Informe Técnico Nº01: Muestreo y Banco de muestras
8
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL PIC-18-INE-EPN-001 “Aprovechamiento de arenas ferrotitaníferas ecuatorianas para la obtención de nanoestructuras a base de hierro-titanio con diferentes morfologías y su aplicación en nanoremediación ambiental” Convenio 20180146CI Periodo: Trimestre I (10/12/2018-09/03/2019) Informe Técnico Nº01: Muestreo y Banco de muestras 1. Antecedentes El primer objetivo específico del Proyecto PIC-18-INE-EPN-001, se encuentra definido como: Recolectar muestras representativas de arenas ferrotitaníferas en diferentes zonas de Esmeraldas. Para ello, previamente se realizó una revisión bibliográfica para delimitar el sector en donde se localizan los yacimientos de arenas ferrotitaníferas con mayor contenido de titanio (Ti). Este parámetro es importante ya que, cuanto mayor sea el porcentaje de Ti, mayor será el rendimiento de la reacción para la obtención de las nanoestructuras. Cabe indicar que en las arenas ferrotitaníferas, el Ti se encuentra como constituyente de la ilmenita (FeO.TiO2). En la siguiente tabla se muestra el resumen de la información recopilada relacionada con la caracterización de las arenas ferrotitaníferas de Esmeraldas. Tabla 1. Resumen de revisión bibliográfica del contenido de ilmenita de arenas ferrotitaníferas de Esmeraldas. Autor Lugar Contenido de ilmenita (FeO.TiO2) Ref. Trujillo, D. Playa el Ostional 56% [1] Trujillo, D., y Manangón, L. Playa el Ostional 56% [2] Chuquirima, G., y Cortez, L. Concesión Ostional Bloque 1 52% [3] Perez, S., y Sharadqah, S. Playa de Muisne 51% [4] Perez, S., y Sharadqah, S. Olmedo-La Tola 50% [5] Flores, A. Playa de Portete 26% [6] Con base en los datos reportados en la literatura (Tabla 1), se seleccionó a la Playa el Ostional, también conocida como Playa Negra para realizar la recolección de muestras de arenas ferrotitaníferas debido a que en este sector se encuentran las arenas con los mayores porcentajes de ilmenita. Los trabajos de Trujillo [1] y Díaz [7] señalan que, la franja litoral de Mompiche, es decir los relieves bajos y planos, presentan depósitos laminados variables con minerales que contienen elementos pesados tales como el Fe y Ti. Trujillo [1] señala que en la Playa el Ostional, la composición mineralógica de las arenas varía según la ubicación y profundidad de recolección (Figura 1). En su trabajo, la muestra con mayor concentración de ilmenita (56 %), fue recolectada en el sustrato superficial, y a una elevación de 3 m.
Transcript of Informe Técnico Nº01: Muestreo y Banco de muestras
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA
OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES
MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL
PIC-18-INE-EPN-001
“Aprovechamiento de arenas ferrotitaníferas ecuatorianas para la obtención de
nanoestructuras a base de hierro-titanio con diferentes morfologías y su aplicación en
nanoremediación ambiental” Convenio 20180146CI
Periodo: Trimestre I (10/12/2018-09/03/2019)
Informe Técnico Nº01:
Muestreo y Banco de muestras
1. Antecedentes
El primer objetivo específico del Proyecto PIC-18-INE-EPN-001, se encuentra definido
como: Recolectar muestras representativas de arenas ferrotitaníferas en diferentes zonas de
Esmeraldas. Para ello, previamente se realizó una revisión bibliográfica para delimitar el sector en
donde se localizan los yacimientos de arenas ferrotitaníferas con mayor contenido de titanio (Ti). Este
parámetro es importante ya que, cuanto mayor sea el porcentaje de Ti, mayor será el rendimiento de
la reacción para la obtención de las nanoestructuras. Cabe indicar que en las arenas ferrotitaníferas,
el Ti se encuentra como constituyente de la ilmenita (FeO.TiO2). En la siguiente tabla se muestra el
resumen de la información recopilada relacionada con la caracterización de las arenas ferrotitaníferas
de Esmeraldas.
