10 – La ulexita de la laguna de Mama Khumu, Potosi, Bolivia
Ano 04 (2017) - Número 01 Artigos
10.31419/ISSN.2594-942X.v42017i1a10OJCF
Oscar Jesus Choque Fernandez, Profesor del PPGEMAT/IFPA, Engenharia de Materiais (Brasil), ochoque.fernandez@gmail.com, Marcondes Lima da Costa, Curador do Museu de Geociências da UFPA, Profesor do PPGG/FAGEO-IG/UFPA e Pesquisador CNPq (Brasil), Luis Henrique Delgado, Empreendedor-Oruro (Bolivia).
Por ocasión de una excursión mineralógica realizada al Salar de Uyuni y Oruro, Bolivia en enero de 2016, nos fueron obsequiadas diversas muestras conteniendo masas agregadas de ulexita procedentes de Mama Khumu, Potosí, Bolivia (Figura 1), que se suponen son materiales para la producción de fertilizantes, los cuales tiene bastante uso en Brasil. Asi en este trabajo identificamos si ese material tiene la calidad necesaria para su comercialización.
Figura 1. Laguna Mama Khumu. Fonte: Google Maps, Italo Vier, 2011.
La ulexita, NaCaB5O6(OH)6•5(H2O), es un mineral que pertenece al sistema triclínico pinacoidal y está clasificado dentro del grupo de los boratos. El origen del nombre viene del químico alemán George Ulex, quien lo determino por primera vez. Existen mas de 230 minerales de boro (Garrett, 1998, www.webmineral.com) y solamente los que tienen valor económico son el pentahidrato y decahidrato bórax (tincal), colemanita y ulexita (SME, 2006). Los yacimientos de boratos de importancia comercial se encuentran en un reducido número de regiones geográficas: Turquia, Estados Unidos, Rusia, China, sud del Perú, Norte de Chile, noroeste de Argentina y sudoeste de Bolivia. Estos 4 últimos tienen las terceras reservas mundiales de boratos.
La ulexita es de ampla ocurrencia en el sudoeste de Potosí, Bolivia y cada vez que se lo menciona como fuente de boro, se remite al Salar de Uyuni y a los depositos colindantes al salar. En la Cordillera Oriental de los Andes y en la área del Altiplano sur de Bolivia, abundan salares y lagunas que poseen abundantes recursos en minerales industriales, siendo los boratos explotados desde decadas pasadas (Risacher y Fritz, 1991). En esa área fueron realizados diversos estudos geológicos, geoquímicos y mineralógicos en diferentes épocas, como citado por Orris (1992), pero siempre colateralmente o como apéndice a los trabajos hechos sobre el Salar de Uyuni. Trabajos recientes fueron realizados por Parra y Morales (2013) en la obtención de ácido bórico a partir de la ulexita y por Garcia-Valles et al. (2016) sobre comportamiento termal de los boratos.
La ulexita, como colemanita e borax son la principal fuente de boro. Los boratos y compuestos de boro son usados en la industria de esmaltes y cerámicas, del vidrio, cristales, fibras de vídrio, lámparas y focos, detergentes y blanqueadores, abrasivos, cosméticos, en la preservacion de la madera, aleaciones, catálisis, cemento, combustibles, farmacias, fungicidas, entre otros. Al margen de los macronutrientes primarios (NPK), el boro se constituye como micronutriente esencial para las plantas razon porque el uso del boro como fertilizante tiene gran importancia (Garret, 1998; Moreno, 2009.)
El Brasil es el cuarto mayor consumidor mundial de nutrientes estando apenas atras de China, India y Estados Unidos (www.heringer.com.br). Hay una demanda creciente por fertilizantes, mucho mas que la capacidad productiva. Por esto el Brasil tiene importancia en el mercado mundial, siendo que los principales abastecedores de ulexita sudamericano compiten para comercializar ese producto (62% de las importaciones de ulexita son argentinas) (MME, 2010). En ese mercado brasileño se sustenta una grande parte de exportación de ese material industrial, no si antes procesarlo químicamente para enriquecer la ley de boro. La ulexita actualmente es un producto que tiene una comercialización muy estable y que mantiene nichos de mercado que pueden ser aprovechados favorablemente por pequeñas y medianas empresas.
