentes. Entre ellos se pueden distinguir, no obstante, los siguientes: - yacimientos magmáticos (histeromagmáticos, ígneos) - yacimientos de carbonatitas (ígneos) - yacimientos de contacto metasomático (skarnes, metamórficos) - yacimientos hidrotermales (metamórficos) - yacimientos metamorfogénicosLos yacimientos histeromagmáticos están relacionados con el proceso de diferenciaciónprimaria del magma y con el surgimiento de soluciones magmáticas residuales aisladas enlas cuales el fósforo está presente, junto con elementos alcalino – térreos, alcalinos, hierro,titanio y vanadio, etcétera. Tales cuerpos, generalmente se distribuyen en los límites de lasintrusiones madres y, frecuentemente poseen tamaños grandes a gigantes.En los yacimientos de carbonatitas, las menas apatíticas están relacionadas conintrusiones de tipo central de composición ultrabásica alcalina ricas en carbonatos decalcio, hierro y magnesio. Las intrusiones tienen morfología cónica y composiciónpetrográfica compleja.Este tipo de depósitos tiene amplia distribución en América del Sur (Brasil, con reservas de600 millones de toneladas, por ejemplo), Canadá, África (Uganda, Kenya y Zimbabwe, conel depósito de Shamba) y Europa.Los yacimientos metamorfogénicos, por su significado industrial, ocupan el tercer lugaren importancia después de los histeromagmáticos y las carbonatitas. Entre ellos sereconocen dos subtipos: los depósitos formados durante el proceso de metamorfismoregional de rocas sedimentarias fosforíticas y los resultados del metamorfismo de contactode capas de rocas fosforíticas.Los yacimientos de contacto metasomático y los hidrotermales no presentan mayorrelevancia en la producción mundial. 8
  13. 13. Figura No. 2 – Depósitos de fosfatos en el mundo, económicos y potencialmente económicos.Fuente: http://www.fao.org//docrep/007/y5053e/y5053e06.htmLa figura 2 muestra la localización de depósitos de rocas fosfatadas que ya han sidominados, que están en explotación y aquellos que se consideran potencialmenteeconómicos.1.2.2.2 Yacimientos de fosforitas.Todos los yacimientos de fosforitas son exógenos y, entre ellos se distinguen tanto losdepósitos sedimentarios como los de intemperismo.El apatito diagenético, especialmente el de origen bioquímico, se llama fosforita. Losyacimientos de fosforita de La Florida y los del norte de África (Túnez, Argelia yMarruecos) pertenecen a este origen. Del mismo modo se formaron los fosfatos en lossuelos cultivados y en los suelos de bosque, que revisten especial importancia en la vida delas plantas.La mena mas común de fósforo – fosfato de calcio sedimentario – se presenta en forma degránulos o nódulos en la masa de ciertas calizas, margas, areniscas y arenitas. Desde el 9
  14. 14. punto de vista genético es una sustancia amorfa o fibrosa, que tuvo origen en estossedimentos por vía diagenética.Los gránulos de fosfatos son pequeñas concreciones esferoidales o elipsoidales, envueltasen un cemento débilmente fosfatado de calizas o margas, que tienen un núcleo defragmentos de roca, minerales o de fósiles. Estos gránulos tienen color amarillento a grismarrón y aspecto de cera y están constituidos por colofanita. En medio ácido la colofanitase disuelve menos que la calcita. Esta propiedad permite la extracción del fosfato de lasrocas calcáreas.El fosfato proviene por la concentración de soluciones en las materias orgánicas contenidasen los sedimentos, la formación de los gránulos o nódulos de fosfatos resulta de un procesogeoquímico bastante complejo. La gran cantidad de restos orgánicos en estas menasfosfáticas – huesos, dientes, vértebras de peces, coprolitos – permite concluir que el fósforode las menas tiene origen orgánico. El amoníaco liberado por la descomposición de losorganismos sirvió de intermediario, formándose fosfato de amonio, el cual ha precipitadoluego como fosfato de calcio, a partir de la reacción con el carbonato de calcio en curso desedimentación.Otra hipótesis de formación de los fosfatos establece que familias de bacterias hanelaborado el fosfato de calcio a partir del agua de mar, la cual está alimentadapermanentemente de los aportes fluviales y que la putrefacción favorece la reproducción delos microorganismos. Se ha observado pues, que los niveles de fosfatos correspondenprecisamente con las perturbaciones de las secuencias estratigráficas como: transgresiones,regresiones y catástrofes pasajeras. Los fósiles rodados y rotos, atestiguan la formación deestos depósitos en aguas agitadas, en facies litorales o neríticas.Se puede entonces afirmar que los depósitos de fosfatos son de origen bioquímico, bienprovenientes de la acumulación de restos de organismos, bien debido a reacciones químicasprovocadas por los organismos vivos en el curso de su vida. A ello se añade que la fluoritajuega un papel importante en la fijación de los fosfatos.Otra categoría de fosfato de calcio de importancia económica es el guano, el cual seencuentra acumulado en las islas oceánicas. En tal sentido, por ejemplo, en las cercanías delas costas pacíficas de Perú y Colombia se encuentran numerosas islas pequeñas con ricosdepósitos de guano. Los macizos pétreos de las islas se encuentran recubiertos de guanocon espesores promedio de 20-25m. Las reservas de esta región son del orden de los 30millones de toneladas de guano (Brana V., Avramescu C., Calugaru I., 1986).Los depósitos sedimentarios principales son del tipo marino – bioquímico. Ellos son los quepresentan la más amplia distribución y dan los mayores volúmenes de producción, ademásde concentrar las mayores reservas. Por su forma de yacencia, todos los yacimientossedimentarios marinos bioquímicos forman estratos rocosos, y por sus condiciones de 10
  15. 15. formación corresponden a zonas de subducción de placas o, de escudo o plataforma,aunque se reconocen formas transicionales. En dependencia de ello se diferenciarán entre sien lo siguiente: extensión de las capas, coincidencia con las rocas encajantes endependencia de la composición litoestratigrafica; condiciones de yacencia de las capas,número de ellas, su potencia, productividad, contenido de P2O5 y composiciónmineralógica.Al grupo de los depósitos sedimentarios también pertenecen los formados a partir desedimentos mecánicos, marinos, redepositados, representados por conglomerados y gravasformados como resultado de la destrucción de fosforitas primarias. Las fosforitas de estetipo se encuentran frecuentemente junto a capas transgresivas. Su morfología es de capas oplacas. Se conocen depósitos de este tipo en Rusia, EEUU y Europa.Yacimientos de intemperismo.Entre estos yacimientos podemos reconocer a los de tipo residual, así como a los deinfiltración. Los de tipo residual pertenecen al grupo de las formaciones continentales,como resultado del intemperismo químico de rocas carbonatadas fosfatadas donde elcarbonato de calcio es lixiviado. El residuo fosfatado no soluble resultante, se deposita enlas cavidades cársicas de las calizas fosfatadas originales, con formas irregulares yespesores variables. Los yacimientos de infiltración surgen en condiciones continentales enlos horizontes inferiores de las cortezas de intemperismo por lixiviación (por aguas ricas enCO2 y ácidos húmicos) de horizontes fosfáticos superiores.1.2.2.3 Principales yacimientos mundiales.Presentamos a continuación una breve panorámica de los principales países productores ysus yacimientos. Su orden ha sido establecido según las producciones reflejadas en la tabla1 de la página 15.Estados Unidos – En el año 2003, produjeron un total de 51’023,000t, que los ubica comoel primer productor del mundo (CETEM, 2005). No se obtuvieron datos más recientes.Los principales yacimientos de fosfatos del país se localizan en los estados de Idaho,Montana, Wyoming y Utah, con contenidos sobre 70% de fosfato tricálcico. Los depósitosfosfatados se localizan en areniscas, margas y calizas, tienen entre 25-60m de espesor y seencuentran plegados y fallados. La mena está constituida por calizas oolíticas pardas onegras distribuidas en varios estratos de 1-2m de espesor con 37-80% de fosfato tricálcico.En Conda, Idaho, se recupera vanadio de las menas fosfatadas. 11
