METALES Y MINERALES

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Autores: ARISTA MELENDEZ, ALEXANDER LUIS, AYALA JULCA, ARTURO GUSTAVO, CRISPIN SEGURA, FELIX MANUEL, LOPEZ ORMACHEA, JOSE RODOLFO

INTRODUCCIÓN

La economía peruana depende, en gran medida, de los recursos minerales extraídos de las múltiples minas que cuenta. El Perú es el país que lidera el ranking de países con las mayores reservas y el mayor nivel de producción de minerales a nivel mundial. No obstante, ha surgido dos problemáticas generales relacionas a su extracción, los cuales pueden detener la inversión extranjera y, por ende, estancar la economía.
El primero es la disminución de producción de zinc, oro, plata u otros minerales de importancia (INEI 2018). Esto quiere decir que la extracción de estos se está efectuando con un menor tonelaje tratado y menores leyes en los minerales obtenidos.
El segundo de estas es la oposición por parte de grupos anti mineros. Estos manifiestan, principalmente, que la minería es la principal causante de la contaminación ambiental, por ejemplo, de los ríos adyacentes a estas comunidades.
En este contexto, ¿es necesario y viable la ejecución del proyecto minero Tía María? Por ello, en el siguiente artículo se presentará, previamente, algunas definiciones, por ejemplo, lo que es un mineral, significado de la ley de un mineral, composición porcentual, que es el refinamiento, tipos de refinamiento, entre otros. Después de ello, se responderá esta interrogante.

Definiciones claves

¿Qué es un mineral?

Los minerales son sustancias inorgánicas solidas que se encuentran en la corteza terrestre o en las diversas capas de la corteza del planeta formando rocas. Además, estas se forman sin la necesidad de la intervención humana, poseen una química establecida y una estructura cristalina.  Asimismo, existen distintos tipos de minerales, como, por ejemplo, básicos (cobre), ferrosos (hierro), preciosos (oro) y radioactivos (plutonio).

¿Cuál es el significado de la ley de un mineral y pureza?

Según Chang, “un depósito mineral cuya concentración es económicamente factible para extraer el metal deseado, se conoce como​ mena”. En este sentido, la ley mineral se refiere a la concentración metálica en la mena (Ver figura 1). Asimismo, este se refiere al grado de pureza de la especie mineral en la roca de un yacimiento. Es decir, la pureza en una relación entre masa obtenida del elemento compuesto con la masa total del compuesto (Ver figura 2)

Figura 1. Composición porcentual

Figura 2. Porcentaje de pureza

¿Qué es la composición porcentual?

Con esta fórmula se puede calcular qué cantidad porcentual del metal que se desee extraer se encuentra en el mineral a trabajar. Es decir, es una relación de los moles por masa molar del metal con la masa molar del mineral.

¿Qué es un metal?

Los metales son elementos químicos que se caracterizan por su alta conductividad térmica y alta conductividad eléctrica. Los metales tienden, por su baja energía de ionización, a perder electrones. Por tanto, se podría considerar a un átomo metálico como un catión unido al electrón de valencia que podría perder. En un metal, se tiene múltiples átomos unidos entre sí. Por ello, podemos considerar a un metal como un conjunto de cationes metálicos inmersos en un mar de electrones de valencia deslocalizados (Brown y otros, 2009). La atracción electrostática entre carga positiva (del catión) y negativa (del electrón) mantiene fuertemente unidos a todos los átomos del metal. (Ver figura 3)

Figura 3. Modelo del mar de electrones

¿Qué es el refinamiento y cuáles son sus tipos?

Según Brown, “la metalurgia es la ciencia y la tecnología de la extracción de los metales de sus fuentes naturales y la preparación para su uso práctico” (2009: 983).

El refinamiento es el proceso de extracción del mineral de la mena para separar de los desechos llamados como “ganga”. El refinamiento se realiza de manera secuencial tratando de obtener la mayor pureza posible. Nunca se ha logrado obtener algún mineral con 100% de pureza.  Los tipos de refinamiento más comunes son dos: Pirometalúrgica y Electrometalúrgica.

