PLAN NACIONAL DE LAU U fl PROGRAMA ACIONAL

DEMINERIAINVES

TIGACION MINERA.

ESTUDIO BÁSICO PARA MARCAR UNA POLITICA

DE INVESTIGACION -DE SUSTANCIAS

MINERALES

Tomo IX

Marzo de 19 75

000 76INDICE

Página

1. INTRODUCCION. 1

2. ESTUDIO GEOLOGICO Y MINERO. 2

2.1. Mineralogía. 3

2. 1. 1. Minerales del tipo de la moscovita. 6

2. 1.. 1. 1. Imperfecciones estructurales. 8

2. 1. 1. 2. Manchas e inclusiones minera-

les. 8

2.1.2. Minerales del tipo de la flogopita, 9

2.1.3. Minerales del tipo de la biotita. 10

2.1.4. Minerales del tipo de la lepidolita. 10

2.1.5. Otras micas. 10

2. 2. Origen y yacimientos. 13

2. 2. 1. Yacimientos de moscovita. 13

2. 2. 2. Yacimientos de flogopita. 14

2. 3. Tecnología de la explotación. 16

Página

2. 3. 1. Tecnología minera relativa a la mica

en láminas. 16

2. 3. 1. 1. Procesos de tratamiento. 17

2. 3. 2. Tecnología minera relativa a la mica

en fragmentos. 20

2. 3. 2.1. Explotación de depósitos de

mica en fragmentos. 21

2. 3. 2. 2. Mica en fragmentos subproduc

to de la mica en láminas. 26

2.3.2. 3. Mica en fragmentos como sub

producto de otros procesos

mineros. 26

3. PROPIEDADES. 32

3. 1. Propiedades de la moscovita. 32

3. 1. 1. Propiedades físicas. 32

3. 1. 2. Propiedades químicas. 34

3. 2. Propiedades de la flogopita. 36

u

Página

3. 2. 1. Propiedades físicas. 36

3. 2. 2. Propiedades químicas. 37

4. PROCESOS INDUSTRIALES. 39

4. 1. Adecuación de mazos y láminas naturales de

mica. 40

4. 2. Fabricación de la micanita a partir de hojuelas. 42

4. 3. Adecuación de los fragmentos de mica. 46

4. 3. 1. Mica en polvo. 46

4. 3. 2. Micafolio o papel de mica. 49

5. USOS Y ESPECIFICACIONES. 52

5. 1. Mica en láminas. 55

5. 1. 1. Láminas de moscovita. 55

5. 1. 2. Láminas de flogopita. 62

- 5. 1. 3. Micanita. 63

5. 1. 4. Papel de mica. 67

5. 2. Mica en polvo. 68

5. 2. 1. Mica en polvo por vía seca. 68

UI

Página

5. 2. 2. Mica en polvo por vía húmeda. 71

6. PRODUCTOS SUSTITUTIVOS: 72

6. 1. Nuevos materiales dieléctricos. 73

6. 1. 1. Dieléctricos inorgánicos. 73

-- 6. 1. 2. Dieléctricos orgánicos. 76

6. 2. Dispositivos sustitutivos. 78

APENDICE : VERMICULITA. 79

Introducción. 80

Estudio Geológico y Minero. 81

Mineralogía. 81

Yacimientos. 83

Minería. 85

Propiedades. 86

` Usos y especificaciones. 89

7. BIBLIOGRAFIA. 95

Iv.

