Mena (minería) para niños
Mena es el material natural, como una roca o un mineral, del cual podemos obtener metales u otros elementos químicos de forma rentable. Es decir, contiene suficiente cantidad de un elemento valioso para que valga la pena extraerlo.
Contenido
¿Qué es la Mena y sus Minerales?
La mena está formada por dos tipos de minerales:
- Minerales de mena: Son los minerales que contienen el elemento valioso que queremos extraer, y su extracción es rentable.
- Minerales de ganga: Son los minerales que están mezclados con los minerales de mena, pero no tienen valor económico o su extracción sería muy costosa.
Imagina que tienes una mena de zinc, plomo y cobre. Los minerales de mena serían la esfalerita (que tiene zinc), la galena (que tiene plomo) y la calcopirita (que tiene cobre). Los minerales de ganga podrían ser el cuarzo o la calcita, que no se aprovechan.
Separación de Minerales
Para obtener los elementos valiosos, los minerales de mena se separan de los minerales de ganga. Esto se hace mediante procesos especiales llamados mineralurgia. El resultado son "concentrados" de minerales de mena.
Por ejemplo, de una mena que tiene zinc y plomo, se pueden obtener un concentrado de zinc y otro de plomo. El concentrado de zinc tendrá principalmente esfalerita, y el de plomo, galena.
Estos concentrados se envían luego a fábricas donde se extraen los metales puros. Del concentrado de zinc se obtiene zinc, pero a veces también se pueden extraer pequeñas cantidades de otros metales como plomo o cobre.
La mena es, entonces, la roca o sedimento natural que contiene uno o varios minerales ricos en un elemento específico. Por ejemplo, las formaciones de hierro bandeado (BIF), que son la principal fuente de hierro en el mundo, están compuestas por minerales de mena como la magnetita y la hematita, y el mineral de ganga cuarzo.
¿Qué es la Ganga?
La ganga es el conjunto de minerales sin valor económico que forman parte de la mena. Como ya vimos, estos minerales se separan de los minerales de mena durante el proceso de concentración.
Como la mena casi siempre contiene ganga, la cantidad del metal valioso en la mena (llamada "ley") es menor que la cantidad de ese metal en el mineral de mena puro. Por ejemplo, en una gran mina de cobre, la mena puede tener menos del 1% de cobre. El resto, más del 99%, es ganga, compuesta por minerales como cuarzo, pirita, feldespatos y micas.
Es importante no confundir la ganga con la "roca estéril". La roca estéril es la roca que no contiene minerales valiosos y que debe ser removida para poder llegar a la mena que se quiere extraer. A veces, en una mina a cielo abierto, hay que quitar muchísimos metros de roca estéril antes de alcanzar la mena.
Ejemplos de Minerales de Mena
Los minerales de mena más comunes son los sulfuros, óxidos, sulfatos, carbonatos y silicatos. También pueden ser elementos puros como el oro nativo o el cobre nativo.
A continuación, una tabla con algunos ejemplos de minerales de mena y los elementos que se extraen de ellos:
Mineral de mena | Fórmula | Elemento | Símbolo |
---|---|---|---|
Argentita | Ag2S | Plata | Ag |
Baritina | BaSO4 | Bario | Ba |
Gibbsita | AlO(OH) | Aluminio | Al |
Berilo | Be3Al2(SiO3)6 | Berilio | Be |
Bornita | Cu5FeS4 | Cobre | Cu |
Casiterita | SnO2 | Estaño | Sn |
Calcopirita | CuFeS2 | Cobre | Cu |
Siderita | FeCO3 | Hierro | Fe |
Cromita | (Fe,Mg)Cr2O4 | Cromo | Cr |
Cinabrio | HgS | Mercurio | Hg |
Cobaltita | CoAsS | Cobalto | Co |
Coltan | ~(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6 (mezcla de minerales) | Tantalio | Ta |
Cuprita | Cu2O | Cobre | Cu |
Galena | PbS | Plomo | Pb |
Hematita | Fe2O3 | Hierro | Fe |
Ilmenita | FeTiO3 | Titanio | Ti |
Limonita | ~FeO(OH)·nH2O (mezcla de varios minerales) | Hierro | Fe |
Magnetita | Fe3O4 | Hierro | Fe |
Molibdenita | MoS2 | Molibdeno | Mo |
Pentlandita | (Fe,Ni)9S8 | Níquel | Ni |
Pirolusita | MnO2 | Manganeso | Mn |
Scheelita | CaWO4 | Wolframio | W |
Esfalerita o blenda | ZnS | Zinc | Zn |
Uraninita | UO2 | Uranio | U |
Wolframita | (Fe,Mn)WO4 | Wolframio | W |
Bórax | Na2B4O7·10H2O | Boro | B |
Fluorita | CaF2 | Flúor | F |
Halita | NaCl | Sodio | Na |
Dolomita | CaMg(CO3)2 | Magnesio | Mg |
Magnesita | MgCO3 | Magnesio | Mg |
Apatita | Ca5(PO4)3 | Fósforo | P |
Pirita | FeS2 | Azufre | S |
Silvina | KCl | Potasio | K |
Carnalita | KMgCl3 | Potasio | K |
Rutilo | TiO2 | Titanio | Ti |
Patronita | VS4 | Vanadio | V |
Germanita | Cu13Ge2Fe2S16 | Germanio | Ge |
Arsenopirita | FeAsS | Arsénico | As |
Celestina | SrSO4 | Estroncio | Sr |
Estroncianita | SrCO3 | Estroncio | Sr |
Gadolinita | (Ce,La,Nd,Y)2FeBe2Si2O10 | Itrio | Y |
Zircón | ZrSiO4 | Zirconio | Zr |
Columbita (coltán) | (Fe,Mn)Nb2O6 | Niobio | Nb |
Estibina | Sb2S3 | Antimonio | Sb |
Cerita | Ce9Fe(SiO4)6(SiO3)(OH)3 | Cerio | Ce |
Torita | (Th,U)SiO4 | Torio | Th |
Consideraciones Ambientales y de Salud
Algunos minerales pueden contener elementos que, si no se manejan con cuidado, podrían afectar el medio ambiente o la salud. Los efectos dependen de los minerales presentes. Las minas más antiguas a veces presentan más desafíos, ya que en el pasado no se tenían tantos métodos para contener o limpiar estas sustancias.