La refinación pirometalúrgico se realiza a temperaturas elevadas y se puede diferenciar por: Refinación de oxidación, se trata de las impurezas formadas con O, S, Cl, F y que son más estables que los compuestos del metal principal. Esta técnica se utiliza para refinar Cu, Pb, Zn y Sn. “Por ejemplo, cuando una corriente de aire es forzado a través del cobre fundido, los óxidos forman mezclas de Hierro, Niquel, Zinc, Plomo,  Antimonio,  Arsenico, y Estaño, ya que las mezclas tienen una mayor tendencia a reaccionar con el oxígeno.”(Proto: 2014)

¿Qué es la reactividad de los metales?

La reactividad es una propiedad de los elementos que se relaciona con su posición en la tabla periódica, lo cual, además, se relaciona con la configuración electrónica de los elementos. Los elementos tienden la tendencia parecerse a los gases a nobles más cercanos en cuanto a su configuración de la última capa.  La reactividad de los elementos (como en los metales) varía dependiendo del grupo o periodo. (Ver figura 4)

-La reactividad de los metales aumenta cuanto más a la izquierda en el período (menos electrones a quitar).

-La reactividad de los metales aumenta al avanzar en un grupo (mayor tendencia a perder electrones).

Figura 4. Reactividad de los metales

Postura frente esta problemática

Con respecto a la necesidad de la ejecución del proyecto, se concluye que es fundamental su ejecución. Debido a que se obtendría mayores ingresos económicos al país. Sin embargo, la viabilidad del proyecto en sí no cumple con las garantías necesarias para el cuidado medio ambiental. En primer lugar, en el primer Estudio de Impacto Ambiental (EIA) se hallaron observaciones y supuestamente fueron levantadas por la Dirección General de Asuntos Ambientales Mineros (DGAAM) del Minem. Pero un grupo de especialistas contratados por la ONG Cooperacción. Determinaron que no todas las observaciones se habían verificado. Estas observaciones son las siguientes:

-Se ha identificado que la ubicación de la planta minera se ubica próximo al Valle Tambo y a los depósitos de desmonte de La Tapada y Tia María. Esto realizaría cambios de la calidad del aire y afectaría a la salud de la población.

-También, se identificó que no se encuentran suficientemente estudiadas las direcciones de los vientos en ciertas épocas del año, entonces las emanaciones de SO2 (anhídrido sulfuroso) y CO2 (anhídrido carbónico) podrían desplazarse hasta el valle, así como “las partículas PM10 y PM2.5 podrían llegar hasta el valle y depositarse en aguas superficiales, suelos y cultivos.” (Gestion, 2019)

-Los depósitos mineros se ubicarán en la quebrada Cachuyo perpendicularmente al río y Valle del Tambo lo que provocaría drenaje ácido de roca, según Unops.

Ante estas observaciones, a pesar de generar una gran fuente de ingresos, se debería reducir el impacto ambiental por lo que no se debería optar por la viabilidad del proyecto debido a las amenazas presentadas.

Bibliografía

EL PERUANO

2018 “Aporte de la minería al PBI”. ​El Peruano
Lima, 19 de Abril de 2018. Consulta: 10 de Junio de 2019.

https://elperuano.pe/noticia-aporte-de-mineria-al-pbi-65726.aspx

CHANG, Raymond

2010      Química general. Décima edición. México: Mc Graw Hill S

BROWN, Theodore y otros 2009 Química, la ciencia central. Décimo primera edición. México: PrenticeHall Hispanoamericana S.A.

DIARIO GESTIÓN

2019    “Tía María: ¿cuáles son los cuestionamientos ambientales de los opositores del                 proyecto?” Diario Gestión

Lima, 19 de julio de 2019. Consulta: 8 de noviembre del 2019.

EDUCAMIX

http://www.educamix.com/educacion/3_eso_materiales/b_iii/conceptos/conceptos_bloque_3_4.htm Consulta: 11 de noviembre de 2019

BLOG DE QUÍMICA GENERAL

http://blog.pucp.edu.pe/blog/quimicageneral/quimica-1/unidad-3-enlace-quimico/3-5-enlace-metalico/Consulta: 11 de noviembre de 2019

BLOG DE QUÍMICA 2

http://blog.pucp.edu.pe/blog/qm2-202-131/ . Consulta: 11 de noviembre de 2019

PROTO

2014    “Economía Circular y Minería Urbana”. Minería urbana. Consulta: 02 de junio del 2018.

https://mineriaurbana.org/2014/03/03/refinacion-de-metales/comment-page-1/

 

 

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