Depósitos evaporíticos del Altiplano boliviano
Las áreas del sudoeste del Altiplano boliviano, fueron afectados por una intensa actividad volcánica desde el Oligoceno al Cuaternario. Rocas volcánicas que varian de andesitos a riodacitas con abundantes ignimbritos, son considerados como las fuentes de litio y boro en los salares y cerca de los depósitos evaporiticos (Laguna Poopó, Salar de Coipasa, Salar de Uyuni, Salar de Empexa, Salar de la Laguna, Salar Laguani, Salar de Ollague, Salar de Chiguana, Laguna Tarija, laguna Cañapa, Laguna Pastos Grandes, Laguna Cachi, Laguna Khara, Laguna Capiña, Laguna Colorada, Salar de Chalviri, Laguna Verde, Laguna Corante, Laguna Mama Khumu, Laguna Chojllas, Laguna Loromayu, Laguna Coruto y Laguna Kalina) (Warren, 2016). Mas de 40 borateras ocurren en el cinturon Andino que estan relacionados a los salares. Las borateras en la region del Rio Grande esta compuesto de sedimentos lacustres deltaicos en contacto con las costras de sal.
En la región de Rio Grande, zona de fuerte inestabilidad climática, fases humedas y secas se han seguido durante todo el Cuaternario. En cada época húmeda el Altiplano se inundaba. Así se establecieron sucesivos lagos salados. Cada lago probablemente disolvía una parte de la costra de sal depositada por el lago anterior. Antiguos niveles de algunos de estos lagos están marcados por costras bien desarrolladas de algas calcáreas. Se puede observar hasta 4 niveles bien desarrollados entre 3680 y 3760 metros de altitude (Ahfeld, 1972). El delta del Río Grande y el Rio Grande es el mayor aporte del salar de Uyuni. Trae aguas, sales disueltas y sedimentos en suspensión. Estos sedimentos han edificado un delta de unos 400 km de superficie en la desembocadura del río, al contacto con la costra de sal. El espesor de los sedimentos varía de unos decímetros a 3 metros. Por debajo de estos sedimentos deltaicos se encuentran los mismos sedimentos lacustres que existen debajo de la sal. Con excepción de lentes arenosos río arriba, los sedimentos deltaicos son impermeables y secos. El nivel de la capa de salmuera generalmente sigue el contacto entre sedimentos lacustres y deltaicos. Justo en este contacto se encuentran lentes de ulexita que han precipitado por evaporación capilar de la napa subterránea. Son lentes adyacentes de 50 – 300 m de diámetro y de 5 a 50 cm de espesor. El mineral tiene un aspecto blanco sedoso. Es blando y saturado de salmuera (Risacher, 1989).
LA ULEXITA DE MAMA KHUMU
El depósito de ulexita en la laguna Mama Khumu está ubicada en el lado oeste en cercanías de la localidad de Quetena Chico, Cantón Río Grande de la provincia Sur Lípez del Departamento de Potosí Bolivia. Luego de estudios bastante preliminares se estima un depósito de alrededor de 1 millón de toneladas de ulexita. En la región la producción de minerales industriales depende tipicamente de microempresas locales. La producción del mineral industrial ulexita, está en constante aumento en terminos de volumen (aumento de 17% sobre un total de 149.818 t en 2013) (https://thediggings.com/mines/usgs10006007).
La muestra estudiada, es de color blanco lechoso, sedoso, fácilmente deleznable y con granulometria fina. Se observan aglomerados fibrosos (Figura 2a, 2b). Los análisis realizados en la muestra por diferentes técnicas analíticas muestran diferentes fases asociadas, con predominancia de ulexita, sulfatos de calcio y cloruro de sodio. Por vezes fueron detectados calcita.