Tabla 1. Resumen de revisión bibliográfica del contenido de ilmenita de arenas ferrotitaníferas
de Esmeraldas.
Autor Lugar Contenido de ilmenita
(FeO.TiO2) Ref.
Trujillo, D. Playa el Ostional 56% [1]
Trujillo, D., y Manangón, L. Playa el Ostional 56% [2]
Chuquirima, G., y Cortez, L. Concesión Ostional Bloque 1 52% [3]
Perez, S., y Sharadqah, S. Playa de Muisne 51% [4]
Perez, S., y Sharadqah, S. Olmedo-La Tola 50% [5]
Flores, A. Playa de Portete 26% [6]
Con base en los datos reportados en la literatura (Tabla 1), se seleccionó a la Playa el Ostional,
también conocida como Playa Negra para realizar la recolección de muestras de arenas ferrotitaníferas
debido a que en este sector se encuentran las arenas con los mayores porcentajes de ilmenita.
Los trabajos de Trujillo [1] y Díaz [7] señalan que, la franja litoral de Mompiche, es decir los
relieves bajos y planos, presentan depósitos laminados variables con minerales que contienen
elementos pesados tales como el Fe y Ti. Trujillo [1] señala que en la Playa el Ostional, la
composición mineralógica de las arenas varía según la ubicación y profundidad de recolección
(Figura 1). En su trabajo, la muestra con mayor concentración de ilmenita (56 %), fue recolectada en
el sustrato superficial, y a una elevación de 3 m.
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA
OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES
MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL
Figura 1. Composición mineralógica de arenas ferrotitaníferas de la Playa el Ostional [1]
Por lo tanto, se tomaron en cuenta todas estas pautas para realizar la recolección de muestras
de arena. Asimismo, otro factor determinante que se consideró para el muestreo, es la apariencia que
tienen las arenas ilmeníticas, estas, presentan un color negro y brillo metálico a sub-metálico
característicos.
2. Objetivo
Recolectar muestras de arenas ferrotitaníferas en la zona de Playa el Ostional.
Elaborar un banco de muestras con las arenas recolectadas.
3. Área de estudio
El lugar donde se efectuó la recolección de muestras de arena fue en la Playa el Ostional.
Esta playa se encuentra en Esmeraldas, cantón Muisne, a 5 minutos de Mompiche (Figura 2). Desde
Quito se localiza a una distancia de 370 km aproximadamente; si se viaja por vía terrestre el tiempo
estimado hasta el sitio es de seis horas y media.
Figura 2. Ubicación del área del estudio.
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA
OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES
MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL
En el lugar, el acceso desde la carretera hasta la Playa el Ostional, es únicamente peatonal
(Figura 3).
Figura 3. Acceso a Playa el Ostional.
La extensión de la playa es de alrededor de 450 metros. Toda la playa contiene arena
ferrotitanífera, incluida la que se encuentra en la orilla y en el mar. Sin embargo, se realizó la
recolección de las arenas en áreas secas, donde no llegaba la marea para evitar la mezcla con arena
común (de color café) por el oleaje y sobre todo para reducir la presencia de impurezas como residuos
de concha. A continuación, en la Figura 4, se muestran fotografías de la Playa el Ostional.
Figura 4. Fotografía 1 de Playa el Ostional (vista en dirección al centro poblado de Mompiche).
Residuos de
arena normal de
playa, color café
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA
OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES
MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL
Figura 5. Fotografía 2 de Playa el Ostional (vista en dirección al Hotel Decameron).
4. Materiales y equipos
Para la recolección de muestras se utilizaron los siguientes materiales y equipos:
Fundas plásticas.
Pala.
Flexómetro.
Etiquetas.
GPS.
Libreta de anotaciones.
Cámara de fotos.
