1. Educación

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XXVI R E U N iÓN (SEM) / XX R E U N iÓN (SEA)
MINERALES DE Mn-Co-Ni EN LAS LATERITAS DE CUBA
ORIENTAL : RE SULTAD O S PRELIMINARE S
M. LABRADOR (1), J.A. PRO ENZA
RODRÍGUEZ-VEGA (2 )
(1)
(2)
(1),
S. GALÍ
(1),
J . c . MELGAREjO
(1),
E. TAULER
(1),
A. ROjAS-PURÓN (2 ), N. MUÑOZ-GÓMEZ (2 )
y
A.
Departament de Cristal.lografia, Mineralogia i Diposits Minerals, Universitat de Barcelona, Martí i Franques, s/n, 08028, Barcelona
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Holguín, Cuba
I NTRO D U C C I Ó N
En l o s y acimientos de lateritas niquelíferas, el Ni y
Co pueden ser incorporados en óxidos e hidróxido s de
Mn, d o n d e h a n p r e c i p i t a d o s m e d i an t e r e a c ci o n e s
redox (Elias et a l . , 1 9 8 1 ) . Además d e asbolanas (ricas
en Ni y ricas en Co), otros minerales que contienen Co
son heterogenita y litioforita (Chukhrov et al., 1 9 83;
Manceau et al., 1 9 8 7; Llorca y Monchoux, 1 9 9 1 ) . En ge­
neral, en estos yacimientos lateríticos todos los mate­
riales negros ricos en Mn, Co y Ni, mayoritariamente
amorfos o d e muy b aj a cristalinidad, han sido denomi­
nados « asbolana s » . Estos productos negros constitu­
yen excelentes guías de la mineralización. Sin embar­
go, en la mayoría de los y acimientos lateríticos (con la
excepción d e los de Nueva Caledonia) no se han reali­
zados estudios detallados con el fin d e determinar la
naturaleza de estas fases de Mn ricas en Co y Ni. En
este trabaj o presentamos los resulta d o s preliminares
de un estudio mineralógico sobre las mineralizaciones
de Co, asociadas con hidróxidos d e Mn, en las late ritas
niquelíferas de Cub a Oriental.
LATERITA S DE NI-CO D E CUBA ORIE NTAL
S o b r e l a s p e r i d o ti t a s s e r p e n t i n i z a d a s de la faj a
o f i o líti c a M ay a r í - B a r a c o a ( P r o e n z a e t a l . , 1 9 9 9 ) s e
d e s arrollan extensas á r e a s de cortezas lateríti c a s d e
F e - N i - C o q u e d a n l u g a r a world-class dep o s i ts . E s t o s
d e p ó sitos, d e acuerdo a l a c l a s i fi c ación mineralógi c a
d e B r and et a l . ( 1 9 9 8 ) , son d e p ó si t o s d e óxi d o s . S e ­
g ú n G l e e s o n et a l . (200 1 ), e l ej emplo m ej o r c o n o c i d o
a n i v e l m u n d i a l d e d e p ó sitos d e l a t e r i t a s d e Ni t i p o
ó x i d o s es el d e M o a ( M o a B a y e n l i t e r a t u r a
anglo s aj o n a ) . L a p o tencia p r o m e d i o d e l a corteza d e
inte m p e r i s m o lateríti c a e s de unos 1 0 m e tros, a u n ­
que p u e d e alcanzar l o s 5 0 metr o s . A grandes r a s g o s
y de una f o r m a muy s i m p l i fi c a d a, e n el p e r f i l
laterítico d e l o s d e p ó sitos de Cuba oriental se p u e ­
den r e c o n o c e r l o s m i s m o s horizontes q u e s e h a n d e s ­
c r i t o e n o t r o s d e p ó s i t o s d e l a t e r i t a s d e Ni a n i v e l
m u n d i a l (Brand et a l . , 1 9 9 8 ; G l e e s o n e t a l . , 20 0 1 ) . El
p e r f i l l a t e r í t i c o esta c o n s t i t u i d o por 4 h o r i z o n t e s
p rincipales, d e abaj o h a c i a arriba en e l c o rte (Figura,
1 ) : ( i ) p e r i d o titas serp entiniz a d as, ( i i ) s a p r o lita, (iii)
limonita, ( i v ) ferri c r e t a . Las z o n a s e n r i qu e c i d a s en
C o son e l resultado d e l a concentr a ción supergénica,
y a que este elemento s ó l o se encuentra como traz a s
en l o s silicatos y ó x i d o s d e l a s r o c a s ultramáficas no
lateriz a d a s . Los m a y o r e s conteni d o s de Co en el cor­
te l a t e r í t i c o s e l o c a l i z a n p r e d o m i n antemente en la
zona d e transición entre e l horiz onte s ap r o lítico y e l
limoníti c o . L a s zonas r i c a s en C o p r e s entan un color
negro con tonali d a d e s azuladas, y l a mine ralización
se p r e s enta como un revestimiento pelicular de l o s
componentes s a p r o l í t i c o y/o limonític o, o como c o n ­
c r e c i o n e s en d i a c l a s a s (Figura 1 ) .
