Usos industriales del feldespato

Expositor: Paico, Deysi
/ Semana No Metálica
05/11/2010

1. USOS INDUSTRIALES USOS INDUSTRIALES
DEL FELDESPATO DEL FELDESPATO
Deysi DeysiPaico Estrada Paico Estrada
[email protected] [email protected]
Direcci Direccióón de Recursos Minerales y Energ n de Recursos Minerales y Energééticos ticos

2. INTRODUCCIÓN
• Minerales más abundantes de la corteza
terrestre (60%).
• Estructura: Tetraedros de SiO4 y AlO4, en un
armazón tridimensional, de simetría monoclínica
y/o triclínica.
• Aluminosilicatos de Na, K, Ca y (Ba),
representados en dos series:
• ALCALINOS: KAlSi3O8 (Ortosa) – NaAlSi3O8
(Albita).
• PLAGIOCLASAS:NaAlSi3O8 (Albita) –CaAl2
Si2O8(Anortita).

3. CARACTERÍSTICAS DE LOS
FELDESPATOS
• Color: blanco, amarillo o salmón.
• Brillo: De vítreo a perlado.
• Dureza: De 6 a 6,5.
• Densidad: Entre 2,56 –2,76 (Plagioclasa).
• Feldespatos alcalinos, densidades más bajas.
• Índice de refracción: Plagioclasa, valores más altos.
• Micropertita, puede producir iridiscencia.

5. ORTOSA

6. Albita

8. TÉRMINOS COMERCIALES
• Aplita:roca pegmatítica de grano fino, con ftos
Na, K , Q y accesorios.
• Alaskita: roca granítica de grano grueso. Fuente
de feldespatos de alto contenido en ortosa y
microclina, cuarzo en menor cantidad, a veces
la plagioclasa no estápresente.
• Sienitas Nefelínicas: Rocas plutónicas félsicas
subsaturadasen sílice.
• Fonolitas:Rocas volcánicas, equivalentes a las
anteriores.
• Arenas y Areniscas Cuarzofeldespáticas

9. • Feldespatos potásicos, para usos
comerciales: al menos un 10% K2O.
• Plagioclasas, para usos comerciales: al
menos un 7% Na2O.
• Por sus propiedades físicas y químicas:
• 60% Industria del vidrio.
• 30-35% Industria cerámica.
10% Otros sectores.

10. USO INDUSTRIAL DEL FELDESPATO
•VIDRIO : 55% del consumo de feldespato
producido en el mundo (usando cantidades entre 2
-8 %).
• -Aporte de SiO2 Elemento básico vitrificante.
• -Na2Oy K2O Elementos fundentes.
• -Al2O3 Elemento estabilizante.

11. •Vidrio hueco: Crecimiento potencial
limitado (aumento del reciclado, tendencia
a la utilización de envases ligeros)

12. •Vidrio plano:Construcción e industria del
automóvil.

13. Principales Especificaciones técnicas para
el Feldespato utilizado en
la Industria del Vidrio
Detalle
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO
MgO
K
2
O
Na
2
O
LOI
Vidrio F-20%
68.20
22.00
0.10
5.60
Indicios
3.00
6.00
0.20
Vidrio C-20%
68.90
18.75
0.07
1.85
Indicios
3.85
7.15
0.13
Vidrio G-40%
67.70
18.50
0.10 máx.
0.90
Indicios
3.85
7.15
0.13
Vidrio G-40%
63.10
22.00
0.10
5.60
Indicios
3.00
6.00
0.20
Análisis de Tamices acu. Sobre: 16 mallas
20 mallas
30 mallas
40 mallas
50 mallas
100 mallas
200 mallas
0.1 8.2
12.0
85.5
98.8
0.40 8.00
49.00
81.00
96.10
1.75
61.00
97.50
0.00 1.50
15.00
50.00
97.00
100.00

14. FRITAS Y ESMALTES:
Sector puente entre el vidrio y la cerámica.
•Fritas: Es un vidriado, el uso del
Feldespato. es en la misma dirección que
en la industria del vidrio s.s. Consumo (15-
30%).
• Esmalte cerámico: Producto aplicado en
estado vítreo al sustrato o cuerpo
cerámico.

15. Industria cerámica (30%)
• Principales Especificaciones técnicas para
el Feldespato utilizado en la Industria de la
cerámica
Detalles
Cerámica NC-4%
Cerámica C-6%
Cerámica G-200%
Cerámica K-200%
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO
MgO
K
2
O
Na 2
O
LOI
68.15 10.00 0.067
1.60
Indicios
4.10
7.20
0.25
68.70 19.50
0.07
0.90
Indicios
4.10
7.20
0.25
67.00 18.30
0.08
1.02
Indicios
10.50
2.85
0.20
67.10 18.30
0.07
0.36
Indicios
10.10
3.80
0.26

16. Feldespato Sódico
• Incorpora características fundentes a la
pasta
• Baja la T°de fusión
• Se destina al bizcocho o matriz del
azulejo.