5. Procedimiento operativo
El muestreo fue realizado de manera aleatoria. Así, se tomaron muestras de 6 puntos ubicados
a lo largo de la extensión de la playa. Adicionalmente, se recolectó otra muestra de un punto tomado
de un pequeño montículo de arena (de aproximadamente 1.5 m de altura y 3 m en la parte más ancha),
proveniente de una extracción previa con maquinaria pesada que se encontraba en la entrada a la
playa (punto 7). Es importante mencionar que a medida que se excavaba en la Playa el Ostional para
la toma de muestras, se pudo observar que existían estratos de arenas con diferente coloración, como
indicado previamente en el estudio de Trujillo [1]. Dichas divisiones fueron apreciadas a simple vista.
El estrato superficial era de color negro metálico o submetálico y su espesor variaba de 7 a 50 cm
aproximadamente, de acuerdo al lugar de muestreo. Bajo esta franja de arena ferrotitanífera se
encontraba una mezcla de dicha arena con arena común de playa y residuos de crustáceos, mismos
que son consideradas como impurezas para el presente estudio, razón por la cual se recolectaron
muestras únicamente del estrato superficial.
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA
OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES
MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL
A continuación, en la Tabla 2 se detallan las coordenadas de la toma de muestras, mientras
que en la Figura 6 se especifica la localización de cada punto a lo largo de la extensión de la Playa el
Ostional.
Tabla 2. Coordenadas de los puntos de muestreo en la Playa el Ostional*
Punto Coordenadas
Grados, Minutos, Segundos Grados decimales UTM
1 N 0º29`50,73252”
W 80º2`24,11664”
LAT 0,49743
LONG -80,04003
Zona 17
Hemisferio N
Este (X): 606802,7
Norte (Y): 54988,2
2 N 0º29`51,09072”
W 80º2`24,09612”
LAT 0,49753
LONG -80,04003
Zona 17
Hemisferio N
Este (X): 606812,6
Norte (Y): 54999,2
3 N 0º29`52,00368”
W 80º2`23,08236”
LAT 0,49778
LONG -80,03975
Zona 17
Hemisferio N
Este (X): 606831,8
Norte (Y): 55027,2
4 N 0º29`53,3814”
W 80º2`22,22628”
LAT 0,49816
LONG -80,03951
Zona 17
Hemisferio N
Este (X): 606845,4
Norte (Y): 55069,6
5 N 0º29`54,57804”
W 80º2`21,58044”
LAT 0,49849
LONG -80,03933
Zona 17
Hemisferio N
Este (X): 606868,9
Norte (Y): 55106,4
6 N 0º29`55,64184”
W 80º2`21,34932”
LAT 0,49879
LONG -80,03926
Zona 17
Hemisferio N
Este (X): 606891,4
Norte (Y): 55139,0
7 N/A N/A N/A *Fecha de recolección de muestras: 05/01/2019.
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA
OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES
MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL
Figura 6. Localización de la toma de muestras en la Playa el Ostional. El acceso peatonal a dicha
playa es cercano al punto 6, mientras que el punto 1 corresponde al límite de la playa, marcado por
un borde rocoso.
6. Banco de muestras
Con el propósito de eliminar residuos de sal provenientes del agua de mar, todas las muestras
recolectadas de arena ferrotitanífera fueron lavadas con agua a 50 ºC y filtradas sucesivas veces.
Posteriormente, fueron secadas a 80 ºC en una estufa con circulación de aire durante un día, y
finalmente almacenadas en recipientes de plástico con su respectiva rotulación. A continuación, se
muestran fotografías del banco de muestras de la Playa el Ostional. Cada muestra está identificada
con las respectivas coordenadas UTM. El muestrario está ubicado en el Laboratorio de Nuevos
Materiales (LANUM) en la planta baja del Edificio 14 de la Escuela Politécnica Nacional (EPN).
Figura 7. Banco de muestras de arena ferrotitanífera recolectadas en la Playa el Ostional,
ubicado en el LANUM de la EPN.
