4.1. Minerales ¿la clave de la civilización?

Minerales ¿la clave de la civilización?

Recursos Minerales 

Te has pregunta alguna vez ¿cuál es la importancia que representa para el hombre la corteza terrestre en relación  con los recursos minerales? ¿Qué son los recursos minerales? ¿En dónde se encuentran?

Los recursos minerales son todo aquello que existe en la naturaleza y que no es vegetal, ni animal, ni fabricado por el hombre es un recurso mineral. Los minerales tienen composición química, propiedades físicas y estructura cristalina definida y específica. Por ejemplo el cuarzo, la pirita, el grafito, el diamante, entre otros. Los minerales que se encuentran en la naturaleza  han sido mezclados durante los procesos geológicos y estas mezclas constituyen las rocas. Por ejemplo: granito, piedra caliza, rocas volcánicas, entre otros.

Todas las rocas o masas rocosas que forman los continentes están constituidas por minerales. También las que se encuentran en el fondo de los mares  y en la superficie de la luna son rocas compuestas de minerales.

Desde el centro de la tierra hacia la superficie, nuestro planeta se compone de tres partes: corazón o centro, el manto y la costra o corteza terrestre. Se cree que el centro está formado por hierro y níquel; el manto es rocoso y está formado por oxígeno, silicio, aluminio, hierro, magnesio y calcio. En conjunto, estas dos partes constituyen el 99.6% de la masa de la tierra. La capa superficial tiene un espesor que varía de 10 a 100 km y comprende el 0.4% de la masa terrestre.

Los recursos minerales se pueden dividir en tres grandes grupos:

·         metálicos

·         no metálicos

·         energéticos

Metálicos

A su vez los metálicos se dividen en: metales preciosos, metales industriales no ferrosos y metales siderúrgicos.

Metales preciosos

Tienen alto valor económico ya que son escasos en la naturaleza. Entre los principales se encuentran el oro, que se utiliza como medio de inversión, en orfebrería y joyería. Otros metales preciosos son: platino, paladio, rodio, iridio, osmio y rutenio.

Metales industriales no ferrosos

Representan la materia prima para la industria de la transformación. Se encuentran dentro de este grupo: antimonio, arsénico, bismuto, estaño, aluminio, níquel, cromo, tungsteno, selenio, titanio, niobio, tantalio y vanadio, entre otros.

Metales siderúrgicos

Se  utilizan como materia prima en la industria siderúrgica. Los más importantes dentro de este grupo son: carbón, coque, fierro y manganeso, entre otros.

No metálicos

Se caracterizan porque no tienen brillo propio ni conducir la electricidad. En este grupo se ubican: arena sílica, azufre, barita, caolín, celestita, diatomita, dolomita, fluorita, feldespato, fosforita, fluorita, grafito, sal, sulfato de sodio, sulfato de magnesio, wollastonita y yeso, entre otros. Se encuentran dentro de este grupo: antimonio, arsénico, bismuto, estaño, aluminio, níquel, cromo, tungsteno, selenio, titanio, niobio, tantalio y vanadio, entre otros.

Minerales energéticos

Al quemar estos minerales libera energía. Dentro de este grupo tenemos: el petróleo crudo, gas natural, carbón, uranio y recursos geotérmicos.

Los minerales son importantes no tanto por su valor de producción, sino como recurso  indispensable en la industria. Los primeros minerales usados por el hombre desde hace milenios, fueron arcillas para fabricar recipientes y otros objetos, luego se usaron los metales que se encuentran en estado natural como el cobre, plata y oro. Posteriormente se beneficiaron algunos minerales de metales importantes como el fierro, que facilitó el cambio tecnológico al mejorar la calidad de las herramientas de las armas.

Todavía hace un siglo los minerales de hierro eran los más importantes en Europa debido a su uso en la siderurgia, sector clave de la economía de los países industrializados, ya que es la base para la construcción de maquinaria y equipo.