El mercurio y el arsénico son dos elementos que se encuentran en algunas menas y que requieren especial atención. Otros elementos que pueden estar presentes y que necesitan manejo cuidadoso incluyen hierro, plomo, uranio, zinc, silicio, titanio, azufre, nitrógeno, platino y cromo. La exposición a estos elementos puede causar problemas de salud en el cuerpo. Si se disuelven en agua, pueden ser perjudiciales para la vida acuática.
Los minerales como los sulfuros pueden hacer que el agua y el entorno cercano se vuelvan más ácidos, lo que afecta a los ecosistemas. Si el agua se contamina, puede llevar estas sustancias lejos de la mina, extendiendo el área afectada.
Los minerales que contienen elementos que emiten energía, como el uranio, pueden ser un riesgo si sus concentraciones aumentan. Esta energía puede tener efectos duraderos en el medio ambiente y causar daños permanentes a los seres vivos. Por eso, es muy importante que la minería se realice con mucha precaución y siguiendo normas de seguridad estrictas.
Historia de la Extracción de Metales
La historia de la metalurgia comenzó con el uso directo de metales que se encontraban puros en la naturaleza, como el oro, el plomo y el cobre. Por ejemplo, el oro puro se encontraba en depósitos en los ríos.
Los primeros minerales que se extrajeron fueron óxidos de cobre, como la malaquita y la azurita, hace más de 7000 años en un lugar llamado Çatalhöyük. Estos eran fáciles de trabajar y solo necesitaban una minería sencilla y un proceso básico para fundirlos. Se cree que antes eran mucho más comunes en la superficie de la Tierra.
Más tarde, a medida que se agotaban los óxidos de cobre y avanzaba la Edad del Bronce, se empezaron a usar los sulfuros de cobre. También es posible que en esa época ya se estuviera extrayendo plomo de la galena.
La mezcla de sulfuros de cobre y arsénico dio origen a las primeras aleaciones de bronce. Sin embargo, la mayor parte del bronce se hacía con estaño, lo que llevó a la extracción de la casiterita, la principal fuente de este metal. Hace unos 3000 años, en Mesopotamia, comenzó la fundición de minerales de hierro. Los óxidos de hierro son muy abundantes en la superficie terrestre.
Hasta el siglo XVIII, el oro, el cobre, el plomo, el hierro, la plata, el estaño, el arsénico y el mercurio eran los únicos metales que se extraían y usaban. En las últimas décadas, se han empezado a extraer cada vez más los "elementos de tierras raras" para usarlos en tecnologías avanzadas. Esto ha impulsado la búsqueda de nuevos yacimientos de estos minerales y nuevas formas de extraerlos.
Galería de imágenes
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Mena de una veta de la antigua mina de Bad Grund, Harz, Alemania constituida por galena (gris muy oscuro - negro) y esfalerita (marrón oscuro) como minerales de mena principales y por calcita y otros carbonatos como ganga (colores claros)
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Mena típica de una veta del yacimiento polimetálico de Huarón (Perú). Los minerales de mena son esfalerita (gris oscuro), tetraedrita (gris oscuro) y proustita (puntos rojos). El mineral de ganga principal es rodocrosita (naranja)
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Formación de hierro bandeado (BIF) en Minnesota. Las bandas de color gris plateado están constituidas principalmente por magnetita, las de color rojo por cuarzo micro-cristalino con cantidades menores de hematita y las de color claro por cuarzo micro-cristalino. En Minnesota rocas como esta son explotadas como menas de hierro, donde la magnetita es el mineral de mena principal y el cuarzo mineral de ganga. En este caso la mayoría de la hematita no se podrá recuperar por estar intercrecida con el cuarzo. En otros casos la hematita es un valioso mineral de mena
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Casiterita, principal mineral de mena de estaño
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Galena, principal mineral de mena del plomo
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Pirita es una mineral de ganga en la mayoría de los yacimientos minerales; en algunos casos se extrae azufre de la pirita y por lo tanto se puede considerar también como mineral de mena de azufre
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Silvina, principal mena de potasio
Véase también
En inglés: Ore Facts for Kids