APROVECHAMIENTO DE ARENAS FERROTITANÍFERAS ECUATORIANAS PARA LA
OBTENCIÓN DE NANOESTRUCTURAS A BASE DE HIERRO-TITANIO CON DIFERENTES
MORFOLOGÍAS Y SU APLICACIÓN EN NANOREMEDIACIÓN AMBIENTAL
7. Conclusiones
Arenas ferrotitaníferes ecuatorianas fueron recolectadas en 6 puntos de la Playa el Ostional,
cuya extensión es de aproximadamente 450 m. El muestreo fue realizado en áreas secas que
no estaban en contacto con la marea para evitar la mezcla con arena común y residuos de
conchas.
Los 6 puntos de recolección de las arenas fueron identificados por tres tipos de coordenadas:
“Grados, Minutos, Segundos”, “Grados decimales” y coordenadas UTM. Además se
recolectó una séptima muestra de un pequeño montículo de arena proveniente de una
extracción previa con maquinaria, localizado en la entrada a la playa.
El muestreo fue aleatorio y se realizó únicamente en la superficie, ya que de acuerdo a la
revisión bibliográfica las arenas ferrotitaníferas con mayor porcentaje de ilmenita se
encuentran en los estratos superficiales. Además se constató, que dicho estrato era de color
negro metálico o submetálico, y de manera general no presentaba una cantidad apreciable de
granos de arena común ni de residuos de conchas, los mismos que son considerados
impurezas para la presente investigación.
El muestreo superficial, además de garantizar la recolección de arenas ferrotitaníferas con
bajo contenido de impurezas identificadas visualmente, contribuyó a una extracción
sustentable, debido a que sólo se removieron las arenas de la capa exterior para evitar dejar
agujeros.
Un banco de arenas ferrotitaníferas de la playa el Ostional fue elaborado en el LANUM de
la EPN, conteniendo las muestras de los 6 puntos, identificados con las coordenadas UTM,
y el punto 7. Para la realización del muestrario las arenas fueron lavadas con agua para
eliminar residuos salinos, y posteriormente secadas. Este muestrario está a disposición de la
comunidad científica ecuatoriana para futuras investigaciones.
8. Bibliografía
[1] Trujillo, D., 2015, “Desarrollo de un proceso de recuperación de dióxido de titanio a partir de
la ilmenita presente en las arenas ferrotitaníferas de la zona de Mompiche”, Proyecto previo a la
obtención del título de Ingeniero Químico, Escuela Politécnica Nacional.
[2] Trujillo, D., y Manangón, L., “Titanium Dioxide Recovery from Ilmenite Contained in
Ferrotitaniferous Sands from Mompiche-Ecuador”, Journal of Geological Resource and
Engineering 4 (2016) 175-183 doi:10.17265/2328-2193/2016.04.003
[3] Chuquirima, G., y Cortez, L. 2014. “Estudio y obtención de metal de hierro a partir de arenas
ferruginosas”, Proyecto previo a la obtención del título de Ingeniero Mecánico, Escuela
Politécnica Nacional.
[4] Perez, S., y Sharadqah, S., “Successive methods for the separation of titanium oxide from the
black sands of Ecuador”, Journal of Ecological Engineering 19 (2018) 186-190 doi: 10.12911/22998993/79417
[5] Perez, S., y Sharadqah, S., “Recovery of TiO2 from titaniferous sand of Esmeraldas-
Ecuador, using ion exchange resins”, Journal of Natural Sciences Research, 7 (2017) 80-92
[6] Flores A. 2017. “Arenas ferrotitaníferas de la Isla Portete, Esmeraldas, como fuente de
obtención de dióxido de titanio (TiO2)”, Proyecto previo a la obtención del título de Ingeniero
Químico, Universidad Técnica Particular de Loja.
![Muestreo y Preparación de Muestras [Autoguardado]](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5695d4871a28ab9b02a1c580/muestreo-y-preparacion-de-muestras-autoguardado.jpg)