  16. 16. Además existen otros depósitos de fosfatos como los de Tennessee, que se explotan a cieloabierto, con una producción superior al millón de toneladas anuales con 60-73% fosfatotricálcico. Las llamadas “rocas pardas” debido a la alteración de las rocas fosfáticas,constituyen un cuerpo ovalado irregular de 80Km de ancho alrededor de la ciudad deColumbia.En la Florida también existen depósitos con contenidos de 30,5% de P2O5, que se extiendenpor 150Km (N-S), con un ancho máximo de 40Km, desde Sewance y Columbia por elnorte, hasta el distrito Basco al sur. Otros distritos más al sur, Polk y Hillsborough,incluyen otros yacimientos de importancia.En Carolina del Norte, en Lee Creeck se explota en cantera un depósito casi horizontal de15m de espesor desarrollado por 20,000ha con reservas estimadas entre 1,400-1,800millones de toneladas de mena con 18% P2O5. Es un importante exportador hacia AméricaLatina.República Popular China – Es el segundo productor mundial de rocas fosfóricas (en elaño 2000 reportó 30’754,000t, después de USA como se ve en la tabla 1, bajando suproducción a 21’000,000t en 2002, Yearbook, 2003). A su vez es un importante exportadorde rocas fosfatadas y fertilizantes fosfatados.En la zona Bas – Togo, existe una enorme explotación de fosfatos por más de 11,000ha. Elyacimiento tiene edad Eoceno y espesores de 2-6m por una zona de 1Km de ancho,alrededor de 36Km de longitud y 30m de profundidad, comenzando por Hahotoc. La menaen bruto alcanza 65% de fosfato tricálcico, que por beneficio alcanzan hasta 81%. Otrosyacimientos se explotan en Feng-Tai y Yunan, al sur del país.Marruecos – Es el tercer país productor de fosfatos en el mundo (después de EEUU yChina, 23’142,000t en 2004, CETEM, 2005). Posee reservas evaluadas en más de 23,100Mt. Sus principales yacimientos, de tipo sedimentario marino, se localizan en el norte de lasMontañas Atlas, por 300Km de longitud, de este a oeste entre Khouribga y Puerto Safi: elyacimiento de Ulad Abdun (con Khouribga) al sur de La Meseta, el yacimiento Ganntur(con Louis-Genti) entre los macizos Rehamna y Djebilet y el grupo de yacimientos deChichaua, Imintanut y Meskala.La cuenca El-Boruj-Ued Zem tiene longitud de 90Km (en dirección E-W) y anchura de60Km (N-S). Esta cuenca alberga 6 estratos con acumulaciones de fosfatos. El estratoprincipal, superior, tiene espesores de 1,5-2,5m y contenido promedio de fosfato tricálcicode 67% en la región El Boruj; hasta 75% en la región Khouribga, constituido por arenasoolíticas con diámetros 0,6-0,8mm. La zona fosfatada de Khouribga tiene espesores de50m. Las explotaciones están conectadas por vías férreas hasta Casablanca. 12
  17. 17. Las exportaciones anuales son del orden de los 20’000,000t, ofertan precios competitivosen el orden de los $33.00 US/ton FOB, como consecuencia de los altos porcentajes de P2O5(40-45%) y de bajos costos de producción por las características morfológicas de susdepósitos de tipo sedimentario y la infraestructura, que contribuye a disminuirconsiderablemente los costos de transportación hasta puerto.Se considera que en Marruecos existe tal magnitud de rocas fosfóricas que alcanzarían paraabastecer las necesidades mundiales por varios siglos (se estima que ocupan cerca del 70%de las reservas del mundo).Rusia – Es el cuarto principal productor en el mundo y un importante exportador de rocafosfatada y fertilizantes fosfatados. Según la tabla 1 (página 15), en 1999 produjeron11’219,000t.En la periferia del Macizo Khibini, al centro de la Península Kola se explotaban anualmentealrededor de 20’000,000t de rocas nefelínicas apatíticas (los mayores yacimientos de Rusia,Ariosa J.D., 1984), donde se valorizan los elementos fósforo y aluminio (este último de lanefelina).La ubicación geográfica de estos yacimientos y, la infraestructura existente le permiteofertar sus productos con precios competitivos, por el bajo costo de transportación hasta elmar.En la zona sudeste de la Cuenca de Moscú se encuentran otros depósitos con nivelesfosfatizados de edad Jurásico, al igual que en la región Kama o entre Smolensk y Kursk.Otros yacimientos se encuentran en explotación en la Depresión de Ferganá.Túnez – Los principales yacimientos en explotación se localizan en la región de Gafsa(Metlaoui, Moulares, Redeyef), M’Dilla, y Kalaa-Djerda (Berbeleac I., 1988; Brana V.,Avramescu C., Calugaru I., 1986) . Es el quinto productor mundial.Los yacimientos de Tebessa se localizan en las estructuras sinclinales de los sedimentos delEoceno. La mena oolítica de colores grises, pardos y negro, tienen contenidos de 58% defosfato tricálcico, que beneficiada alcanza 63-65%. Las reservas del país se estiman en elorden de miles de millones de toneladas.Brasil – Los yacimientos se encuentran localizados entre los estados de Minas Gerais,Goias, Bahía, Pernambuco y Paraiba, constituyendo a lo largo de la costa, una banda de150Km de longitud y 10Km de ancho, hasta Joao Pessoa. Su espesor es variable entre 0.8-3.0m. El estrato de fosfatos que se explota en canteras, está intercalado entre las areniscascuarzosas de Mamaraca y las calizas del Cretáceo Inferior. La mena está constituidaespecialmente por oolitos de fosfatos, mezclados con arenas y arcillas, de fácildesagregación con agua. La erosión ha fragmentado de forma heterogénea la banda 13
  18. 18. mineralizada, cuyas reservas se han evaluado entre 25-50,000’000,000t. La explotación seadelanta con dragaminas y “screpers”. Las minas activas son Tapira, Patos de Minas,Catalaõ, Ouvidor, Araxá, Cajati, Irecế y Lagamar (CETEM, 2005).A pesar de tener abundantes reservas y cierto número de yacimientos en explotación, laproducción es muy pequeña (aún siendo octavo productor mundial) para autosatisfacerse,por lo que este país es aún un importante importador.Perú – El yacimiento de Beyóvar, en la región de Sechura, que actualmente se explota acielo abierto bajo la administración de la compañía brasileña Vale Do Rio Doce, es uno delos más importante depósitos de la región andina, cuya explotación alcanzó unos 3 millonesde toneladas anuales (Brana V. et al, 1986). Ha decrecido en la actualidad a niveles de5.000t en 2002 (FAO, Mineral Yearbook, 2003).El depósito del Mioceno, ocupa un área de 250Km x 80Km, pero el área de desarrollo yexplotación se concentra en 90Km2. Son sedimentos de lutitas, diatomitas y fosforitas,interestratificadas en areniscas, arcillas y calizas fosfáticas entre otras variedadeslitológicas. Están evaluadas tres zonas:Área I – 45-58MMtÁrea II – 350-514MMT, aquí hay vetas de 35-40m de espesor con 7-8% de P2O5.Área III – 23 MMtEl contenido promedio en el depósito es de 30,0-31,8% de P2O5.En Europa, Finlandia, Francia, Noruega, Suecia, Kazajstán y Serbia, son paísesproductores, con reservas más o menos importantes (consideradas por encima de la primeradecena de millones de toneladas).Por su parte, según la tabla 1, en Asia tenemos a Siria (décimo productor mundial),Jordania (sexto productor mundial), Israel (octavo productor mundial) y Viet Nam, sontambién productores.La mitad de los yacimientos de fosfatos explorados en el mundo pertenecen al continenteafricano. En cuanto a las reservas evaluadas, estas ascienden al 80% de las conocidas en elmundo, que significan más de 63,000’000,000t. Son productores: Argelia, Angola, Egipto,República Sudafricana, ver tabla 1, (es el noveno productor de rocas fosfáticas del mundocon 2’975,000t en 2004). Sahara Español, Senegal (decimoprimer productor), Togo(decimosegundo productor).En el continente americano México, Cuba, Ecuador, Venezuela, Bolivia, Chile y Argentinason también productores. 14
