CONCENTRACIÓN TEÓRICA DE ILMENITA CONTENIDA EN PLAYAS DE TABASCO Y CAMPECHE, MÉXICO

Trabajo recibido el 4 de abril de 1991 y aceptado para su publicación el 19 de febrero de 1993.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

En arenas del ecosistema estuarino y marino-costero formado por dos de los ríos más caudalosos de México, entre otros elementos, existen: cromo, titanio y circonio, determinados en el ciclo anual de 1981 (Castellanos, 1989), en las áreas de muestreo: Barra de Chiltepec, Punta Buey, Boquerón, La Uvita y Punta Emiliano Zapata (Fig. 1). Entre el 27 de mayo y el 4 de junio de 1989 se realizó de la manera establecida para el año 1981 (Castellanos, op. cit.), una visita a las áreas de muestreo mencionadas, con la finalidad de colectar muestras, formar con ellas un compósito, extraer de éste la parte magnética, identificar los minerales que la componen, clasificarlos por tamaño -expresado en micras -, con equivalencias a medidas phy (ø), usadas en granulometría, y determinar la factibilidad de concentrar los minerales de interés por el uso de tamices. Puesto que se utiliza la parte magnética de la arena, el mineral de valor económico que se pretende concentrar es la ilmenita, que contiene titanio, ya que, a excepción de la magnetita, los demás son poco magnéticos o no lo son.

El área de estudio comprende desde Barra de Chiltepec, en playas del estado de Tabasco, hasta Punta Emiliano Zapata, en las de Campeche. Detalles más descriptivos, datos de temperatura, pluviometría, corrientes marinas y vías de acceso se anotan en Castellanos (1989), quien definió su ubicación entre los 18° 26' 11" y los 18° 40' 00" de latitud septentrional y 92° 18' 56" a 93° 08' 30" de longitud al oeste de Greenwich (Fig. 1).

Figura 1. Localización de las estaciones de muestreo en el área de estudio.

La colecta de las muestras en las cinco áreas de muestreo cubiertas de arena que conforman las playas, estimadas en 30 m de anchura, 1 m de espesor y 5 km longitudinales en las estaciones Barra de Chiltepec, Boquerón y Punta Emiliano Zapata, y 4 km en las de Punta Buey y La Uvita, se realizó tomando tres muestras cada 500 m longitudinales en el caso de las tres primeras, y la misma cantidad cada 250 m longitudinales para las dos segundas. En todos los casos, los lugares de colecta de las tres muestras estuvieron en la ordenada perpendicular a la orilla del mar en los puntos respectivos, separadas 10 m una de otra; se tomó una en la zona intermareal (mareas alta y baja), otra en la duna o berma, a 10 m de distancia, y la tercera donde termina la playa y empieza el cocal o el manglar. Para esta operación se utilizó un tubo colector de cloruro de polivinilo (PVC) de 4.5 cm de diámetro interno y 5 cm de diámetro externo; por golpeo en el extremo superior se introdujo en la arena hasta la marca de 1 m. Las muestras extraídas del tubo se colocaron en bolsas de plástico, se transportaron hasta un lugar donde se desecaron al sol. De cada una de ellas se tomó 0.5 kg para preparar el compósito de las cinco áreas de muestreo.

Del compósito formado se extrajo la parte magnética por contacto con un imán manual, que para el caso fue de la marca Eclipse, Magnetic Rack Cat. No. 947 C; evidentemente se puede usar cualquier otro. La porción magnética se sometió a observación mediante microscopio electrónico de barrido, marca Zeiss, modelo DSM 950; se utilizó el detector de electrones retrodispersados para localizar las especies minerales por contraste de fases, cuantificarlas como porcentaje de ocupación de área, y determinar el grado de liberalización de las que son de interés y el tamaño aproximado de partículas.

De 1 kg de compósito, por medio de un imán se obtuvieron 100 g de arena densa negra. De los minerales encontrados microscópicamente en la fracción magnética (Tabla 1), la ilmenita, con 78.4% de ocupación de área, es de mayor interés. El diámetro de las partículas minerales oscila entre 20 y 200 micras, que se pueden convertir a unidades phy (ø) (Castellanos, 1989) y a clases Shepard, usadas en granulometría (Shepard, 1963) (Tabla 2).

TABLA 1. Especies mineralógicas, fórmulas químicas, porcentaje de ocupación de área, grado de liberación de las especies y tamaño de partículas, encontrados en la fracción magnética.