MUE S TRAS Y METO D OL O GÍA
En este trabaj o se estudiaron muestras de un corte
laterítico ubicado a unos 5 km de l a ciudad de Moa,
donde aflora el horizonte negro rico en Co (Figura 1 ) .
Así como muestras d e u n frente d e explotación del ya­
cimiento Punta G o r d a, e s p e c i almente d e l a zona d e
transición entre la saprofita y la limonita.
To d a s las m u e s t r a s fueron a n a l i z a d a s m e d i an t e
difracción de rayos X (DRX ) . P a r a ello se ha efectuado
una separación mediante líquidos densos así como una
posterior separación magnética de las fracciones resul­
tantes . La separación por densidades se ha realizado
con ioduro d e metileno (1M)) y bromoformo (BF) . El
ioduro de metileno ( 8=3 .32 g/cm 3 ) permite separar los
óxidos y hidróxidos de los filosilicatos mientras que el
bromoformo ( 8=2 . 90 g/cm 3 ) e s indicado para separar
las fases silicatadas más lige r a s . L a separación se ha
efectuado sobre una fracción de l a muestra de tamaño
entre 90 y 200 ).lm . L a muestra se ha triturado m anual­
mente en un mortero de ágata hasta conseguir un ta­
maño de grano inferior a 200 ).lm para la totalidad de la
muestr a . Se ha realizado d e forma gradual a fin de re­
ducir al máximo la fracción inferior a 90 ).lm . De las di­
ferentes fracciones obtenidas se ha realizado DRX so­
bre cuatro de ellas: (i) fracción magnética de la frac­
ción pesada obtenida a p artir de 1M (IPM); (ii) fracción
no magnética d e la m i s m a fracción p e s a d a anterior
(IPNM); (iii) fracción no magnética de la fracción lige­
ra oBtenid a a partir d e 1M (ILNM) Y (iv) fracción no
m a gn é t i c a de la fr a c c i ó n l i g e r a o b t e n i d a c o n B F
( B L N M ) . L o s e s p e c t r o s se han m e d i d o en u n
difractómetro Siemens D-500 e n geometría Bragg­
B rentano 8/2 8 (radio = 2 1 5 . 5 m m ) c o n radiación K a de
Cu A = 1 . 54 1 8 Á Y mono cromador secundario de grafi­
to. Se han utiliz ado rendij as de divergencia y recepto r a
de 1 º y 0 . 1 5º respectivamente . El rango de m e d i d a ha
sido de 4 a 8 0 º de 2 8 con un paso de 0 . 03 º de 28 y
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Ferric reta
superior
Laterita
inferíor
"zona de transic ión"
Sapro l ita
Figura 1 : Corte esquemático del perfil laterítico con la localización aproxima­
da de las muestras estudiadas. Detalle del afloramien to de la mineralización
de hidróxidos de Mn ricos en Ni y Ca.
Peridotita
tiempo de registro de 18 segundos por p a s o . La identi­
ficación se ha realiz ado m e d i ante el s oftware Difract
(Bruker) .
Además, se realizaron láminas y probetas pulidas,
las cuales se estudiaron mediante microscopía óptica y
SEM-EDS . Finalmente la composición química de las
diferentes fases minerales se ha determinado mediante
una microsonda electrónica SX-50 en los Serveis Cientí­
fico- Tecnics de la Universitat de B arcelona.
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70
75
°29
80
Figura 2: Diagramas de DRX de las muestras IPM, IPNM, ILNM Y BLNM. Se indican las fases iden tificadas :
asbolana (asb), litioforita (lit), magnetita (mgt), maghemita (mht), hematites (hem), goethita (goe), esmectita de Ni
(esm), clinocloro (cli), lizardita (liz) .
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RE SULTAD O S DE DRX
En la Figura 2 se presentan los diagramas de DRX d e
las muestras analizadas las cuales se comentan a conti­
nuación. En la fracción pesada magnética se ha i denti­
ficado m a ghemita y magnetita. Se observan picos co­
rrespondientes a hematites, también indicios de
asbolana y litioforita así como d e goethita (no indicada
en la Figura 2 ) . En la fracción pesada no magnética la
fase dominante es la litioforita, si bien se puede seña­
lar también la presencia de asbolana, así como indicios
de willemseita. Por otra parte, en la fracción ligera no
m a g n é t i c a se i d e n t i f i c a l i t i o f o r i t a y u n a c l o r i t a
m a gnés i c a que bien p o dría s e r clinocloro c o n cierto
contenid o en Ni. Finalmente, en l a fracción m á s ligera
no m agnética se ha identificado esmectita y lizardita
como fases nuevas no observadas en las muestras ante­
r i o r e s , a d e m á s de l i t i o f o r i t a , c l i n o c l o r o , g o e th i t a ,
maghemita y willemseita. Los p atrones de maghemita
y magnetita presentan un buen ajuste en las muestras
analizadas, no o curre así con e l resto de fases ya que su
composición es variable y no coincidente con las d e las
fichas JCPD S . Por lo que respecta a la litioforita, los
result a d o s d e l a micro sonda indi c an la presencia de
una litioforita alumínica con Mn y Ni mientra s que la
DRX ajusta una litioforita con Al y Li (no característica
de ambientes lateríticos ) . E s por ello que si bien las in­
tensidades d e la ficha JCPDS presentan un buen ajuste,
la p osición de los picos se encuentra algo desplaz a d a .