  19. 19. Oceanía: Australia, Isla Nauru e Islas Christmas, son los productores de esta región delmundo.En el contexto nacional, los principales proveedores de rocas fosfatadas son Marruecos,China e Israel, en tanto que en los fertilizantes, por su orden son: EEUU, Rusia y China.A continuación, la Tabla 1 muestra los principales doce países productores de rocasfosfatadas del mundo, de los cuales como veremos mas adelante en la Tabla 2 los primerosdiez, poseen cerca del 90% de las reservas mundiales de rocas fosfatadas.En base de los rangos de extracción y las condiciones económicas de los años 90’s, seconsidera que más de la mitad de estos países pueden gastar sus reservas en menos de 20añosTabla 1 Producción mundial de roca fosfatada, 1999 Producción Kt Total Mundo % Estados Unidos de América 40 867 28.1 China 30 754 21.1 Marruecos y Sahara Occidental 21 986 15.1 Federación Rusa 11 219 7.7 Subtotal primeros cuatro 104 826 72.0 Túnez 8 006 5.5 Jordania 6 014 4.1 Brasil 4 301 2.9 Israel 4 128 2.8 República Sur Africana 2 941 2.0 República Árabe Siria 2 084 1.4 Senegal 1 879 1.3 Togo 1 715 1.2 Subtotal primeros doce 135 894 93.4 Total mundial 145 472 100.0Fuente: IFDC – International Fertilizer Development Center, 2000Como se observa además, EEUU, China, Marruecos - Sahara Occidental y la FederaciónRusa, producen alrededor de 72% de la roca fosfatada del mundo. 15
  20. 20. TABLA 2. Reservas mundiales de rocas fosfatadas Países Reservas Kt Estados Unidos de América 4 000 000 China 1 200 000 Israel 180 000 Jordán 1 700 000 Marruecos y el Sahara 21 000 000 Occidental Senegal 1 000 000 República Sur Africana 2 500 000 Togo 60 000 Túnez 600 000 Federación Rusa 1 000 000 Otros países 4 000 000 Total Mundial 37 240 000Fuente: US Bureau of Mines, 2001.1.3. MINERÍA Y METALURGIA DE LAS ROCAS FOSFATADAS EN LOS YACIMIENTOS MÁS IMPORTANTES DEL MUNDO.Atendiendo al hecho que las rocas fosfóricas y, el fósforo en si como elemento, juegan unimportantísimo papel en el desarrollo de la vida humana, es por ello que los gobiernos yorganizaciones productivas en general, dedican especiales esfuerzos por garantizar laexploración, explotación y uso lo más racional posible de estas materias primas minerales,con predominio en la agricultura, además de dar pasos importantes en la alimentaciónanimal, para satisfacer las necesidades cada vez más perentorias de alimentos.A continuación se ofrece una información relativamente amplia del estado y tendenciasactuales, de la minería y el beneficio mineral de estas rocas en el mundo.1.3.1 Minería.La explotación de las menas apatíticas se realiza tanto por vía subterránea como a cieloabierto, en tanto que las fosforitas se extraen fundamentalmente por la segunda vía. En 16
  21. 21. dependencia de la calidad de la fosforita, se explotan capas de hasta 0.25m en losyacimientos ricos.Más de 30 países minan rocas fosfatadas en una escala que va desde algunos miles hasta 50millones de toneladas anuales, en tanto son más de 80 los países con recursos o reservasestimadas de rocas fosfatadas. Por la estructura del consumo, alrededor del 90% va hacia laindustria de los fertilizantes fosfatados y sus compuestos.Los países de mayor empuje en el campo de la minería de las rocas fosfatadas, utilizanmayormente la minería a cielo abierto, atendiendo a las mayores posibilidades que lesofrece de aplicar las mejores técnicas de altos volúmenes de producción con altasproductividades, debido al uso de grandes excavadoras, camiones, equipos de barrenación yvoladura altamente productivos, transporte de material hacia la planta de beneficio a travésde bandas transportadoras o por tuberías, con la mena en forma de lodos. El proceso desustitución del método subterráneo de explotación por el primero, se realiza en todos loscasos económicamente viables.Una especial atención se le presta, considerando los bajos precios de la materia primamineral, a tres condiciones vitales: garantía de eficiente sistema de transporte (vías férreas ocarreteras), electrificación y abastecimiento de agua.Aún cuando los depósitos se encuentran a más de 30m de profundidad (p.ej. el caso deldepósito Aurora de Carolina del Norte, USA, con reservas superiores a mil millones detoneladas y producción anual cercana a los 5 millones de toneladas), la explotación serealiza a cielo abierto, se remueve el estéril de cubierta y se extraen 35-40m de espesor delcuerpo fosfatado con la ayuda de enormes excavadoras, con capacidad de extracción de100t/cubo (Brana V., et al Op. Cit.).Otro ejemplo de ejercicio exitoso de la minería es el del depósito Cuatro Esquinas, PolkCounty, Florida USA. En él se utilizan 4 excavadoras, dos de cubos con capacidad de 50metros cúbicos y dos con 33 metros cúbicos. Dos de ellas se utilizan para extraer el suelo yla cobertera, en tanto otras dos se ocupan de la extracción del mineral para garantizar elflujo óptimo de envío a la planta de beneficio. El mineral extraído por las excavadoras sedeposita en pozos de unos 5 metros de profundidad, donde se les aplica agua a presión,formando lodos fosfatados (slurries). Estos lodos se extraen con bombas de succión,enviándolos por tuberías resistentes a la abrasión a la planta de beneficio. Esta técnica esposible de aplicar porque las menas son arenosas y de fácil desagregación. Al final de laextracción de cada bloque se realizan las labores de rehabilitación, con la inclusión de lascolas de la planta, cobertera y suelo, sobre las áreas minadas (Brana V., et al Op. Cit.).El presente y futuro inmediato de la minería de punta se considera que está basado en lamodelación en 3D, para la planificación de las canteras y secuencias de extracción minerasóptimas (US Bureau of Mines, 2001). 17
  22. 22. 1.3.2 Beneficio mineral.Los procesos de beneficio habituales, en continua mejora por parte de empresarios einvestigadores, presentan tres etapas en el proceso: lavado, planta en la que se realiza unproceso de selección granulométrica, desde arcillas fosfatadas, productos finos y guijarros,hasta la eliminación de los residuos sobre medida; separación medio pesada: la cual cumpleel objetivo de separar los contenidos mayores de 1% MgO en guijarros y; flotación: dondese realiza el proceso final de obtención del producto concentrado.En algunas plantas se utiliza el “Proceso de Doble Flotación”, que implica primero laseparación del material dolomítico grueso del fosfato (menas de bajo tenor, durante laprimera flotación), desarrollo de fertilizantes de bajo poder de cesión usando arcillasfosfáticas, uso de tecnología láser para análisis instantáneos del flujo del proceso y de lamina, rápida recuperación del agua de las arcillas fosfáticas y lixiviación en pilas de lasrocas fosfatadas de bajo tenor (segunda etapa del proceso).Se han obtenido nuevos progresos en el diseño del método de Resonancia MagnéticaNuclear desde comienzos del 2002, técnicas de muestreo y electrónicas, lo cual permitirá suaplicación exitosa en las operaciones mineras de rocas fosfatadas, fundamentalmente detipo a cielo abierto de gran escala.Otro estudio puesto en práctica, es el de la estabilización de los lodos fosfatados de cola delas plantas de beneficio (con muy bajos tenores), con las cenizas del proceso de quemadode carbón que se denomina “cama de combustión fluidizada” (Fluidized Bed Combustion),produciendo un material friable que puede ser utilizado como enmienda de suelos para laagricultura.Para la caracterización cualitativa de los fosfatos en función del contenido químico, seutilizan normalmente los indicadores siguientes (Brana V., et al Op. Cit.): - contenido en fósforo expresado en % P2O5 - contenido en fósforo expresado en % T.P.L.T.P.L. representa el contenido en mineral útil, fosfato tricálcico (Triphosphat of Lime) y seusa en general para concentrados. Entre P2O5 y T.P.L. la relación es la siguiente:2,185 P2O5 = 1 T.P.L.También se utiliza en la literatura inglesa la notación “B.P.L.” (Bone Phosphate of Lime),la cual es equivalente en valor al T.P.L. 18