9

INDICE DE CUADROS

N2 Titulo Página

1 Lista parcial de minerales de mica de

los cuatro tipos principales 4

2 Selección de propiedades de los cuatro

tipos principales de mica 12

3 Especificaciones para la moscovita usada

- en válvulas y tubos electrónicos. 56

4 Clasificación visual de la mica moscovita

en mazos, hojas delgadas y láminas. 59

5 Clasificación , por tamaños , de la mica

moscovita en mazos , hojas delgadas y láminas 61

6 Mica, para la fabricación de pinturas y es-

maltes 70

7 Composición química de las vermiculitas

en tantos por ciento. 86

8 Conductividad térmica de la vermiculita

expandida 91

V

9 Densidad, resistencia y conductividad térmica

de distintos hormigones ligeros a base de ver-

miculita 93

VI

1

INDICE DE GRAFICOS

L

N° Título Página

1 Dibujo esquemático de la estructura de la

moscovita 5

2 Diagrama de proceso de un lavadero conven-

cional de fragmentos 23

3 Diagrama de proceso de un lavadero de frag-

mentos con espirales Humpreys 24

4 Diagrama de proceso, simplificado, para la

concentración de mica y caolín 25

L

5 Diagrama de proceso de un lavadero para la

concentración de mica y caolín 28

�- 6 Diagrama de proceso de un lavadero para la

recuperación de fragmentos de mica como

subproducto de la flotación del feldespato 30

7 Diagrama del proceso de elaboración de la

"integrated mica" 51

8 Mica y productos derivados. Diagrama de

procesos. Usos. 54

VII

9 Láminas de mica en válvulas electrónicas 55

10 Condensador a base de mica 58

11 Colector con segmentos y anillos en V de mica. 64

VIII

1. INTRODUCCION

El objeto de este estudio lo constituye la mica, denominación genéri-

ca de un conjunto de minerales, silicatos hidratados complejos de alu

minio, cuya característica consiste en la facilidad que presentan para

ser exfoliados en láminas delgadas con propiedades dieléctricas y ais

lantes.

Desde el punto de vista comercial cabe distinguir dos grandes grupos

mica en láminas y mica en fragmentos , además de una serie de pro-

ductos industriales derivados cuyas apli caciones abarc an un amplio

espectro , desde las industrias de electricidad y electrónica a la indus

tria de la construcción.

Las láminas de mica son muy flexibles y elásticas más que cualquier

otro mineral, tienen un intenso brillo vitro variando su color desde

el blanco , en las micas que contienen potasio, al negro en las ferro-

magnesianas.

Al final del estudio está incluido un apéndide sobre la vermiculita, jus

tificado por ser un mineral de estructura y aspecto similar a la mica,

de cuya meteorización procede en la mayoría de los casos . Sin embar-

go la propiedad determinante del uso de la vermiculita a escala indus-

trial, es su expansión en dirección perpendicular a las laminas, cu an -

do se calienta , y esta propiedad la diferencia totalmente de la mica.

2. ESTUDIO GEOLOGICO Y MINERO

El grupo de minerales conocidos con el nombre genérico de mica, per-

tenecen mineralógicamente a los filosilicatos, debido a que sus miem-

bros tienen hábito hojoso o escamoso (en griego phyllon hoja) y una

dirección de exfoliación dominante.

Esta peculiaridad característica deriva de la estructura silicio-oxigeno,

en la que tres de los cuatro oxigenos de cada tetraedro Si04 están com-

partidos con los tetraedros vecinos, resultando una relación Si:O = 2: u

La gran importancia que tienen los filosilicatos es debida, en parte, a

que los productos de la meteorización de las rocas, y por tanto, los

constituyentes de los suelos son en su mayoría de este tipo estructural.

También es cierto que los filosilicatos tienen una gran importancia des

de el punto de vista geológico. Las micas son los principales minerales

en los esquistos y muy abundantes en las rocas ígneas.

2 -

2. 1. Mineralogía

La mayoría de los minerales del grupo de la mica cristalizan en el

sistema monoclínico, aunque frecuentemente los cristales presentan

formas hexogonales, de placas romboédricas, o de primas con angu

los planos de 602 6 1202 en las bases.

Una de las características que mejor define a las micas, es la "figu-

ra de percusión", estrella de seis radios que se forma tras un golpe

brusco en un plano de exfoliación con una aguja de punta roma. La lí-

nea más prominente de esta figura es paralela al plano de simetría

del cristal; las dos restantes, son prácticamente paralelas a los bor-

des prismáticos. La "figura de presión", obtenida por presión sobre

un plano de exfoliación con un punzón, es una estrella de seis radios

perpendiculares a los que caracterizan a la figura de percusión.

Químicamente, las micas son hidrosilicatos aluminicos de potasio,

acompañados frecuentemente por magnesio, hierro y litio. El sodio

sustituye, en ocasiones, al potasio, y el fluor al ión hidroxilo. Todas

las micas naturales contienen iones hidroxilo, lo que da lugar a la for

mación de agua en el proceso de ignición.

