UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica

Curso : No Metalicos

Tema : FosfatoCódigo : MI 350Profesor : Juan Zuta

Rubio

El fósforo es uno de los elementos vitales para la agricultura y para la vida en general ya que compone todas las cadenas alimenticias, pasando de un organismo a otro. El fósforo interviene en casi todas las reacciones químicas, ya sea en compuestos minerales como en combinaciones orgánicas (lecitina, fitinas, proteínas). La falta de fósforo reduce la producción de granos y semillas y su deficiencia disminuye el valor alimenticio de estos.El hombre adquiere el fósforo de modo directo de las plantas e indirecto a través de los animales. Las plantas lo absorben de la solución o fase acuosa del suelo, así como la mayoría de los demás elementos. Normalmente un suelo puede poseer fósforo para sostener la vida vegetal, pero esto es insuficiente para suplir la demanda de los cultivos, cada vez con mayor potencial de rendimiento. Por esa razón, el fósforo debe agregarse como fertilizante ya que no hay otra fuente disponible en la naturaleza que, además, reponga el “P” que se extrae por las cosechas. Asegurarando la producción de alimentos para la humanidad actual y la población futura dependerá de los fertilizantes.

INTRODUCCIÓN

Clasificación: Sedimentaria.Color Predominante: Amarillo, Pardo rojizo.Grano: De fino a medio.Ambiente: Costero.Clase Sedimentaria: Rocas fosfatadas.Modo de Yacimientos: Estrato o Bancos.

GENERALIDADES

El origen de estas rocas está muy ligado al mundo animal. De hecho, las fosforitas no son más que los restos solidificados del guano de las aves marinas, es decir, sus excrementos transformados en roca. Se trata de un material de gran interés económico, intensamente explotado.Los principales minerales que constituyen las fosforitas son apatito, en sus variedades más o menos fibrosas, calcita, varios tipos de arcillas y limonita.Las fosforitas son rocas poco pesadas, blandas y en ocasiones friables. Pueden sufrir procesos de metamorfismo, que llevan a la formación de estructuras cristalinas. La colofana es una variedad amorfa de fosforita. Su color pardo depende de la presencia de restos orgánicos bituminosos.

FOSFORITA (roca)

El fosfato está presente en la mayoría de las rocas, pero en especial en rocas denominadas fosforitas (fosfatos sedimentários marinos). Donde El contenido de P2O5 generalmente excede el 18% y puede en ocasiones superar el 50%. Se presenta en costras, esferulitos y nódulos en horizontes sedimentarios, constituyendo masas de rocas fosfáticas.Las características de las menas de un depósito son cruciales en la evaluación del yacimiento. Por ejemplo si la relación CaO / P2O5 es baja y los contenidos de Fe2O3 y Al2O3 son elevadas sugiere que existen zonas desfavorables y deben ser descartadas para realizar los cálculos de recursos/ reservas

Mineralogía y textura

RELACIÓN EN % DE CONTENIDO DE P2O5 EN ROCAPorcentajes de apatito en roca Tipo de rocas

Mayor al 50% (18% P2O5 ) FosforitaMayor al 20% ( 8% P2O5) Roca fosfáticaMenor al 20% y mayor al 5% (2-8% P2O5) Roca ligeramente

fosfática

POTENCIAL GEOLOGICO MINERO

Importancia mundial del FosfatoEl Consumo Global Creciente de Alimentos Sobrepasa la Producción

El consumo de alimentos per cápita en el mundo está subiendo mientras los terrenos cultivables per cápita en el mundo están bajando.

Con

sum

o de

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Per

-cáp

ita

La única manera de producir más alimentos con los terrenos cultivables que ya existen es con la aplicación de fertilizantes.