  23. 23. Los requerimientos de los consumidores de que se les ofrezcan productos cada vez másvaliosos, los descubrimientos de depósitos con contenidos más bajos, el crecimientoconstante de la producción y la necesidad de abaratar los costos de transporte, han impuestocompletar el proceso de explotación con un proceso de beneficio.Los procesos de preparación adoptados, los que dependen de las propiedades y modo depresentación de los minerales y rocas, se pueden agrupar del modo siguiente:- Clasificación granulométrica, basada en la diferente friabilidad entre el mineral fosfático yel estéril.- Clasificación neumática, aplicada especialmente en las zonas con déficit de agua, la cualasegura el incremento del contenido de P2O5 en 2-3% por la eliminación de las fraccionesestériles menores de 70-100µm.- Lavado – deslamado, aplicado generalmente a las menas friables con contenidos mayoresde partículas estériles finas, lo cual permite obtener concentrados de hasta 37-38% P2O5.- La flotación da buenos resultados, sobre todo en el caso de los apatitos de las rocas ígneaso metamórficas. El proceso se puede entorpecer en el caso de los fosfatos sedimentarios, enel caso que sean muy friables porque producen partículas extremadamente finas o bienporque contienen minerales de ganga que requieren del uso de reactivos especiales.Debido a la aplicación de tecnologías de beneficio, el contenido de P2O5 de borde deexplotación de los yacimientos de fosfatos ha bajado hasta 10-12% (Brana V., et al Op.Cit.).El contenido de P2O5 determina el valor de la mena. Un fosfato con 75% de P2O5 puede servendido dos veces más caro que un fosfato con 58% (como por ejemplo para la produccióndel fosfato tricálcico). Por este motivo, a veces se procede a un enriquecimiento porventilación, eliminándose el polvo margoso fino o calcinándose la mena, lo que permiteapartar el carbonato de calcio mediante corrientes de aire. Otras veces la mena se concentrapor flotación, pero la mayoría de las veces se valoriza en estado natural solo con un secadoprevio.1.3.3 Transformación del mineral.Entre los productos elaborados a partir de las rocas fosfóricas, se encuentran los siguientes:El superfosfato, es un fosfato ácido de calcio que se obtiene por la descomposición de lasrocas fosfáticas con ácido sulfúrico o fosfórico. 19
  24. 24. El fosfato monocálcico es soluble y puede jugar el papel de fertilizante directo, mientrasque el fosfato tricálcico es poco soluble, por consiguiente poco asimilable en el suelo. Portal motivo, el uso de los fosfatos naturales como fertilizantes, se limita a los que tienen altasolubilidad. Para aumentar el uso de este producto minero, se realizan investigacionescontinuadas de solubilidad en citrato, ácido cítrico y/o ácido fórmico, que permitanmayores beneficios en su aplicación en diferentes tipos de suelos y cultivos. - El superfosfato simple se obtiene como resultado del tratamiento de los concentrados con ácido sulfúrico: 2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 6,5 H2O = 3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 0,5H2O + 2HF El producto que se obtiene, solamente contiene 16-20% P2O5 y gran cantidad de sulfato de calcio (45%) - El superfosfato doble, con 28-32% P2O5 se fabrica mediante tratamiento con una mezcla de ácido sulfúrico y fosfórico:3Ca5(PO4)3F + 3H3PO4 + 9H2SO4 = 6Ca(H2PO4)2·H2O + 9CaSO4 + 3HF - El superfosfato triple, con 40-46% P2O5, resulta con la aplicación del ácido fosfórico solamente:2Ca5(PO4)3F + 12H3PO4 + 9H2O = 9Ca(H2PO4)2·H2O + CaF3Tanto las menas que se valorizan como los concentrados, deben cumplir ciertos requisitosde calidad: a) El mayor contenido posible de P2O5 b) La relación CaO / P2O5, que sea máximo de 1,7, ya que el contenido de CaO aumenta el consumo de ácido en la fabricación de los superfosfatos. c) La relación MgO / P2O5, de máximo 0,06; ya que el contenido de MgO aumenta igualmente el consumo de ácido en la fabricación de los superfosfatos. d) La relación Fe2O3 / P2O5, de máximo 0,08; para evitar la formación de fosfatos ferrosos difícilmente solubles y el alto consumo de ácido. e) La relación R2O3 / P2O5, de máximo 0,12; (R2O3 = Fe2O3 + Al2O3), ya que el aluminio produce el mismo efecto que el óxido férrico. f) El contenido en SiO2 – máximo 5% en termofosfatos. Por la calcinación la sílice entra en reacción con el óxido de calcio, la alúmina y el óxido férrico, bajándole la temperatura de ablandamiento y provocando costras en el horno.Termofosfatos magnesianos – Antes de ser descubiertos importantes yacimientos piríticos(para la obtención de ácido sulfúrico), se consideró la sustitución parcial de los 20
  25. 25. superfosfatos con otro fertilizante que no requiriera el consumo de ácido sulfúrico. Estetermofosfato magnesiano se obtiene por la fusión del apatito o de las fosforitas mezcladascon silicatos magnesianos naturales en hornos metalúrgicos, con coque o gas, o bien usandoel método electrotérmico (ejemplos en Rusia, Polonia, Alemania, EEUU y Japón).Fósforo – Del fosfato de calcio natural se puede obtener fósforo blanco. Se calienta elfosfato con arena silícea y carbón en un horno eléctrico a temperaturas entre 1400-1600°C,los vapores de fósforo resultantes, se condensan y se recolectan bajo el agua.Del fósforo blanco, por calentamiento, se obtiene el fósforo rojo (P2O5) y luego ácidofosfórico. Por la neutralización del ácido fosfórico con amoníaco se obtiene un fertilizantebinario NPO – fosfato de amonio.La figura 3 que se presenta a continuación, ilustra de forma general la gran variedad deproductos que se elaboran a partir de las rocas fosfóricas. Se separan desde los productosmás simples como la roca molida o parcialmente acidulada, hasta los derivados dediferentes de procesos de transformación o síntesis químicas y otras mezclas conenmiendas.En el diagrama aparecen finalmente los destinos de estos productos: como fertilizantes,para la alimentación animal y otros usos industriales. 21
  26. 26. Figura 3. Productos a partir de roca fosfórica ROCA FOSFÓRICA +H2SO4 +Mg3(SiO4)2 +H2SO4 +HNO3 +H2O MOLIDA Roca H3PO4 Termofosfatos CaSO4nH2O Fosfórica parcialmente acidulada Relleno de Fertilizantes Nitrofosfatos fertilizantes -F +Urea +NH3 +CaCO3 Na2P3O10 Urea Fosfato CaHPO42H2O Na4P2O7 Fosfato Diamónico Na2P2O4 Fosfato Especial Na3P2O5 Fertilizantes Productos Alimentación Alimentación industriales Fertilizantes animal animal Fuente: Fertilizantes y Enmiendas de Origen Mineral. Presentación Jornada Técnica CETEM. www.unsam.udu. 22
  27. 27. En las últimas dos décadas ha habido una tendencia al procesamiento de las rocas fosfóricasen los países con considerables reservas de este material, sobre todo en el Norte de África yen los Estados Unidos de América, pero también en el Cercano Oriente y en el Sur y Estede África. La integración del proceso de extracción y procesamiento ofrece una serie deventajas técnicas y económicas, además de una gran economía en el transporte de unproducto de alto valor como los fertilizantes concentrados si se compara su costo con el delas rocas fosfóricas.Numerosas plantas han cerrado en Europa occidental donde la producción de ácidofosfórico ha caído en 60 % desde 1980 por razones económicas y ambientales. Como se havisto, exceptuando a la Federación Rusa, no hay ni grandes reservas ni produccionesimportantes de rocas fosfóricas en esa región, por lo que les resulta más económico, a lavez que evitan los problemas ambientales, importar este producto.En 1968, el 52 % de la producción mundial de ácido fosfórico estaba ubicada en Américadel Norte, 26 % en Europa occidental, 7 % en la URSS y 6 % en Japón, los que sumaban el91 % de la producción mundial. En 1998, el 83 % de la capacidad estaba ubicada en lasregiones con yacimientos de rocas fosfóricas.Tabla 3. Capacidad de producción de ácido fosfórico Ácido fosfórico (Kt de P2O5)Región 2000 1985 1990 1995Europa Occidental 4257 3386 1877 1797Europa Oriental 2045 2048 1781 1725Ex-Unión Soviética 5975 5941 6306 6198América del Norte 12170 11677 11945 12757América Latina 1339 1772 1593 1958África 4244 5355 5446 6363Cercano Oriente 2213 2255 2122 2743Asia del Sur 726 553 773 1836Asia del Este (China) 1063 1357 2130 3700Fuente: FAO, 2001Durante los últimos 30 años, en términos generales, el incremento en el consumo defertilizantes fosfatados ha sido abastecido por fertilizantes basados en ácido fosfórico. LaTabla 3 muestra la pérdida de capacidad de producción de Europa occidental, por razoneseconómicas y ambientales, un importante incremento en África y Cercano Oriente con susreservas de rocas fosfóricas, pero también un importante aumento en el Sur de Asia, a pesarde los escasos recursos de materia prima. También hay un aumento considerable en China. 23