En cuanto a su estructura cristalográfica, los átomos de silicio están

situados en el centro de tetraedros cuyos vértices se encuentran ocu-

pados por átomos de oxígeno. Los tetraedros están ligados entre sí de

forma que cada átomo de oxígeno pertenece a la vez a dos tetraedros

diferentes. Es uno de cada cuatro tetraedros el átomo central de sili-

cio se halla sustituido por otro de aluminio, de forma que la composi

ción de la lámina silico-oxigenada es Si3AlO10

_3-

Cada pareja de láminas da lugar a una lámina doble perfectamente de-

�-- limitada y orientada según los vertices no compartidos de los tetraedros

conteniendo en su interior grupos hidroxilos y átomos de elementos me

tálicos, como magnesio, aluminio y litio. Estas láminas dobles están en

lazadas entre sí por átomos de potasio, y el plano de exfoliación de las

micas está situado entre ellas.

Los minerales del grupo de la mica pueden clasificarse de acuerdo con

su composición física y estructura cristalográfica en cuatro tipos prin-

cipales, cada uno de los cuales incluye un determinado número de varíe

dades (Cuadro 1) En los apartados siguientes se detallan las caracterís-

ticas de los diferentes tipos de micas.

CUADRO N°- 1

LISTA PARCIAL DE MINERALES DE MICA DE LOS

CUATRO TIPOS PRINCIPALES

Tipo Tipo Tipo TipoMoscovita Flogopita Biotita Lepidolita

Variedades Moscovita Flogopita Biotita Lepidolitamas impor- Pazagonita Lepidonielanatantes

Poscoelita Taeniolita

Fuchsita

-4_

Gráfico n2 1

DIBUJO ESQUEMATICO DE LA ESTRUCTURA DE LA MOSCOVITA

(SEGUN GRIM)

O(1 O

i

i(a) /• `% �: `.

11 �O \ 1 ►�

O\ O

/' �

(b)1 i

0 Oxigenos

® Hidroxilos

Aluminios

O Potasio

O y • silicios ( una cuarto parte sustituido por aluminios)

2. 1. 1. Minerales del tipo de la moscovita

La moscovita propiamente dicha, conocida comúnmente como mica

potásica, se caracteriza químicamente por tener escasa magnesia

o carecer de ella por completo, y responde a la fórmula.

K2A14A12 Si6 020 (OH)4

Tiene brillo vítreo, y en lámipas de espesor superior a 30 mils pue

de ser incolora o presentar coloración amarillo suave, rosada, ma-

rrón, verde o roja. Su dureza oscila entre 2, 5 y 3 en la escala de

Mohs y su peso específico entre 2, 76 y 3, 0.

La moscovita comienza a deshidratarse a los 5002C aproximadamen

te, y de los ácidos, sólo la descompone el fluorhídrico.

Dentro del grupo de la moscovita existen a su vez diversas varieda-

des que se derivan de modificaciones de aquella. Así, la meteoriza-

ción de moscovita da lugar a leverrierita (2SiO2. A12O3. H2O) o a cao

lín. Entre otras transformaciones que reciben nombres especiales es

tá la seudomorfosis en cordierita, gigantolina, pinita; en nefelina, gie

seckita y liebnerita; en feldespato, pinitoide y lepidomorfita; en espo-

dumena, killinita, escapolita, micarellita y en topacio gilbertita. La

sericita, mica resultante de la alteración de otros silicatos es com-

pacta, escamosa, verde amarillenta y de brillo sedoso, confundiendo

se con el talco por su untuosidad.

Las variedades más importantes de este grupo, además de la propia

moscovita, son la paragonita, roscoelita y fuchsita que se describen

sucintamente a continuación:

-6-

d

4

--t

Paragonita

La composición química de la paragonita, también llamada mica só-

dica, es Si2A10lo (OH)2 A12(Na, K). Se presenta en agregados de fi-

nas escamas de apariencia sericítica, solor blanco o verde manz an a

y brillo nacarado. Es la mica sódica correspondiente a la moscovita

(aunque contiene algo de K20), desprende agua al calentarse y es ina-

tacable por los ácidos.

Roscoelita

Moscovita con gran parte de Al203 sustituido por V203, se presenta

en grupos flabeliformes, de color aceituna oscuro a pardo verdoso.

Fuchsita.

También llamada mica crómica . Es de color verde hierba a verde

esmeralda por la proporción de Cr que contiene , y forma agregados

en masa provenientes de las transformaciones olivínicas cromíferas.

Ahora bien, la presencia y alcance de defectos físicos constituye un

factor en gran medida determinante de la posterior utilización de las

micas. Estos defectos, relacionados con el medio genético y deter-

minados sucesos producidos durante y después del proceso de crista

lización, pueden separarse en dos grupos:

imperfecciones estructurales de las superficies de exfoliación

manchas e inclusiones minerales.