La roca fosfórica sirve para producir abonos agrícolas o fertilizantes La roca fosfórica es la única fuente de fosfato mineral usado para la fabricación de

fertilizantes El 40% de la producción mundial de alimentos usa fertilizante

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-cáp

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Los depósitos de la roca fosfáticas localizados en diferentes áreas del mundo responden a distintos modelos genéticos. La ubicación y tipo de rocas fosfáticas en el mundo se puede visualizar en la siguiente figura

Depósitos Geológicos Mineros

La mayoría de los depósitos económicos de fosforitas son los depósitos granulares consistente en conglomerados fosfáticos o granos tamaño arena (peloides). Principales reservas económicas se presenta en el cuadro siguiente:

Reservas y Recursos de Fosfatos en el Mundo (en miles de Toneladas)

País Reservas Económicas Años de vida Recurso

Estados Unidos 1.300.000 27 5.200.000Ex Unión Soviética 1.300.000 33 1.300.000Marruecos y Sahara Occidental 7.000.000 318 22.000.000

China 210.000 12 210.000Jordania 600.000 100 700.000Tunez 267.000 41 533.000Israel - - 190.000Togo 40.000 12 70.000Sud África 2.500.000 960 2.500.000Senegal 160.000 73 160.000Otros 725.000 - 3.725.000

Latinoamérica no posee la magnitud de las reservas de países como Marruecos, USA y La Unión Soviética mencionadas anteriormente. En Latinoamérica los depósitos están distribuidos de forma irregular y la mayoría están en regiones remotas sin infraestructura y de calidad insuficiente para sustentar una industria a escala económica. Por esa razón, la industria de fosfatos no ha jugado un rol primario y buena parte de ésta depende de la importación de roca fosfórica de otros países. Sin embargo con el ingreso de la operación minera en producción como Bayóvar (Piura) y el Proyecto “Mantaro SAC” para el 2014, el Perú se ubicaría como decimo productor mundial en fosfato

Reservas y Producción en Latinoamérica

País Reservas Económicas Mt

Producción (1999 – 203) T x 1000 P2O5

Perú 1,502 450,240 14Brasil 2,776 242,293 4831México 2,109 185,872 561Colombia 532,000 118,012 31Venezuela 509,000 116,615 391Ecuador 185,000 46,250 -Chile 88,000 9,240 -Bolivia 3,000 779 -

En México, Brasil, Uruguay y Perú, se produce industrialmente el superfosfato simple (SSP) como resultado del proceso con H2SO4. Salvo Uruguay que produce exclusivamente en base a la importación, los demás países emplean sus recursos nacionales de rocas fosfóricas.

2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 3H2O 3 CaH4(PO4)2·H2O + 7CaSO4 + 2HF

Brasil, Venezuela y Colombia debido a la concentración de la rocas fosfáticas menores al 18%, se industrializa en un proceso de acidulado (concentración con acido fosfórico obteniendo el superfosfato Triple con un 70% P2O5).

Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 +5 H2O 5 CaH4(PO4)2 · H2O + HF

Producción industrial del fosfato en Latinoamérica

País Plantas de SSP

Capacidad Instalada ton

Producción TM X 1000 Periodos

Brasil 4 6,391 3,860 1999 – 2002México 2 392 130 1997 - 1999Uruguay 2 100 S/DPerú 1 15 8.6 1999Colombia 2 - 12 – 25 2000 - 2001Venezuela 1 - 150 1999

Minería y proyectos del fosfatos en el PerúUbicación de los yacimientos de rocas fosfáticasINGEMET, en el Inventario Nacional de Sustancias No Metálicas indica la existencia de yacimientos de roca fosfática en Perú; mencionamos los siguientes: Sechura-Piura, Yauli-Junín, Ocucaje-Ica y Huancané-Puno.El Perú cuenta con una de las diez reservas de roca fosfática mas grandes del mundo. Ubicada en la localidad de Bayóvar, desierto de Sechura, a 1000 km del noroeste de la capital Lima, este yacimiento involucra reservas minerales probadas en 816 x106 ton, equivalentes a 262 x106 ton de concentrados de roca fosfática al 30 % de P2O5. Las reservas potenciales se estiman en 10,000 x106 ton millones de toneladas.

Actualmente, el único yacimiento de fosfatos en producción a gran escala en el Perú es Bayóvar, operado por el grupo brasileño “MINERA VALE”, cuyas reservas se estiman en 816 x106 t y una producción de fosfato 3.9 Mt (> 30% P2O5), para el 2012 será expandido a 5.9 Mt.Debido al exitoso desarrollo de la industria minera del fosfato, el grupo “MINERA VALE” realizó inversiones por US$ 490 millones en la planta de fosfatos, generando el impulso de otros proyectos mineros, como el proyecto de “Fosfato del Pacifico” subsidiaria de Cementos Pacasmayo y el Grupo Hoschild, y el proyecto de “ la “Empresa Mantaro SAC”; esta ultima se estima que entrara en producción en el 2016, debido a que el precio se ha triplicado en los últimos tres años y con las nuevas reservas se tiene una producción seis veces mayor al de Bayóvar y durante una vida útil de 200 años.