  28. 28. 1.4. POTENCIAL DE ROCAS FOSFATADAS EN COLOMBIA.La búsqueda de rocas fosfóricas en Colombia comenzó en la década de los 40’s y seintensificó después en los 60’s, mediante un reconocimiento estratigráfico general ydetallado en las rocas sedimentarias de origen marino. Estos trabajos permitieron definir laexistencia de importantes acumulaciones de minerales fosfáticos en las rocas del CretáceoSuperior.En 1964, con el apoyo de la Agencia Internacional para el Desarrollo (AID), seintensificaron las búsquedas y se evaluaron los depósitos de Sardinata (Norte de Santander)y Pesca (Boyacá).Otras investigaciones aisladas a través del país fueron realizadas hasta mediados de losaños 70 y desde entonces a la fecha no se han ejecutado investigaciones de mayorenvergadura.Entre las investigaciones realizadas se destacan las realizadas por Bürgl y Botero(INGEOMINAS, 1962, I-1422, I-1416, I-1436), que concluyen que los materiales clásticose ígneos de las Cordilleras Occidental y Central no eran favorables para localizaracumulaciones explotables, que las rocas terciarias no producían anomalías radiométricas,lo cual constituye generalmente un indicador de fosforitas y, por último, que los sedimentosmarinos terciarios tampoco indicaban aspectos favorables para estos depósitos. Por talrazón, sus investigaciones se encaminaron hacia los sedimentos del Cretáceo Superior(Santoniano – Campaniano – Maastrichtiano), que corresponden principalmente al GrupoGuadalupe y las formaciones Luna y Monserrate, ubicadas en el territorio de la CordilleraOriental como se muestra en la figura 4.Un importante aporte a la exploración geológica de rocas fosfatadas, y al desarrollo y usosde fertilizantes fosfatados, se presenta en el Boletín Geológico, Vol. XV. Nos. 1-3, de 1967.En apretada síntesis, los artículos que contiene expresan lo siguiente: se presentan lastécnicas de prospección para yacimientos de fosfatos (McKelvey, V.I.), dos excelentesartículos: Bürgl H. y Botero D. – Las capas fosfáticas de la Cordillera Oriental y, CathcartJ.B. y Zambrano F.J. – Roca fosfática en Colombia, ilustran fielmente las concepciones queaún están vigentes en relación con los depósitos de fosfatos sedimentarios marinos de edadCretáceo Superior. Su alcance se observa en el desarrollo de la minería hasta la actualidad.A ellos se añade el artículo de Irving Earl – Conceptos preliminares sobre el desarrollo yuso de fertilizantes en Colombia en el cual se presenta un análisis sobre la viabilidad deldesarrollo de la producción de rocas fosfóricas y fertilizantes fosfatados a partir de lasfosforitas nacionales, teniendo en cuenta las necesidades reales de la época y a futuro quedeberían ser satisfechas principalmente en la agricultura. 24
  29. 29. En relación con la potencialidad del territorio colombiano para la localización de rocasfosfatadas, no obstante los criterios arriba emitidos de Bürgl, Botero y Zambrano acerca dela potencialidad de las rocas cretácicas de la Cordillera Oriental, excluyendo sedimentos deigual edad y más jóvenes de las tres Cordilleras, opinamos que existen sedimentos marinospor explorar en el sistema cordillerano, de edades más jóvenes (del Terciarioprincipalmente, en las Cordilleras Occidental y Central), atendiendo al hecho que ellosbasan su criterio en los resultados negativos de la franja investigada desde Sincelejo, Sucre,hasta Barranquilla, Atlántico (Zambrano F.J., 1962, INGEOMINAS, I-1416), lo cual notiene por qué excluir los restantes territorios mencionados sin el reconocimiento geológicode comprobación necesario, tendiendo en cuenta que importantes productores mundialestienen yacimientos de estas edades en explotación.Otro aspecto importante a destacar es, que la Orinoquía y la Amazonía, pertenecientes alEscudo de Guyana, son territorios de alto potencial para la localización de depósitosfosfatados en sienitas nefelínicas, carbonatitas así como itabiritas (con menas de apatito –magnetita), como los extensos yacimientos de estos tipos del vecino Brasil.En 1987 INGEOMINAS publicó en edición especial, en dos tomos, “RECURSOSMINERALES DE COLOMBIA”, que en su Tomo II “Minerales preciosos, rocas yminerales no metálicos, recursos energéticos”, incluye un capítulo dedicado exclusivamentea los fosfatos. Este documento es una compilación muy completa hasta esa fecha, con lainterpretación correspondiente, acerca de la situación de las rocas fosfatadas tanto en elmundo como en la República de Colombia. Un grupo de datos presentados ya son obsoletospor el tiempo, no obstante, cierta parte de la información que se suministra mantiene suactualidad.Atendiendo al hecho que las rocas fosfatadas en el mundo también albergan contenidos aveces importantes de uranio, por los años 80’s se realizaron investigaciones en ese sentido,las cuales arrojaron resultados negativos (Castaño R., Braun R., Rodríguez H, Pfeiffer J.,Premoli C., 1981, INEA- Instituto de Ciencias Nucleares y Energías Alternativas).A fines de los 80’s y principios de los 90’s, se realizaron nuevamente pequeñas campañasde prospección y exploración de rocas fosfatadas en varios departamentos: Boyacá yCundinamarca (Zambrano, F. 1991, INGEOMINAS, I-2135), Norte de Santander(Zambrano, F.J., Mojica P., 1991, INGEOMINAS, I-2139), Huila (Lobo Guerrero A.,1986). Con ellas se establecieron nuevos sectores con alto potencial para el incremento dela actividad minera de este sector en los sedimentos del Cretáceo Superior.Se han realizado además, estudios de beneficio de las menas fosfatadas, con muy buenosresultados, pero que al parecer, no se han generalizado en la práctica (Hernández GarayHerzen, 1971. Zambrano F.J., 1971, en INGEOMINAS, c-36, Tercer CongresoColombiano de Minería). 25
  30. 30. Es necesario señalar adicionalmente, que el servicio geológico nacional hasta el año 2004tiene cubierta la cartografía básica en prácticamente la totalidad de las áreas donde selocalizan los sedimentos del Cretáceo Superior, como se muestra en la figura 5.Todo lo antes dicho ha propiciado que actualmente se conocen legalmente 16 contratos deconcesión, contratos en virtud de aporte y licencias de explotación en los departamentos deNorte de Santander, Boyacá y Huila, cuya titularidad cubre un total de 17.676Ha. Además,se encuentran vigentes dos licencias de exploración en los departamentos de Boyacá ySantander, que cubren un área de 96Ha. A ello se añade un importante número desolicitudes de licencias en trámite dentro de los departamentos mencionados, a los que seunen dos en el departamento del Cauca. 26
  31. 31. 27
  32. 32. 28
