En la década del 40 del siglo pasado se realizaron extracciones y exportaciones de cromo de la provincia de Camagüey por compañías norteamericanas. El volumen extraído fue superior a 1 000 000 t. Se conocen más de 300 yacimientos y manifestaciones, con distintos grados de estudio, con un volumen de recursos geológicos superior a 1 300 000 t de mineral de cromitas.
El yacimiento cromitítico podiforme Victoria I se localiza a 30 km al NE de la ciudad Camagüey, a 40 km del puerto de Nuevitas. Ver figura 1.
El yacimiento está vinculado con el nivel cumulativo del complejo ofiolítico (Henares et al., 2010). Las rocas encajantes de las menas están representadas por serpentinitas peridotíticas y duníticas. Los dos cuerpos minerales tienen un buzamiento hacia el SW. El mineral yace entre 76 y 5 metros sobre el nivel medio del mar. Según el conocimiento actual, el cuerpo mineral original era podiforme y fue partido por movimientos tectónicos.
El presente trabajo de caracterización mineralógica tiene como objetivo fundamental la identificación de los minerales presentes en 4 muestras de la zona de explotación del yacimiento Victoria I, incluyendo la búsqueda de metales preciosos.
Análisis Químico
Se emplearon los métodos de disolución ácida y fusión con metaborato de litio para la preparación de las muestras.
Se empleó un Espectrómetro de Emisión Atómica con Plasma Inductivamente Acoplado (ICP-AES) modelo Spectroflame de la firma SPECTRO de Alemania con las características o parámetros instrumentales que aparecen a continuación:
Potencia máxima de 2,5 kW
Rutina automática de encendido del plasma estabilizado en potencia
Frecuencia 27,12 MHz
Análisis granulométrico
Las muestras se molieron por debajo de 2 mm, se homogenizó y cuarteó tomándose 2 porciones, una para el análisis granulométrico y la segunda para moler por debajo de 0.074 mm para las determinaciones de ATD, MEB y AQ. Para el estudio granulométrico se utilizaron 8 tamices.
Difracción de RX
Los difractogramas se realizaron por el método de polvos, en un equipo marca PANalytical, serie PW-3064, con los siguientes parámetros instrumentales de operación:
Para la interpretación se trabajó con el software X'Pert HighScore de PANalytical.
Análisis térmico Diferencial
Los termogramas simultáneos CDB-TG-D1TG, se obtuvieron en un equipo de la firma alemana NETZSCH, modelo STA 449 F3, utilizándose para ello los siguientes parámetros instrumentales de operación:
Mineralógico
Las características mineralógicas se observaron en la lupa binocular MEIJI con cámara digital SONY.
Microscopía Electrónica de Barrido con Analizador de Rayos X.
Las imágenes y espectros realizados se obtuvieron mediante el empleo de un microscopio marca TESCAN, modelo 5130 SB y un analizador de rayos X de la marca OXFORD INSTRUMENTS modelo INCA 350, se trabajó bajo las condiciones siguientes:
Las imágenes de microscopía electrónica se procesaron mediante el software VEGA TC versión 1 y los microanálisis de rayos X mediante el software INCA ENERGY. Para las identificaciones de fases minerales se utilizó la información acumulada con el uso de estas técnicas sobre la base de minerales conocidos y la suministrada por las listas de minerales de la IMA, de acceso libre en INTERNET.
Los resultados del análisis químico a 4 muestras de la planta se pueden ver en la Tabla 1.
En la fig. 2 se exhibe el difractograma de la muestra F-2 ejemplificando cómo están constituidos estos materiales. Resalta como fase mayoritaria la espinela cuyos máximos se asemejan más a la variedad MgAl2O3 aunque es de esperar que existan sustituciones isomórficas de otros metales como es el Cr y el Fe. Las otras fases en mayor contenido resultaron ser Clorita y Serpentina en bajos contenidos; y el par Calcita - Brucita como fases minoritarias de muy bajo contenido. Los termogramas del análisis térmico corroboran lo mencionado (Cabrera et al., 2018).
Como indica la difracción de rayos X estamos en presencia de muestras con un alto contenido de óxidos por la baja pérdida de peso total, Sobre todo en la muestra M-20 donde solo se pierde un 1% del peso total de la muestra. Adicionalmente a la espinela cromífera podemos encontrar las señales de Clorita, Serpentina en bajas cantidades y se puede encontrar también muy baja concentración de brucita y goethita (o hidróxidos). La calcita aparece solamente en la muestra F-2. La tabla 2 contiene las concentraciones másicas de las fases encontradas en las muestras, el termograma de la muestra F-1 se pueden ver en la figura 3.
Fracciones Finas
A través del análisis a las fracciones finas de las mismas muestras se advierte como aspecto general el incremento de la señal correspondiente a la pérdida de masa de carbonato de calcio (Calcita) en todas las muestras. El resto de las fases mineralógicas se mantienen con similar proporción másica. Se aprecia también una baja pérdida de peso total lo que indica la elevada presencia de óxidos en las muestras ver termograma 4. A continuación se presenta el termograma de la fracción fina de la muestra F-1. Los contenidos se encuentran plasmados en la tabla 3.
Para el estudio granulométrico se utilizó un esquema de 8 tamices el resultado del mismo se observa en la tabla 4.