El porcentaje de retención al hacer la separación granular del material de las cinco áreas de muestreo usando los tamices de números ø 1 al 5 es: 1ø, 0.52; 2ø, 6.19; 3ø, 76.43; 4ø, 16.21 y 5ø, 0.44; la fracción que se pierde es de 0.21% (Castellanos, 1989).

La suma de porcentajes retenidos de 1 a 4ø en que se contiene la fracción arenosa (Shepard, op. cit.) resulta de 99.26%, por lo cual se clasifica como arena; el 0.65% faltante no es significativo.

Por tanto, si se procesan las arenas del compósito por los tamices de 1 a 4ø, tomando en cuenta los datos de la tabla 2, la monacita, con tamaño de 0.02 a 0.08 mm, en el primer caso 0.02 mm = 5.644ø, clase limo medio, es una fracción no significativa, y la de tamaño 0.08 mm = 3.644ø, clase arena muy fina, queda retenida en 4ø (Tabla 2). Puesto que no es magnética, su presencia se debe al arrastre mecánico; su porcentaje de ocupación de área indica trazas (Tabla 1); con otras medidas es posible retenerla en la parte no magnética del compósito.

TABLA 2. Equivalencias de tamaño entre micras, milímetros, valores phy (Ø) y clases Shepard.

La ilmenita, por su grado de liberación de 95% (Tabla 1) y ser magnética, la cantidad contenida en la fracción que se estudia es prácticamente toda la existente en el compósito; el tamaño de 0.06 mm = 4.059ø corresponde a la clase limo grueso, menor a 4ø, y el de 0.12 mm = 3.059ø pertenece al límite entre las clases arena fina y muy fina; se retiene en la criba 4ø.

Circón. Este mineral, de tamaño 0.08 mm = 3.644ø, clase arena muy fina, queda retenido en la malla 4ø; no es magnético; su escasa presencia de 0.6% de ocupación de área (Tabla 1) se debe al arrastre mecánico; en la fracción no magnética puede estar más representado.

Magnetita. Con tamaño de 0.08 mm = 3.644ø, es de clase arena muy fina; por ser magnética, en esta fracción se encuentra toda la existente en el compósito, retenida en el tamiz 4ø.

Cromita. Por sus valores extremos (0.08 y 0.20 mm) de diámetro, su clasificación Shepard es: la de 0.08 mm = 3.644ø, clase arena muy fina, retenida en 4ø; y la de 0.20 mm = 2.322ø, clase arena fina, en 3ø; debido a que a veces es magnética (Dana, 1982), la contenida en la fracción que se estudia no la representa totalmente, y la otra parte se puede encontrar también en la fracción no magnética.

1. Del compósito el material inferior a 4ø es 0.65%; por ello no es significativo.

2. La magnetita, de tamaño 3.644ø, retenida en el tamiz 4ø, clase arena muy fina, representa la contenida en el compósito.

3. La ilmenita, con tamaños entre 4.059 y 3.059ø, en el primer caso, clase limo grueso, es menor a 4ø, por lo tanto no es significativa; en el segundo caso, 3.059ø, límite entre las clases arena fina y muy fina, mayor a 4ø, queda retenida en esta malla; por tener grado de liberación 95% y ser magnética, en esta fracción se encuentra prácticamente toda la del compósito.

4. El circón, de tamaño 3.644ø, clase arena muy fina, debe su presencia en la fracción magnética al arrastre mecánico; su ocupación de área es 0.6%, que en la fracción no magnética puede ser mayor.

5. La cromita, con tamaños extremos 3.644 y 2.322ø, en el primer caso pertenece a la clase arena muy fina, retenida en 4ø, y en el segundo a la de arena fina; se retiene en 3ø; por ser a veces magnética no está representada totalmente en el compósito.

6. Todo lo anterior conduce a la tesis de que, a partir del compósito mediante separación granulométrica es posible obtener un material arenoso algunas veces más alto en titanio que el original.

Para Antonio Aragón Piña, académico de "Servicios Industriales Peñoles", quien en los laboratorios de Monterrey, Nuevo León, México, tuvo a su cargo los análisis practicados al extracto magnético del compósito.

Para Juan Manuel Pérez Ibargüengoitia, de "Servicios Industriales Peñoles", por su orientación y consejos para la realización del presente trabajo.

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