  33. 33. Es obvio que, con la presentación en este capítulo, de la amplia distribución deacumulaciones, a menudo de rendimiento económico, de rocas fosfóricas de origensedimentario marino de edad Cretáceo Superior, difundidas esencialmente a lo largo de laCordillera Oriental, se afirma un enorme potencial para incrementar de modo sustancial lasreservas hasta ahora conocidas de este tipo genético. El primer orden de prioridad para lalocalización de nuevas reservas se ratifica entonces, para este tipo genético.Esto no significa, por otra parte, que otros tipos genéticos de yacimientos de rocasfosfóricas, como hemos explicado y ejemplificado con yacimientos del mundo, no tenganposibilidades de ser ubicados en los terrenos geológicos indicados para ser descubiertos. Enlos epígrafes siguientes se presentan los argumentos para distinguir algunos de los posiblestipos de depósitos de rocas fosfóricas y los terrenos favorables para realizar las búsquedascorrespondientes.1.4.1 Complejos del Cretácico como fuente primaria de las rocas fosfatadas.En relación con la argumentación de que las secuencias del Cretácico Superior sean lasfuentes principales para la localización de nuevos depósitos de rocas fosfatadas, según lasinvestigaciones realizadas, dentro de las que se destacan las ya mencionadas en el epígrafe1.4, son suficientemente amplias y cubren el más amplio espectro de posibilidades, ya que,aún cuando las consideraciones expuestas son de esa época, resultan aún interesantes y losestudios posteriores desarrollados por los inversionistas así lo confirman.Esto significa que las guías de exploración señaladas, así como todos los sectores que seevaluaron como potencialmente favorables o muy favorables para incrementar los recursosde rocas fosfáticas, siguen con igual vigencia en la actualidad, a la vez que se puedenconsiderar para los sectores sedimentarios marinos que son de otras edades y se encuentransituados en otras regiones del país.Geología de las fosforitas de Colombia.Durante el cretáceo, el área ocupada por las cordilleras Occidental y Central, hacía parte deuna cuenca eugeosinclinal, mientras que al oriente se definía un cratón donde sedesarrollaba un miogeosinclinal (todas las explicaciones del epígrafe son deINGEOMINAS, TOMO 2, 1987.Las rocas cretáceas identificadas en esas cordilleras contienen materialesfundamentalmente volcánicos en esas Cordilleras, mientras que en la Oriental predominanlos de naturaleza sedimentaria. 29
  34. 34. Una vez que se descartaron los sedimentos de la Cordillera Occidental hasta el Pacífico, laregión del Golfo de Urabá y La Guajira, los esfuerzos se concentraron en los sedimentosdel Cretáceo Superior (Santoniano – Campaniano – Maastrichtiano), que correspondenprincipalmente al Grupo Guadalupe y las Formaciones La Luna y Monserrate quebásicamente se desarrollan por la Cordillera Oriental.Todas estas secuencias están, en general, caracterizadas por series diversas detransgresiones marinas, lo cual ha provocado gran variedad de facies.El Grupo Guadalupe – en el centro del país, está constituido por una gruesa sección demateriales clásticos tales como areniscas, que se extienden por la Sabana de Bogotá yalrededores (ver Figura 4- Fosfatos en Colombia). El espesor de las secuenciasestratigraficas disminuye hacia el norte (Laguna de Tota, Boyacá) y el sur (Páramo deSumapaz).Al occidente de la Sabana, en el Alto del Trigo, se localizan calizas fosfáticas de edadSantoniano. Las areniscas y arcillas dominantes están acompañadas por algunos paquetescretáceos y limonitas entre las que se encuentran las fosforitas.Formación La Luna- se presenta esencialmente en los departamentos de Norte deSantander y Santander, como se observa en la propia Figura 4. Los sedimentoscorresponden de modo predominante con cherts, calizas, arcillas negras y fosforitas.Estas facies se observan desde Soatá al norte, y en el valle del Río Magdalena desdeBoyacá hasta La Guajira, donde las facies constan de calizas en capas delgadas, arcillas,escasos cherts y poco fosfato, facies de tipo mar epicontinental.Formación Monserrate- se presenta al sur, en el Tolima y el Huila (Figura 4), con faciesde areniscas gruesas en el techo, las cuales gradan a grano medio, con intercalaciones delimonitas, cherts, algunas arcillolitas y niveles fosfáticos.El Grupo Guadalupe y la Formación Monserrate, corresponden mayormente a facies delitoral, en comparación con la Formación La Luna, por lo que presentan mayor potencialpara las concentraciones notables de fosforitas, lo cual está en correspondencia con algunosde los depósitos industriales más importantes del mundo.No obstante es importante destacar que más al sur, en el Departamento del Putumayo, sehan localizado unas ocurrencias de rocas fosfatadas, donde no se desarrolla la FormaciónMonserrate, sino que para ese territorio una secuencia de edad semejante, ha sidodenominada Villeta. 30
  35. 35. La Formación Villeta está conformada principalmente, por lodolitas finamenteestratificadas, con laminación plana paralela, de color gris muy oscuro a negro, conpresencia de bivalvos, intercaladas con estratos medios a muy gruesos tabulares de“intraesparitas a pelmicritas” bioclásticas, color gris muy oscuro a negro, bioperturbados.Hacia la parte basal se intercalan estratos medios, gruesos y muy gruesos, tabulares decuarzoarenitas, macizas y maduras, de textura variable. Es frecuente encontrar laminaciónplano paralela, escamas de peces, abundantes pellets y oolitos, fragmentos de materiaorgánica, intensa bioperturbación, impresiones de amonites y bivalvos articulados. Lascapas muestreadas reflejan contenidos de 8.7 y 16.7% P2O5.De acuerdo con la asociación facial se considera que la Formación Villeta se acumuló enparte de una plataforma media a interna, de aguas tranquilas, y principalmente suacumulación se efectuó por debajo de la acción de las olas. Su edad en general es Albiano-Campaniano y en algunos sitios se reduce a Cenomaniano-CampanianoEs posible que esta última formación pueda tener continuidad pasando los límitesfronterizos hacia el Ecuador, donde se desarrolla la Formación Napo, que en Lago Agrio,presenta un depósito de rocas fosfatadas, que tiene evaluadas reservas por 166-205 millonesde toneladas con tenores de 25-35% de P2O5. Se encuentra en explotación.También es de destacar, para la Cuenca del Magdalena Medio, la Formación Umir de edadMaastrichtiano, ubicada de manera discordante sobre la Formación La Luna, la cual en suzona de desarrollo en la región Venegas – El Conchal – La Azufrada – San Vicente deChucurí, presenta en su zona basal una capa de areniscas glauconíticas fosfáticas, pococalcáreas, de hasta 3m de espesor y contenido de 16% P2O5.1.4.2. Depósitos y otras manifestaciones de rocas fosfatadas en Colombia.Las investigaciones adelantadas por INGEOMINAS y el posterior cubrimiento de las áreasdonde se desarrollan las secuencias Cretácico Superior como se explicó anteriormente, hanpermitido la localización de yacimientos y manifestaciones de rocas fosfatadas en variosDepartamentos del territorio nacional: Norte de Santander, Santander, Boyacá, Huila,Tolima, etc., sin embargo actualmente según la información que brinda el Registro MineroNacional sólo se explotan quince áreas ubicadas; dos en Norte de Santander, siete enBoyacá y seis en Huila y se exploran dos áreas ubicadas una en Santander y la otra enBoyacá, como se puede apreciar en la Figura 4.A continuación se describen los yacimientos mas conocidos (INGEOMINAS, TOMO 2,1987).Departamento Norte de Santander. 31