Figura 2. a) Ulexita da Laguna de Mama Khumu. Aglomerados fibrosos.
Figura 2. b) Ulexita da Laguna de Mama Khumu. Aglomerados fibrosos.
Figura 3. a) Ulexita fibrosa.
Figura 3. b) microagregados de yeso. Imagenes de ES/MEB/SED.
Los analisis realizados sobre los boratos de Mama Khumu indican ser boratos hidratados de Na y Ca que corresponde a ulexita, siendo exclusivo en las borateras de la región del Rio Grande. El borato ulexita de composición NaCaB5O9.8H2O o NaCaB5O6(OH)6.5(H2O) se presenta como de interés económico, pero esta asociada intimamente con yeso (CaSO4.2H2O) y halita (NaCl). No fueron encontrados otros boratos como borax o colemanita, típicos de otras zonas de los salares andinos en Chile, Argentina o Perú (Chong et al. 2000).
Los ensayos por MEB, muestran intercrescimientos de agregados fibrosos y cristales aciculares de ulexita con tamaños micrométricos (Figura 3a). Los cristales de yeso y halita estan intimamente asociados a ulexita. El yeso se presenta como microagregados tabulares prismáticos (Figura 3b). Espectros obtenidos por MEB/SED de los cristales de yeso muestra concentración de S, Ca y O y de la halita de Cl y Na. Por vezes fueron observado la presencia de Mg.
Los analisis químicos mostran promédios de B 7,68% (7,36-8,02%); Ca 14,58% (14,38-14,87); Mg 0,53 (0,42-0,55); K 0,63 y Na 7,78% (6,61-8,84). La calidad de la ulexita mostra B2O3 cerca a 11 %, muy por debajo de otros ensayos que indican B2O3 entre 17 a 19% del mínimo requerido para su uso industrial. La cantidad de boro estequiométrico es 13,34 % (www.webmineral.com).
REFERENCIAS
AHLFELD, F.E., 1972. Geologia de Bolivia. Los Amigos del.Libro, La Paz, Bolivia, 190 pp.
CHONG, G., PUEYO, J.J., DEMERGASSO, C. 2000. Los yacimientos de boratos de Chile. Revista geológica de Chile. v.27 n.1 Santiago jul. 2000
GARCIA-VALLES, M., ALFONSO, P., ARANCIBIA, J.R.H., MARTINES, S., PARCERISA, D. 2016. Mineralogical and thermal characterization of borate minerals from Rio Grande deposit, Uyuni (Bolivia). J Therm Anal Calorim (2016) 125:673–679.
GARRET, D. 1998. Borates. Handbook of Deposits: processing, properties and use. Academic Press, 483p.
MME, 2010. Potencial de Incremento do Comércio de Produtos Minerais entre os Países da América do Sul. Relatório Técnico 80. Ministerio de Minas e Energia. Mendo consultoria.
ORRIS, G. J. 1992. Bibliography and Summary of Data Available for the Salar de Uyuni, Bolivia. U.S. DEPARTMENT OF THE INTERIOR U.S. GEOLOGICAL SURVEY. Open-File Report 95-618
PARRA Z. R., MORALES V. M.A. 2013. Estudio básico para la obtención de ácido bórico a partir de la ulexita y dióxido de carbono. REVISTA BOLIVIANA DE QUÍMICA, Vol. 30, No.1, pp. 42-49, Ene./Jun. 2013.
RISACHER, F. 1989. Estudio Económico del Salar de Uyuni. Orstom in Bolivie. Informe No. 17.
RISACHER, F., FRITZ, B. 1991. Quaternary geochemical evolution of the salars of Uyuni and Coipasa, Central Altiplano, Bolivia, Chemical Geology 90, 211–231.
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http://www.heringer.com.br/heringer/web/conteudo_pt.asp?idioma=0&conta=28&tipo=2265. Acceso en julio de 2016.
https://thediggings.com/mines/usgs10006007. Acceso en septiembre de 2016.
www.webmineral.com. Acceso en octubre de 2016.