La problemática de la asbolana e s diferente ya q u e esta
fase s e caracteriza por una pobre cristalinid a d que se
manifiesta por picos de DRX escasos y poco defini d o s .
QUÍMICA MINERAL
20.95 % en peso (Figura 4 ) . E s t a s composiciones indi­
can que la litioforita presente en las lateritas de Moa es
m a s r i c a e n Co y N i que l a s de N u e v a C al e d o n i a
(Llorca y Monchoux, 1 9 9 1 ) .
L a s otras fases predominantes d e Mn-Ni-Co analiza­
das (Figura 3B) tienen una composición química inter­
media entre litioforita y verdaderas asbolanas (Figura
4). Estas fases presentan altos contenidos de Ni (hasta
2 1 . 6 5 % d e N i O ) y d e Co ( h a s t a 9 . 6 0 % en p e s o d e
C0 2 0 3 ), contenidos d e Mn02 entre 3 9 . 32 y Y 46.29 % en
peso, y b ajos d e Al2 0 3 « 7 % en p e s o ) . Otras fases de
Mn-Ni-Co analizadas contienen SiOz (hasta un 19 % en
peso) y probablemente representen productos interme­
dios de dos o más fases. Finalmente se ha analizado una
fase de Mn con contenidos de Mn02 alrededor de 80 %
en peso y con muy b aj o s contenidos de Co « 2 % en
peso) y Ni « % en peso de NiO) . Otros minerales pre­
sentes en las muestras que contienen Ni son la serpenti­
na (hasta 3 % de NiO) y la goethita (hasta 1 . 6 % de Ni) .
C O N S IDERACI O N E S FINALES
L a litioforita (Figura 3A) presenta altos contenid o s
de C o (entre 5 . 3 2 y 1 2 . 82 % en p e s o ) , y de Ni ( 4 . 7 7 Y
8 . 6 8 % en peso) . L o s contenidos de Mn0 2 varía entre
37. 1 5 y 5 2 . 5 8 % en peso, y los d e Alz0 3 entre 1 4 . 8 6 y
Al
A
Figura 3: Imágenes de electrones retrodispersado de litioforita
(A), y fases de Mn-Ni-Co, de composición intermedia en tre
litioforita y asbolana (B) .
Las princip ales f a s e s de Mn q u e contienen Ni y Co e n
las muestras estudiadas son litioforita y productos in­
termedios entre litioforita y asbolana « < asbolanas ricas
Co
B
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Compos ic ioñes i n lemledias\
entre l i tioforila y asbolan8
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Figura 4: A) Composición química (en términos de Mn-Al-Co) de la litioforita presente en las lateritas niquelíferas de Cuba orien tal,
a manera de comparación también se muestra el campo composicional de la litioforita descrita en las lateritas de Nueva Caledonia
(Llorca y Monchoux, 1 9 9 1 ) . B) Composición química (en términos de Al-Co-Ni) de todas las áreas ricas en Mn-Co-Ni-Al analizadas,
mediante microsonda electrónica, en 5 muestras. Nótese que muchos análisis probablemente representan composiciones intermedias
entre litioforita y asbolana.
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en Al» ) . En cambio, l a heterogenita [ (Co, Ni), OOH]),
un m i n e r a l c a r a cterístico d e l a s lateritas d e Nueva
Caledonia (Llorca et al., 1 9 9 1 ), no fue detectada. Estos
resulta d o s confirman los obtenid o s por Chukhrov et
al. ( 1 98 3 ) . L a presencia de litioforita implica disponibi­
lid a d d e Al en el me dio, la cual e s consistente con la
presencia de peridotitas impregnadas (con plagioclasa
y clinopiroxenos) y sills d e gabros, en e l substrato
p e r i d o t í t i c o s o b r e e l cual s e f o r m a n l a s c o r t e z a s
lateríti c a s de M o a (Proenza e t al., 2003) . Por otra parte,
la e s t r u c t u r a de la l i t i o f o r i t a , a d i f e r e n c i a de l a
asbolana, n o permite albergar grandes canti d a d e s d e
Co y d e N i (Chukhrov e t al., 1 983) . Esto implica que en
las cortezas de meteorización desarrolladas sobre ro­
cas ultramáficas la principal fase de Mn que contienen
Ni y C o es la asbolana. Además el Co, a diferencia del
Ni, no forma silicatos secundarios, por consiguiente la
asbolana es la principal expresión mineralógica de Co
en las late ritas d e Cuba oriental.
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REFERENCIAS
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