Enriquecimiento supergénico por soluciones descendentes (vadosas)
Neogénesis del silicato de níquel en la zona de saprolita
(CRISOLITO) HIDROXI SILICATO DE MAGNESIO + DISOLUCIÓN ACUOSA DE NÍQUEL = NEPOUÍTA + DISOLUCIÓN ACUOSA DE MAGNESIO
La reacción del hidroxi silicato de magnesio con el níquel en estado acuoso, nos da como resultado la separación de una mólecula de Mg que se encontraba disuelta anteriormente.
Es decir:
El agua subterránea elimina el magnesio disuelto del sistema. Cierta parte se precipita como carbonato (Magnesita).
Magnesita
Zona de Saprolita
Enriquecimiento supergénico de mineralización preexistente
Cuando existen yacimientos minerales de baja ley, la alteración descendente supergénica puede ser benéfica
Características químicas (% en peso) de las secciones de óxido de hierro y silicato de depósitos de laterita de níquel en Nueva Caledonia
Tabla de características químicas
El mineral primario que se encuentra en profundidades es mejorado por soluciones de filtración
Es de gran importancia económica para los minerales de:
Minerales de sulfuro de cobre y plata
Súlfuros de Cobre
Pirargirita (sulfuantimoniuro de plata)
Óxidos de hierro
Hematita
Depósitos de mineral de uranio
El zinc sin sulfuro que es producido por este proceso, es un atractivo económico menos común
Enriquecimiento supergénico del mineral sulfurado
Es consecuencia de:
La óxidación de sulfuros cercanos a la superficie
Causada por:
El agua meteórica que es filtrada hacia abajo
Otros agentes incluyen:
Oxígeno disuelto
Microbios que son catalizadores autorreplicantes
Fuente del oxígeno en el sulfato:
Agua meteórica, no oxígeno
Reacciones esquemáticas que describen la oxidación supergénica de pirita y calcopirita
REACCIÓN DE LA PIRITA
La Pirita reacciona con 15 moléculas de oxígeno, 8 moléculas de agua y dióxido de carbono lo cual nos da como resultado oxi-hidróxido de hierro lll, ácido sulfúrico y ácido carbónico.
REACCIÓN DE LA CALCOPIRITA
La calcopirita reacciona con 17 moléculas de oxígeno, 6 de agua y dióxido de carbono para darnos como resultado oxi-hidróxido de hierro, sulfato de cobre acuoso, ácido carbónico y ácido sulfúrico.
Los resultados son soluciones ácidas, que mueven el Cu disuelto,pero también Ag, Zn y otros metales a través del suelo insaturado
Los hidróxidos de hierro permanecen cerca de la superficie y forman las “gossan”.
Gossans
Son formas características de masas botrioidal y celular de limonita-hematita
A menudo son brechas de colapso
Son indicadores de la posible presencia de mineral de sulfuro oculto
Principales guías de prospección
Pueden ser yacimientos por derecho propio, principalmente de oro.
Debajo del gossan, a menudo se desarrolla una zona de blanqueamiento y meteorización de silicatos (con caolín, alunita, etc.)
Pueden conservarse trazas de metales menores en los sulfuros primarios, como Ag, Pb, Cu, Zn, Cd, Mo, Ni, As y Sb.
Por encima del nivel freático, los siguientes minerales muestran una paragénesis multicolor
Cobre nativo
Óxidos de cobre
Cuprita
Tenorita
Carbonatos
Malaquita
Azurita
Sulfatos
Yeso
Cloruros
Atacamita
Silicatos
Crisocola
Cuando el agua de filtración se encuentra con el nivel freático, se alcanza el frente de reacción activo, se tiene lugar a:
La oxidación exotérmica de los sulfuros primarios
El enriquecimiento secundario
La eficiencia del enriquecimiento secundario depende de:
La conservación del medio ácido
Condiciones hidráulicas favorables
Subtopic
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Depósitos de Níquel Laterítico
Reservas de níquel lateritico
Formación
Se forman por la meteorización tropical intensa y prolongada de rocas ultramáficas
Tipos de laterita de Níquel
Tipo de Óxido
Ubicado en la parte superior rica en hierro oxidado de la laterita
Tipo Silicato
Ubicado en la sección reducida inferior del regolito
La filtración de agua meteórica a través del suelo, da como resultado:
Zonificación del regolito de laterita
Redistribución del Níquel
Este tipo de depósitos fue descubierto por Jules Garnier 1863 en la isla de Nueva Caledonia en el Océano Pacífico
Isla de Nueva Caledonia (Francia)
En Nueva Caledonioa este tipo de depósito tuvo una producción de 3,5 Mt (metal)
¿Cómo es el proceso de disolución del Níquel?
Se disuelve y se lava hacia abajo, donde se inmoviliza mediante intercambio iónico con Magnesio (Mg) en hidrosilicatos de Mg recién formados
Depósitos de mineral de hierro como producto del enriquecimiento supergénico
Son importantes en el suminitros de mineral de hierro a nivel mundial
Los protores son formaciones de hierro en bandas de edad paleoproterozoica
Contenido inicial de Fe
25-45% en peso de Fe
Contenido actual
60-63% en peso de Fe
Tenemos una división en estos depósitos
Depósitos de martita-goethita de grado medio
Depósitos de hematitas de alta ley
68% de Fe
Profundidades en superficie de 1500 m
Tonelaje de 3000 Mt, aunque la mayoría es de 200 a 500 Mt
Los depósitos de hematita de alto grado involucran modelos hidrotermales epigenéticos
Reemplazo de la magnetita por martita
MARTITA
En esta reacción tenemos que:
Se multiplica la solubilidad del Sílice y otros minerales que son lixiviados y reemplazados por goetita (FeOOH)
La acidez provoca la transformación de las bandas de esquistos
El crecimiento es ascendente desde la profundidad
Si es expuesto a la erosión, se pueden formar costras lateríticas
Depósitos de Hierro
Formación de metales nativos por intercambio de electrones
Los metales más nobles (cobre, plata, oro) también exhiben la tendencia a ocurrir en la forma nativa, lo que puede explicarse por una reacción redox
En esta reacción podemos ver como la plata sufrió una reduycción ya que hubo ganancia de electrones y el Hierro sufre una oxidación ya que perdio un electrón para covertirse en Hierro +3
Minerales nativos
Meteorización de un yacimiento de sulfuro
Comprende un sistema complejo de procesos físicos, químicos y biológicos
A veces, el producto final no coincide con los cálculos termodinámicos
La meteorización prolongada de un depósito de mineral de sulfuro da como resultado:
Zonificación vertical (Zona de lixiviación)
zona de cementación rica en metales (manto supergénico)
En contraste con la zonificación de profundidad primaria de los depósitos minerales hidrotermales.
El patrón supergénico se denomina “zonificación vertical secundaria”
Formación de enriquecimiento secundario de mineral de cobre
Enriquecimiento secundario
El hierro y el sulfato disueltos se transportan fuera del sistema
Parte del sulfato puede ser reducido por la acción de microbios
Muchos depósitos de mineral sólo son económicamente explotables debido al enriquecimiento supergénico, basada en:
Sulfuros de mala calidad