Mineralogía y Microscopía: Técnicas y Tecnologías en Tecnología Industrial

Conceptos Clave en Mineralogía

Mena: Minerales que, en un volumen determinado, poseen leyes y propiedades químicas rentables económicamente en un yacimiento metálico o no metálico.

Minerales de ganga: Minerales que acompañan a los de mena pero sin valor económico, generalmente desechados como relaves o colas.

Cabeza: Minerales que inician el proceso de extracción.

Concentrado: Minerales de cabeza tras ser procesados para aumentar su pureza.

Cola: Principalmente ganga, material residual del proceso.

Sulfuros Refractarios: Ejemplos incluyen calcosina, calcopirita y bornita.

Mena de Yodo: Brigenita. Mena nitrato: Nitranita (amarillo y rojo).

Minerales submetálicos: Reflectividad entre 8-25%, como hematita (26%) y casiterita (12%). Minerales metálicos: Reflectividad superior al 25%, con coeficientes de brillantez como arsenopirita (50%), molibdenita y galena.

Microscopía de Reflexión: Nicoles Paralelos (N//)

Técnicas para analizar minerales bajo microscopía de reflexión con nicoles paralelos:

1. Color: Indicativo del tipo de mineral. Ej: amarillo intenso para oro o calcopirita, blanco con tono rosa para cobaltita.

2. Birreflectancia: Cambio de color o brillo al rotar la platina, observado en minerales anisotrópicos como la covelina.

3. Reflectividad: Índice de brillo a luz reflejada. Ej: plata (90%), limonitas (15-20%), cromita y uraninita (10%), casiterita (12%), minerales no metálicos (4-8%).

4. Corrosión Lumínica: Alteración del mineral por exposición a la luz, como en la proustita.

Microscopía de Reflexión: Nicoles Cruzados (Nx)

Técnicas con nicoles cruzados:

1. Isotropismo: Minerales que no cambian de color al pasar de N// a Nx, típicos del sistema cúbico.

2. Anisotropismo: Cambio de color indicativo de minerales de baja simetría (monoclínico, triclínico, ortorrómbico). Ej: covelina, con cambio de naranja a negro azulado.

3. Propiedades de Rotación: Ángulo de rotación y dispersión.

4. Reflejos Internos: Destellos de color en Nx, como en la blenda.

Historia y Componentes del Microscopio de Reflexión

Reseña Histórica

1590: Zacharias Jansen descubre el microscopio.
1870: Microscopio de luz polarizada.
1940: Ernst Ruska desarrolla el microscopio electrónico.
1986: Ruska, Binnig y Rohrer desarrollan el microscopio electrónico de barrido.
1925-1980: Avances en microscopía de luz reflejada por Orcell, Talmage, Vickers, Cameron-Carpenter.

Componentes del Microscopio de Reflexión

1. Dispositivo de Iluminación: Fuente de luz (tungsteno) con reóstato y transformador.

2. Elemento Reflectante: Placa de vidrio o prisma de reflexión.

• Placa de vidrio: Parte de la luz se refleja hacia el objeto y otra se absorbe.
• Prisma: Mayor luminosidad y nitidez, aunque produce leve polarización.

3. Elementos del Tubo Horizontal: Fuente luminosa, lentes colimadores, diafragmas y polarizador.

• Diafragma de campo: Restringe el campo visual.
• Diafragma de apertura: Controla el cono de luz y mejora el contraste.
• Polarizador: Placa polaroide o nicol de calcita.
• Lentes colimadores y condensadores: Enfocan los rayos de luz.

4. Oculares y Objetivos: Similares a los microscopios petrográficos, con aumentos variables.

5. Portaobjeto Micrométrico: Placa graduada para mediciones.

6. Objetivos: Clasificados por tipo y medio de inmersión. Epiplan para luz reflejada, Pal para evitar tensiones.

Características de los Objetivos

Planacromático: Corrige la interferencia de rojo y azul.

Neofluar: Con fluorita, mayor apertura sin aplanamiento.

Planapocromático: Máxima corrección cromática y aplanamiento.

Apertura Numérica (AN): Determina el poder de resolución.

Accesorios Adicionales

Compensador Elíptico: Mide diferencias de fase.

Placa de Yeso: Determina el signo de la diferencia de fase.

Placa de Nakamura: Para determinar con precisión las posiciones de extinción.

Análisis Cuantitativos

Uso de subplatina mecánica y, preferiblemente, cuenta puntos o Videomat.

Tecnología QEMSCAN

Sistema basado en microscopio electrónico Zeiss EVO50 para análisis mineralógico cuantitativo.

• Caracterización de material particulado.
• Análisis de imágenes para mineralogía modal.
• Asociaciones mineralógicas y liberación.
• Caracterización del mineral en metalurgia de procesos.