17. Feldespato Potásico
• Incorpora resistencia
• Se destina al esmalte.
Subsectores:
•Azulejo esmaltado

18. Gres porcelánico
•Utilizada para revestimientos …

19. Loza sanitaria

20. Loza y porcelana de mesa

21. Otros
Cargas en pinturas industriales.
Materiales aislantes.
Sellantes.
Abrasivos, etc.
U.S.A., Japón, Alemania, son los principales
países.

23. RESUMEN
Vidrio (60%)
• Aportación de alúmina, álcalis y sílice, descenso del punto
de fusión. El aporte de alúmina aumenta la cohesión de la
red, la resistencia mecánica, mejora la estabilidad química,
eleva la refractariedad, disminuye el coeficiente de
dilatación térmica, mejora la resistencia al choque térmico.
Industria cerámica (30%)
• Pastas cerámicas y vidriado. El feldespato es el fundente
habitual de las pastas cerámicas (30-35 % de la pasta para
loza y porcelana). Las fritas vítreas para revestimientos
llevan de un 10 al 35% de feldespato
Otras industrias (10%)
• Abrasivos, pinturas resistentes a ácidos, materiales
alquitranados, recubrimientos de semillas, fabricación de
fertilizantes, fabricación de electrodos, cargas en la
industria del plástico, etc.

24. PARA EXPLOTAR UNA ROCA
DEBEMOS TENER EN CUENTA:
• Cantidad, homogeneidad, situación
geográfica, calidad de las vías de
comunicación, distancia centro productor-
centro consumidor, accesibilidad a la roca,
facilidad de explotación, relación
feldespato/cuarzo, tipos de fltos,
accesorios, texturas, propiedades físicas
como el tamaño de grano, asociaciones
minerales….

25. COMERCIALMENTE, NOS INTERESA
• Alta cantidad de K Alta cantidad de Na(o
ambos) Alta cantidad de Al Baja cantidad
de Fe Ausencia de refractarios.
• Fltospuros Pegmatitas o de la
flotación y/o separación de arenas cuarzo-
feldespáticas.
• Mezclas De granitos, pegmatitas,
aplitas, arenas…, sin purificación o con
ella, para eliminación de opacos, y sin
separar del cuarzo.

26. •Algunas impurezas resultan
indiferentes, dependiendo de los usos
del feldespato.
•Cantidades superiores a ciertos límites
de compuestos con Fe Perjudican
para aplicaciones en cerámica y vidrio
(color resultante).
•El cuarzo no afecta para cerámica y
vidrios.

27. •Andalucitas, Sillimanitas o Zircón,
normalmente son accesorios, pero en
cantidades superiores a un límite son
indeseables para el vidrio (Difíciles
y lentos de fundir), pueden ser
beneficiosos para porcelanas.

28. PRECIOS DE DISTINTOS FELDESPATOS
• Feldespato potásico (10,5 % K2 O) (100-600
micras): 72-83 $/t (en mina, a granel)
• Feldespato micronizado (100-150 mesh):
• 120-150 $/t (en mina, a granel o envasado)
• Feldespato turco con 9,5% Na2 O: 62 $/t en
puerto español (en gravilla < 1 cm)
• Feldespato francés con 8% Na2 O: 52-54 $/t en
mina
• Feldespato alemán con 14% K2 O: 370 $/t en
puerto español
• Sienita nefelínicanoruega con 8,5 % Na2 O y 9
% K2 O: 320 $/t en
p
uerto es
p
añol

29. •El diseño de una planta de tratamiento
de FELDESPATOS depende de:
-Características del yacimiento.
-Factores económicos.
-Características del mercado.

30. TRATAMIENTO DE FELDESPATOS
• Los sistemas de tratamiento han evolucionado
debido a:
-Aumento de la demanda que obliga aprovechar
minerales de leyes cada vez mas bajas.
-Exigencias de homogeneidad debida a la
mecanización de las industrias consumidoras.

31. OBJETIVO
• Eliminar sustancias: micas, óxidos…
• Aumentar contenidos en álcalis.
• Los sistemas de tratamiento van desde el
simple estrío manual en yacimientos muy
ricos, hasta complicados procesos de
flotación con espumantes en depósitos de
arenas feldespáticas, pasando por los
típicos procesos: trituración , molienda…

32. Tecnologías sucesivas aplicables a la
explotación de los feldespatos
Estrío manual(China, India, yacim. pequeños)
•Trituración, molienda y clasificación (r. ígneas)
Flotación(arenas feldespáticas)Espumantes, circuitos
ácidos con HF y H2SO4
•Liberación de sílice, que se vende como subproducto
Separación magnética de alta intensidad(>15000 gauss)
Molienda y micronización(< 100 micras)

33. SEPARACIÓN POR ESTRIO MANUAL El estrío a mano se realiza en depósitos de
gran pureza.
METODOLOGÍA: 1.-Trituración primaria a
tamaños inferiores a 5 cm. 2.-Lavado
(separación de la parte arcillosa y eliminación
de finos) 3.-Selección de materiales entre 2
y 5 cm. 4.-Trituración final, molienda y
secado. Este sistema se realiza en Sudáfrica,
Francia. Este tratamiento no puede ser
empleado en yacimientos para recuperación
de piedras preciosas o semipreciosas.