También se perfeccionaron los aceros y las aleaciones de diferentes metales como el manganeso y el níquel. Actualmente los ferrocromos y ferromanganesos son de uso común. También en el siglo pasado se logró obtener aluminio puro del mineral bauxita. El aluminio es un metal ligero y resistente a la corrosión que ha encontrado muy diversas aplicación, especialmente para la fabricación de aviones. Es decir, los avances en la ciencia y la tecnología químico metalúrgica permitieron encontrar soluciones económicas adecuadas a las necesidades  de materiales para la industrialización a finales del siglo antepasado y principios del pasado.

Fue así como se obtuvieron los aceros con propiedades al producir aleaciones con algunos metales, por ejemplo: resistencia a la corrosión con cromo, níquel y cobalto; dureza con tungsteno y vanadio; elasticidad con molibdeno; propiedades magnéticas con cobalto; resistencia a la tensión con manganeso; ductibilidad con molibdeno y resistencia a temperaturas elevadas con titanio.

Algunos minerales se consideran reservas estratégicas y además se le recicla, si los precios no son muy bajos, ante la escasez de algunos minerales  es probable que en el próximo siglo se recurra al fondo de los mares donde se encuentran los nódulos polimetálicos.

Entre las piedras preciosas se encuentra el diamante natural y entre los minerales raros, e el uranio, usado en centrales nucleoeléctricas y las tierras raras, algunas de las cuales han adquirido importancia económica recientemente.

Los minerales utilizados en los fertilizantes son no metálicos, como por ejemplo: la fosforita o roca fosfórica, el azufre, la potasa y las piritas. Hay otros minerales no metálicos económicamente importantes como son: la sal común, el asbesto, la mica, la barita, el caolín, la celestita, la dolomita, el feldespato, la fluorita, el grafito, la sílice y el yeso. Los minerales no  metálicos son materia prima para diversas industrias, como: los fertilizantes, las pinturas, los plásticos y la electrónica.

El silicio se usa en semiconductores (transistores, rectificadores, computadoras, celdas  foto voltaicas para aprovechar la energía solar) éste debe tener una pureza muy elevada y se obtiene a partir del sílice, SiO₂, algunas tierras raras se usan en pequeñas cantidades en los nuevos semiconductores.

Referencias bibliográficas:

Montaño A. Eduardo. (1995). Industrias y tecnologías químicas, en cuadernos de Posgrado. Facultad de Química. UNAM, México.

Chamizo, J.A. y Garritz, A. (1991). Química terrestre, en Colección la Ciencia desde México /97. SEP- FCE, México.

Minería. Cuéntame. Territorio, población y economía. INEGI. (2006) [fecha de consulta 31 de enero 2010].

http://cuentame.inegi.gob.mx/economia/secundario/mineria/default.aspx?tema=E

Para  mayores datos actuales consultar:

La minería en México (2007) Serie de estadísticas sectoriales. INEGI.

http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integracion/sociodemografico/Mineria/2007/mine-2007.pdf

Cuestionario:

De acuerdo a la lectura contesta las siguientes preguntas:

1.    Explica en forma breve la diferencia entre roca y mineral.

2.    A través de un esquema señala la clasificación de los recursos minerales.

3.    ¿Cuál ha sido la aportación que ha hecho el avance de la ciencia y tecnología en cuanto a la industrialización de los minerales? Ejemplifica.

4.    A los minerales se les clasifica en 3 grupos, escribe dos ejemplos de minerales de cada grupo que se produzcan en nuestro país.

5.    Elabora un enlistado de por lo menos 15 minerales e investiga que elementos los constituyen.

6.    Estos recursos naturales también se agotan, es necesario entonces refinar los metales para que vuelvan a ser utilizados. Menciona aquellos que conozcas que actualmente se están reciclando y si contribuyes a esa recolección.

7.    Investiga las aplicaciones del acero y aluminio.