Empresas Tipo Ubicación Reservas fosfato

Años de Operación

Ritmo de producción /

estimadaBrasil - Minera Miski Mayo

Mina en producción

Bayóvar -Piura 238 Mt 20 años 3.9 Mt – 5.9 Mt

Perú - Hoschild – Cementos Pacasmayo

Proyecto “Fosfato del

Pacifico”Sechura -

Piura 625 Mt - -

Canada-Stonegate Agricom - Canada

Proyecto “Mantaro Perú”

Huancayo - Junin 2000 Mt 200 años 5 Mt – 10 Mt

Minería y proyectos del fosfatos en el Perú

PROYECTO MINERO DE FOSFATO – MANTARO SAC

Está ubicado a 250 km al este de Lima y 30 km al oeste de Huancayo en la margen derecha del Valle del Río Mantaro.

Ubicación del Proyecto

Concesiones mineras “No- metálicas” del proyecto

PROYECTO MINERO DE FOSFATO – MANTARO SAC

El proyecto Fosfatos Mantaro cuenta con 29 concesiones en la margen derecha del valle del Mantaro.Cuando Mantaro Perú adquirió las concesiones a otra empresa, estaban peticionadas como metálicas.En vista que el proyecto a cargo de Mantaro Perú es de fosfatos, se ha convertido las concesiones a no metálicas.

ABMINERO DE FOSFATO – MANTARO SAC

UBICACIÓN Y DATOS GEOGRÁFICOS

Distrito : SechuraProvincia: SechuraRegión: Piura

EXPLORACION Y EXPLOTACION DE YACIMIENTOS FOSFATICOSTrabajos realizados durante estudios de campo

Trincheras

Remediación del suelo

Perforación diamantina

Remediación del suelo

Son zanjas de 1.5 metros de ancho, 2 m de profundidad y aproximadamente 50 m de largo. Permiten analizar el contenido del subsuelo y realizar un mapeo de las sustancias que contiene  

Son espacios en los que se realizan perforaciones de 5 centímetros de ancho y doscientos metros de profundidad . Para tal fin, se utilizan máquinas perforadoras y se extraen muestras del subsuelo

La explotación de yacimientos fosfáticos puede ser a cielo abierto (open pit) o subterránea.Más del 75% se extrae a cielo abierto empleando desde métodos manuales hasta los de alta tecnología de extracción.

Esquema de explotación y tratamiento de rocas fosfáticas

EXPLORACION Y EXPLOTACION DE YACIMIENTOS FOSFATICOS

PROPIEDADES Y USOSPROPIEDADES Y USOS

Casi el 80% de todo el fosfato que se produce se emplea como fertilizantes y se transforma químicamente en formas mas utilizables

La industria transforma las rocas fosfóricas que contienen el fósforo poco soluble, en formas iónicas aprovechables por las plantas que lo absorben del suelo en forma de ión H2PO4 como el superfosfato con un porcentaje mayor de 40% y superfosfato Triple con un 70% P2O5.

El fosfato se usa también en forma de ácidos fosfóricos y fosforos para obtener compuestos de fosforo.

Tiene aplicación la industria medica.

En la industria siderúrgica y metalúrgica.

En la fabricación de fuegos artificiales, bombas, balas trazadoras, granadas, etc.

En pinturas y cintas con propiedades luminiscentes en señales de seguridad y cintas reflexivas.

En pinturas con propiedades de revestimiento de herrumbres

CONCLUSIONES

El rol de los fertilizantes esta ligado directamente al desarrollo de la agricultura y esta a su vez con el crecimiento de la población, y sus necesidades de alimentación.

La gran mayoría de los depósitos fosfáticos comercialmente explotados se localizan cerca de la costas.

Los recursos de rocas fosfáticas situados en lugares remotos a grandes distancias de los mercados o sin transporte adecuado no resultan factibles económicamente.