Las muestras en general presentan un alto contenido de espinelas cromíferas seguido de óxidos de hierro, serpentina, calcita, cuarzo, clorita y minerales de alteración. Esto se puede ver en la tabla 5.
Los contenidos de cromita en las muestras de Rajón y arenas cumplen con el requerimiento establecido para la exportación ya que oscila entre 60 y 48%.
Los resultados obtenidos para las diferentes muestras se presentan a continuación:
M 20 (banda transportadora). Se identificaron mediante análisis puntuales un conjunto de minerales que se enumeran a continuación:
Baritina
Clorita
Corindón
Covelina
Esfalerita
Espinela cromífera
Galena
Hislevudita
Materia orgánica
Oro nativo (fino, por debajo de 2 um)
Óxido de hierro
Pentlandita
Plata nativa
Serpentina
Con vistas a determinar el papel que juegan estos minerales en la formación del material que se analiza, se procedió a la realización de observación directa de porciones de roca mediante Microscopía Electrónica, así como de composición química para elementos por encima de 0,05%. Como resultado de este trabajo se determinó la presencia en la muestra de cantidades significativas de espinela cromífera, acompañada fundamentalmente por clorita y serpentina. La fig. 5 que se muestra a continuación ilustra este resultado.
Respecto a la composición elemental general de la muestra, una porción de la misma se sometió a análisis mediante espectrometría de Rayos X. El resultado de este análisis, junto al de las muestras restantes, se presenta en la fig. 6. Se observa en M 20 un contenido relativamente alto de cromo (21.11%) y de hierro (8.89%), respecto a las muestras restantes, lo que indica un contenido mayor de espinela cromífera
Con relación a los minerales minoritarios detectados en la muestra se observó la presencia de oro nativo, así como minerales de níquel, como la hislevudita y la pentlandita. La fig. 7 que siguen ilustra este resultado.
En el caso de esta muestra, por corresponder a la banda transportadora, se realizó un análisis de contenidos de óxidos el cual se comparó con los aportados en el correspondiente pasaporte de muestras. El resultado de este análisis se presenta en la tabla 6.
Los resultados obtenidos están en un orden cercano al esperado para el yacimiento, observándose un contenido ligeramente superior de cromo, hierro y magnesio que puede estar asociado a mayor presencia de espinela cromífera en la porción de muestra que se tomó.
F 1 (arena de cromita). Se identificaron mediante análisis puntuales un conjunto de minerales que se enumeran a continuación:
Baritina
Bismuto
Clorita
Covelina
Cuprita
Esfalerita
Espinela cromífera
Galena
Hislevudita
Materia orgánica
Óxido de hierro
Pentlandita
Serpentina
Se determinó la presencia en la muestra de cantidades significativas de espinela cromífera, acompañada fundamentalmente por clorita y serpentina. La fig. 8 que se muestra a continuación ilustra este resultado.
Se observa la presencia en F 1 de un contenido relativamente bajo de cromo (9.15%) y de hierro (6.67%), respecto a las muestras restantes, lo que indica un contenido bajo de espinela cromífera.
Con relación a los minerales minoritarios detectados en la muestra es de señalar la presencia de escasas partículas de minerales de níquel y baritina.
F 2 (arena de cromita). Se identificaron mediante análisis puntuales un conjunto de minerales que se enumeran a continuación:
Se determinó la presencia en la muestra de cantidades significativas de espinela cromífera, acompañada fundamentalmente por clorita y serpentina. La fig. 9 que se muestra a continuación ilustra este resultado.
Se observa la presencia en F 2 de un contenido medio de cromo (13.31%) y de hierro (7.75%), respecto a las muestras restantes, lo que indica un contenido medio de espinela cromífera.
Con relación a los minerales minoritarios detectados en la muestra es de señalar la presencia de escasas partículas de minerales de níquel.
F Pc (arena de cromita). Se identificaron mediante análisis puntuales un conjunto de minerales que se enumeran a continuación:
Baritina
Covelina
Espinela cromífera
Galena
Hislevudita
Pentlandita
Óxido de hierro
Serpentina
Siegenita (sulfuro de Ni con alto contenido de Co)
Se determinó la presencia en la muestra de cantidades significativas de espinela cromífera, acompañada fundamentalmente por serpentina. La fig. 10 ilustra este resultado.
Se observa la presencia en F Pc de un contenido relativamente bajo de cromo (11.6%) y de hierro (6.81%), respecto a las muestras restantes, lo que indica un contenido relativamente bajo de espinela cromífera.
Con relación a los minerales minoritarios detectados en la muestra se observó la presencia de escasos minerales de níquel, como la hislevudita y la pentlandita, así como del mineral siegenita, que corresponde también a un sulfuro de níquel pero con elevado contenido de cobalto.
En las muestras investigadas se observó el predominio de la espinela cromífera, acompañada por lo general de clorita y serpentina como minerales formadores. Se detectó en la muestra M 20 un contenido relativamente más alto de dicho mineral de cromo.
Como otros minerales de interés, se observó la presencia de oro nativo fino y plata en la muestra M 20, así como de minerales de níquel, hierro y cobalto en la propia M 20. En menor medida se encontraron en las muestras restantes, por lo que consideramos recomendable que sean ampliados los análisis de composición de estos materiales.
La muestra de Cromo Rajón según los resultados de los ensayos de granulometría y químico, cumple con los parámetros de calidad exigidos por el cliente para su exportación.