35. Esquema de planta de producción
de feldespato en Río Pirón
•Extracción
•Clasificación
•Acondicionamiento
•Flotación
•Secado
•Expedición

42. TRITURACIÓN Y MOLIENDA
Métodos que pueden hacerse conjuntamente o por
separado, y una posterior clasificación.
TRITURACIÓN:
-Trituración primaria por machacadoras de mandíbulas.
-Desenlodado (no en vía seca).
-Secado.
MOLIENDA:
• Normalmente realizada por vía seca.
• Requiere un contenido en humedad del material muy
bajo (0,3% y 0,2%).
• Se tiende a que la permanencia del material sea
mínima.

43. CLASIFICACIÓN O SEPARACIÓN. Separación del producto molido por dos sistemas:
-TURBO SEPARADOR:
• Rechaza los gruesos y los vuelve a introducir en el
molino.
-INSUFLACIÓN O ASPIRACIÓN:
• Materiales finos conducidos neumáticamentea un
separador donde se seleccionan los finos y los
gruesos vuelven al molino.
• El material que sale del molino se suele clasificar por
tamaños en tamices (helicoidal o espiral).
• En instalaciones de gran volumen se suele utilizar un
tamiz vibrador.

44. SEPARACIÓN ELECTROESTÁTICA.
• Procedimiento en desuso en la actualidad.
• Separación cuarzo-feldespato basada en las
diferentes cargas de cada uno, sometiendo el
mineral a un calentamiento previo (140 –
150ºC).
•SEPARACIÓN MAGNÉTICA.
• De alta intensidad, cuya función es eliminar los
minerales de Fe presentes (granate,
hornblenda, mica, turmalina y otros).
• Previamente hay una etapa de baja intensidad
para eliminar los ferroma
g
néticos.

46. SISTEMAS DE FLOTACIÓN.
• En minerales feldespáticos:
• Alaskitay Arenas Feldespáticas.
Función:Purificación del feldespato con la
eliminación de impurezas (cuarzo, micas, arenas
negras) y mantener el contenido de alúmina (Al2O3)
en un 15%.
• La flotación de óxidos y minerales pesados se
puede hacer en:
• -Medio Básico o Ácido.
• En la flotación de fltos. la dificultad radica en la
semejanza en las estructuras del cuarzo y del
feldespato lo que complica su separación.

47. •DEPÓSITOS DE
PEGMATITAS EN EL PERÚ

48. Feldespatos,
micas
Granito
8ºS0ºS 16ºS
400 km

49. AMAZONAS
Explotación de vetas de
feldespato (ortosa),
cerca de la localidad de
Balsas, que se utiliza en
la fabricación de
cerámicos.

50. AREQUIPA

52. ANÁLISIS GEOQUÍMICA
Pegmatitas
Magdalena Rodas, 2003
Especificaciones Vidrio
-Alcális: 11-13%
-Fe: 0.1-0.8%
Cerámica
-Alcális: 11-13%
-Fe: 0.07-0.4%
Esmaltes
-Alcális: 9-11%
-Fe: 0.5%
Laboratorio de SGS
Método ICP95A
Muestra Na
2
OK
2
O ALCALIS Fe
2
O
3
Vidrio Transparente
Álcalis (11-13%)
Fe (0.1-0.8)
Vidrio Coloreado
Álcalis (11-13%)
Fe (0.2-0.4)
Esmaltes
Álcalis (9-11%)
Fe (0.5)
Aflo-08A 2,66 10,77
13,43
0,61
Aflo-08B 2,15 9,98
12,13
0,80
Aflo-09A 2,35 9,42
11,77
0,56
Aflo-09B 2,60 11,63
14,23
0,46
Aflo-09C 2,59 12,03
14,61
0,37
Aflo-11 2,80 11,67
14,48
0,75
C-QUI-005 2,51 8,91
11,42
0,50
Fel-002A 2,68 11,50
14,18
0,31
Fel-002B 3,02 10,85
13,87
0,44
Fel-002C 6,35 5,18
11,53
0,44
Fel-005A 2,12 7,80
9,92
0,65
Fel-005B 4,00 8,48
12,48
0,43
Feld-006 3,88 2,33
6,21
1,07
Fel-007 4,79 2,10
6,89
1,25
Fel-008A 2,31 7,84
10,15
0,55

53. Vidrios Coloreados
Vidrios Transparentes
Esmaltes

54. GRACIAS
….