  36. 36. Desde el punto de vista estructural, los depósitos y manifestaciones investigadas selocalizan en la denominada Cuenca de Maracaibo, que ocupa una gran parte del territorionorte santandereano.Las rocas fosfáticas están asociadas de modo predominante a las secuencias de laFormación La Luna, de edad Cretáceo Superior, constituida por sedimentos marinos deborde de plataforma: calizas, arcillas, cherts y fosforitas. Los niveles de fosforitas son dos:el primero en el techo de la formación y el segundo, entre 5-15m por debajo ysobreyaciendo calizas fosfáticas.A continuación se presenta una breve descripción de los yacimientos importantes:Sardinata – Está localizado entre los kilómetros 40 y 53 de la carretera Cúcuta – Sardinata.El yacimiento dista unos 20Km de la población homónima.La Formación La Luna reposa concordante sobre la Formación Cogollo. En el tope superiorse presenta un nivel de areniscas glauconítica de 3m de espesor, de color gris oscuro,masivo, de grano grueso a medio. Por debajo de ellas, unos 7-8m, se encuentra la capa defosforitas de 0,3-4m de espesor, la cual sobreyace un nivel de calizas fosfáticas.Desde el punto de vista estructural local, se encuentran en un monoclinal de rumbo E-W ybuzamientos entre 5-20°, con promedio de 12°.La fosforita de Sardinata se compone principalmente de apatito, cuarzo, calcita y arcillas.El mineral fosfático es carbonato de fluorapatito, que se presenta en gránulos o nódulos,foraminíferos y fragmentos de huesos fosfatizados.El apatito también se encuentra diseminado, impregnando el cemento de la roca. El tamañode los granos oscila entre 0.1-1.6mm, como promedio 0.6mm. El cuarzo se presenta tamañolimo, constituyendo el núcleo de los nódulos fosfáticos y en forma criptocristalina en lamatriz de la roca. La calcita actúa como cemento de grano fino, o conformandoparcialmente esqueletos de foraminíferos y rellenando fracturas, abundando en la rocafresca, pero puede estar ausente en la roca meteorizada.La roca meteorizada puede contener trazas de fosfato de aluminio (wavelita) y ferroso(vivianita), los análisis de difracción de rayos X muestrean 40% de apatito, 15-38% decalcita, 4-10% de sílice, trazas de arcillas (caolinita predominante), pirita, feldespatos yglauconita.A continuación se refleja la composición promedio (en base de 222 muestras) de las rocasfosfóricas de Sardinata (MOJICA P., 1975, INGEOMINAS, I-1675). 32
  37. 37. COMPONENTE % EN PESOHumedad (105°C) 1,51Pérdida por calcinación (105-1000°C) 4,98SiO2 + insolubles 16,55Fósforo (P2O5) 27,00Calcio (CaO) 41,13Aluminio (Al) 1,86Hierro (Fe) 0,87Flúor (F) 3,15CO2 2,71El depósito, según sus diferencias en contenidos de P2O5 y espesores, para las zonas concoberturas menores de 12m fue dividido en dos sectores, cuyas reservas evaluadas son lassiguientes: CONCEPTO SECTOR A SECTOR B TOTALMiles de toneladas 3,360 1,535 4,895% P2O5 29 25 (ponderado) 27.75Espesor (m) 1,25 1,25 1,25Para coberturas mayores de 12m se calcularon además 4,4 millones de toneladas enespesores entre 0,5-3,5m, que por las condiciones técnico-mineras son marginalmenteeconómicas.Gramalote – Salazar – Es un yacimiento que se localiza a 30Km al occidente de Cúcuta,desarrollado por una faja de 35Km entre las poblaciones de Gramalote, Salazar yArboledas. Se ubica en los sedimentos de la Formación La Luna, presentando 1 a 3 capasde fosforitas, en las que los espesores varían de 0,5-3,2m y los tenores entre 10-27% P2O5.El tonelaje estimado de reservas es de 7’700,000.Sardinata – Lourdes – Otro depósito de la Formación La Luna localizado entre esas dospoblaciones, con espesores de hasta 3,5m y tenores de P2O5 de 10-30% en dos capasfosfáticas, de arenisca glauconítica calcárea la superior, mientras que la inferior es defosforitas en dos niveles. Se estiman 10 millones de toneladas de reservas indicadas.Tibú – Orú Las Mercedes – Se localiza al occidente de la población de Tibú, y se extiendeen dirección N-S por 40Km. El nivel fosfático principal se ubica hacia el techo de laFormación La Luna con espesores de 1-5m y tenores de P2O5 de 8-19%. Su composición,similar a la de Sardita – Lourdes, es de apatito (gránulos, oolitos, nódulos y fragmentos de 33
  38. 38. huesos y foraminíferos fosfatizados. Se calcularon reservas del orden de 13 millones detoneladas.Departamento de Santander (Cuenca del Magdalena Medio).Las fosforitas de esta cuenca se ubican en la Formación La Luna, que yace de formadiscordante sobre la Formación Simití y bajo la Formación Umir, del cual su miembrosuperior, Galembo, contiene niveles fosfáticos hacia su base, a la vez que se ubica otronivel fosfático hacia la base de la Formación Umir.Al occidente de la ciudad de Bucaramanga se distingue una faja de 50Km de extensión deVanegas al norte, hasta el sur de la población de San Vicente de Chucurí, donde el CretáceoSuperior, Formación La Luna, forma el flanco occidental del sinclinal Nuevo Mundo, conpendientes entre 30º y 70º y frecuentes inversionesTanto el número de capas fosfáticas definidas, como los espesores (varía entre 0,7 y 1,8 m)y los contenidos (varían entre 15 y 17%), sufren frecuentes cambios. Para la estimación dereservas se dividió el depósito en tres sectores, según las características mencionadas:Vanegas – El Conchal – Reservas de 10,4 millones de toneladas.Conchal – La Azufrada – Reservas de 8,2 millones de toneladas.La Azufrada – San Vicente – Reservas de 14 millones de toneladas.Departamento de Boyacá. (Cuenca de Guadalupe).La roca fosfórica de esta cuenca está asociada en lo fundamental a la base de la FormaciónPlaeners del Grupo Guadalupe, que corresponde a una fase arenácea que se interdigita consecuencias calcáreas, arcillas y cherts de aguas más profundas. Los depósitos investigadosmás importantes se presentan a continuación:Área de SogamosoSinclinal de Iza – Cuitiva – Tota – Por una extensión de 6Km se estimaron 21,7 millonesde toneladas indicadas con un tenor promedio de 19,6% de P2O5 en un manto de 2,6m, en lazona central menos afectada tectónicamente. Para el extremo meridional se estimaron 8,5millones con 20,5% de P2O5 en tanto que para el extremo norte se evaluaron 5,8 millonescon 17,3% de P2O5.De lo expuesto arriba, se deduce un total de 36 millones de toneladas de fosforitas, de loscuales 14,3 millones se pueden dedicar a la producción de fosfatos solubles y 21, 7millones de aplicación directa en suelos. 34
  39. 39. Mongua – Sinclinal Siscuencí – Se indican reservas del orden de 20 millones de toneladasen espesores de 0,8-1,9m con 11-23% de P2O5. Estas ocupan un área de 8Km2.Sogamoso – Sinclinal El Pilar – En 4,5Km2 al sureste de Sogamoso, se han inferido 15millones de toneladas en espesores de 0,7-1,7m y 17-26% de P2O5.Área de TunjaSinclinal del Piranchón – El espesor varía entre 1,6-2,3m, mientras que el contenido varíaentre 15-29% de P2O5. Se estiman 19 millones de toneladas.Peña Negra – Se calcularon 15 millones de toneladas de reservas inferidas en una capa de1,2m y 20% de P2O5.Sinclinal La Conejera – Pesca – Está conformado por las formaciones Conejo, Plaeners,Labor y Tierna, del Cretáceo Superior. El área productiva está entre las localidades dePesca y Tota, a solo 6Km de la población de Pesca. En el flanco occidental se identificarontres niveles fosfáticos: el superior hacia la parte media de la Formación Labor; la capamedia, hacia la parte superior de la Formación Plaeners y la inferior hacia la base de estapropia formación.La roca es una arenisca gris compuesta de gránulos (“pellets”), escasos nódulos y huesosfosfatizados redondeados, de color marrón oscuro a gris, con granos casi completamentetransformados a apatito. En la capa principal (la superior) el % P2O5 varía entre 16-25%, entanto en la secundaria es de 12-21%. A continuación refleja la composición promedio del lacapa fosfática del nivel inferior del yacimiento Pesca:COMPONENTE % EN PESOHumedad (105°C) 0,52Pérdida por calcinación (105-1000°C) 6,00SiO2 + insolubles 32,00Fósforo (P2O5) 22,00Calcio (CaO) 32,00Magnesio 0,09Aluminio (Al) 1,55Hierro (Fe) 0,41Flúor (F) 2,94CO2 1,74CaO: P2O5 1,45Los recursos evaluados para el sinclinal en general se presentan en la tabla que acontinuación se presenta: 35
  40. 40. RESERVAS CANTIDAD % P2 O5 PROBABLES 7’556,800 18,85 POSIBLES 7’333,100 18,92 INFERIDAS 8’270,000 18,85 TOTAL 23’159,900El yacimiento de Pesca (La Conejera) ha demostrado ser hasta el presente el de mayor valoren Colombia. Aún cuando la mena no es rica, su composición mineralógica y química, a loque se añade el carácter relativamente homogéneo de la distribución de dichas propiedadesen la mena, permiten fácil tratamiento y adecuación para ser utilizadas como materia primapara la fabricación de fertilizantes, en especial ácido fosfórico y termofosfatos.Departamento del Huila (Cuenca de Monserrate)Las concentraciones fosfáticas se albergan en las secuencias sedimentarias marinas de laFormación Monserrate del Cretáceo Superior (Campaniano – Maastrichtiano). Estácompuesta preferentemente por areniscas de colores grises claros a blancos con granos decuarzo, gruesos hacia el techo y, gradualmente pasan a medios en la base. Presentaintercalaciones de limonitas, cherts, arcillolitas y niveles fosfáticos.Localidades de interés económico son Palermo, La Guagua, Baraya, Aipe, Media Luna,Teruel, Yaguará y Tesalia.En La Guagua se estimaron reservas inferidas por 12 millones de toneladas, en espesoresde 0,5-1,6m y tenores de 19-28% de P2O5.Para el sector Baraya (Los Pinos – Los Andes), en capas fosfáticas de hasta 2m ycontenidos hasta 28% de P2O5, se estiman reservas inferidas por 20 millones de toneladas.Sinclinal de Mapatá (Media Luna) – El espesor de la capa principal (nivel inferior de laformación), es de 0,65-1,0m. Los tenores de P2O5, varían entre 25-30,8%. La relación Cao:P2O5 es 1,43 promedio. Las reservas inferidas alcanzan 17 millones de toneladas.Teruel – La Juanita – Situada al suroeste de Neiva, en los alrededores de Tesalia. Presentados capas económicamente explotables, con espesores de 0.9-2,2m y tenores entre 15-25%de P2O5. Las reservas inferidas se calcularon en 15 millones de toneladas.Yaguará – Al suroeste de Neiva, en la vecindad del poblado homónimo fuerondeterminadas las capas fosfáticas de interés económico. Se han separado dos sectores: 36
  41. 41. Sector occidente – sur – El espesor acumulado para las capas explotables varía de 1 a 2,4my el tenor de P2O5 varía entre 18-31%. Las reservas inferidas calculadas alcanzan 5millones.Sector norte – noreste – El espesor acumulado explotable sufre rápidos cambios entre 0,7-2,0m y el tenor cambia desde 13% hasta 23% de P2O5. Se estiman 10 millones de toneladasde reservas inferidas.Norte de Tesalia – El nivel fosfático inferior contiene una capa de fosforita con espesoresde 0,8-1,2 m y tenores de 20-31% de P2O5. Las reservas inferidas son del orden de 6millones de toneladas.Departamento del Tolima.En Pandi se realizaron exploraciones preliminares que permitieron una estimación de 10millones de toneladas de reservas inferidas para una capa de hasta 1,0m y tenores de hasta27% de P2O5.Un resumen generalizado de las reservas estimadas por departamentos, de rocas fosfóricasen Colombia, se ofrecen a continuación en la Tabla 4 (estado de reservas a 1987):TABLA 4. RESERVAS DE ROCAS FOSFÓRICAS EN COLOMBIA. (Mt)Departamento Reservas Reservas Reservas Contenido TOTAL medidas indicadas inferidas de P2O5Norte de 5,25 33,83 6,04 15-30% 45,42SantanderSantander 0,12 32,60 10-29% 32,72Boyacá 7,44 63,60 69,60 17-26% 140,64Huila 65,00 73,00 15-31% 138,00Tolima 10,00 16-27% 10,00TOTAL 12,81 195,00 157,4 366,78Fuente: INGEOMINAS, Alvarado L., Barreto R., CYTED, 2005.En el mapa que aparece en la Figura 4 como habíamos comentado se distinguen claramentelas áreas de desarrollo de los depósitos sedimentarios y se observa que los depósitos defosforitas se localizan, solamente en los límites de la Cordillera Oriental, lo que se debe ados motivos fundamentales: en primer lugar las áreas de mayor desarrollo del Cretáceosedimentario marino (los de mayor potencial) ocupan estos terrenos y, segundo, losesfuerzos destinados a localizar y evaluar reservas de rocas fosfóricas, se dedicaron demanera prioritaria hacia este terreno. 37
  42. 42. Debemos destacar la importancia que mantienen estas secuencias sedimentarias para laposible localización de nuevos yacimientos, lo cual debe ser evaluado por los inversionistastendiendo en cuenta su conocido potencial en las áreas que se encuentran actualmente enexplotación. Es recomendable que los esfuerzos encaminados al incremento de reservaspara la explotación se dirijan, en primer lugar, a estas secuencias que pueden garantizar lacontinuidad del desarrollo minero por 15-20 años más.Ejemplo de ello pudieran ser, los resultados obtenidos al norte de Ecuador en el desarrollodel Proyecto Fosfatos, mediante el cuál fueron investigadas las secuencias sedimentarias dela Formación Napo, lográndose la definición de importantes zonas potenciales concontenidos entre 25-35% de P2O5 en los limites con Colombia, lo que permite establecer laposibilidad de su continuidad en las formaciones equivalentes del país.Con lo antes expresado queremos subrayar el hecho que se ha investigado solo una parte,que aunque ha sido la más provechosa desde el punto de vista económico hasta el presente,no excluye la posibilidad de otras áreas potencialmente favorables para localizar depósitosde rocas fosfatadas de similar origen o de génesis diferentes, como sucede en los países queocupan zonas de escudo: Rusia, países escandinavos, China, Brasil, entre otros.Las rocas ígneas y metamórficas precámbricas, cuya investigación estaría ubicada ensegundo orden, ocupan una gran parte del territorio en Colombia, también constituyen áreaspotenciales para la ocurrencia de depósitos de rocas fosfatadas, se destaca la posibilidad desu búsqueda en los macizos precámbricos de la Cordillera Oriental y por supuesto en lasáreas del Escudo Precámbrico de Guyana, que ocupa alrededor del 50% del territorionacional, y que un 40% de ese territorio presenta las rocas Pre-cámbricas aflorando.Ello significa que existe una enorme probabilidad de localizar acumulaciones industrialesde menas apatíticas de rocas intrusivas y metamórficas (de carbonatitas ymetamorfogénicos) y que además, pudieran encontrarse acumulaciones de carácter detríticoredepositado de interés.Para estos casos no debe perderse de vista, que en estos casos los tenores no son altos, siembargo se busca la posibilidad de la valorización de dichas menas de forma compleja,extrayendo varios subproductos a la vez.Otra línea de trabajo en relación con la evaluación de las rocas fosfatadas, en un tercerorden, pudiera estar en el guano que por lo general se ha acumulado en algunas islas delPacífico, que en principio son de fácil explotación, aunque se debe evaluar de confirmarseel potencial, su viabilidad por los costos de transportación. 38
  43. 43. 2.0 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HISTÓRICO DE LOS MERCADOS NACIONAL Y CONTINENTAL DE LAS ROCAS FOSFATADAS.2.1 MERCADO CONTINENTAL.La necesidad de incrementar la productividad de la agricultura del continente, tanto porhectárea cultivada como percápita, estimulará un crecimiento en la utilización defertilizantes y en especial los de origen minero, teniendo en cuenta sus grandesposibilidades de desarrollo por el alto potencial de minerales redescubiertos en cada país.Hasta el presente los principales depósitos de roca fosfatada en Latinoamérica según elCentro Internacional para el Desarrollo de Fertilizantes (IFDC, 2000), están localizados enBrasil, Venezuela, Colombia, México, Chile, Perú y Ecuador.Para el análisis continental, se utilizaron las cifras publicadas por la FAO FertilizerYearbook Vol.53-2003 como fuente por ser las mas completas y no encontrar otra masactualizada con la información necesaria para el desarrollo del trabajo, sin embargo esimportante aclarar que para el caso de Colombia las consideramos solo como indicativas,ya que como se aclara en la propia publicación incluyen cifras extraoficiales.2.2.1 Usos.Como se ha indicado anteriormente su uso fundamental es la producción de fertilizantesfosfatados, destacándose como los principales productores del Continente, Brasil, México,Venezuela, Colombia y Perú, siendo los principales consumidores actualmente Brasil,Argentina, México, Chile, Venezuela, Colombia y Perú.2.1.2 Tamaño del Mercado Continental.2.1.2.1 Rocas FosfatadasEn el entorno internacional la producción mundial de roca fosfatada en el año 2004 segúnel CETEM Jornada Técnica 2005, alcanza los 138 millones de toneladas y se concentraprácticamente en los cuatro principales productores; Estados Unidos, China, Marruecos yRusia que representan el 90% del total de la producción. Latinoamérica como se observa enel Gráfico 1 sólo participa con el 4,5%. 39

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