-7-

2. 1.1.1. Imperfecciones estructurales

Estas imperfecciones limitan el tamaño y rebajan la calidad de la

mica. Entre ellas destacan:

Las estrias que d an lugar a la llamada mica A cuando las estria-

ciones se intersectan bajo un an gulo de unos 602

Las micas en espina, cuando las rugosidades se cortan en angulos

de 1202 aparentando una espina de pez .

La mica en cuña o acuñada, que da lugar a una exfoliación muy

defectuosa, al tener los paquetes mucho espesor por un lado, pe

ro muy poco por el otro.

Así mismo, existen hinchazones , ondulaciones , fracturas , grietas

internas , intercrecimientos, etc.

2.1.1.2 . Manchas e inclusiones minerales

Las inclusiones o interpenetraciones de otros minerales en la mica

se presenta como manchas, que en algunos casos -magnetita, hema-

tites- se mantienen paralelas a la superficie de exfoliación , y en otros

casos -cuarzo , zirconio - penetr an en dicha superficie produciendo per

foraciones.

En sentido amplio estas manchas se dividen en primarias y secundarias.

-8-

á

Las primeras son las producidas durante el proceso de cristalización,

e incluyen las llamadas "manchas de aire", de elementos "vegetales"

(inorgánicos ) e inclusiones minerales . Las segundas se origin an en-

tre las superficies de exfoliación, como consecuencia de la circula-

ción de aguas freáticas, e incluyen fluencias de aire, man chas arci-

llosas , arenosas , de man ganeso e hierro.

2. 1. 2. Minerales del tipo de la flogopita

La flogopita o mica magnesiana, a menudo denominada mica ambar

es el K2Mg6A12Si6O20 (ON, F)4. Tiene brillo perla, a veces subme-

tálíco, y en laminas delgadas pueden ser transparente o translúcida.

Su color varia de marrón rojizo o amarillento a tonos verde pálido.

La coloración aumenta con el contenido en ión ferroso , siendo las va

riedades oscuras de superior dureza. En general el peso específico

~ oscila entre 2, 78 y 2, 85, y su dureza entre 2, 5 y 3, 0 dela escala de

Mohs.

Aunque cristalográficamente es semejante a la biotita, se diferencia

de ésta por la presencia const ante de flúor, en mayor c antidad en las

muestras marrones. La flogopita , particularmente las variedades de

tonalidad clara, no se deshidrata hasta los 1. 0002C. Solo es atacada

débilmente por el ácido clorhídrico, aunque en caliente el ácido sul-

fúrico concentrado la descompone con rapidez . Otros minerales de

este grupo son la lepidomelana y la taeniolita. La lepidomelana se

caracteriza por su elevada proporción de hierro, disminución consi-

guiente de la proporción de magnesio, y color negro intenso.

-9-

i

t

2.1.3. Minerales del tipo de la biotita

La biotita, mica ferromagnesi an a de composición química K2 ( Mg, Fe)6

A12Si6O20 ( OH)4 tiene brillo perlado o submetálico . Generalmente es

marron oscuro o negra pero puede presentar en ocasiones coloración verde

amarilla o marron claro. Oscila entre transparencia y opacidad. La bio

tita , conocida comercialmente como mica negra, solo es atacada débil-

mente por el ácido clorhídrico, aunque el ácido sulfúrico concentrado en

caliente la descompone totalmente.

2 . 1. 4. Minerales del tipo de la lepidolita

También llamada mica de litio . Su composición química responde a la

fórmula K2Li3Al3Al2Si6O20 (F 1 OH)4, su contenido en litio oscila entre

el 4 y el 6 %, por lo que en ocasiones se explota industrialmente como

mena de dicho metal. Es traslúcida , y su coloración varía de rosa a

gris violeta, amarillo y blan co. Tiene brillo perlado , dureza de 2 a 4

en la escala de Mohs y peso específico de 2, 8 a 3,'3. La atacan t anto el

ácido clorhídrico como el sulfúrico.

2.1.5. Otras micas

Si bien en el presente trabajo se dedicará una atención especial a la

moscovita y flogopita -y en ocasiones a labiotita y lepidolita - en vir-

tud de su interés industrial, existe una amplia gama de variedades de

minerales micáceos o que present an afinidades con las micas. Entre

ellos cabe destacar la zinnwaldita y la margarita.

-lo-

Zinnwaldita Es una mica ferro)tica, de composición Si3AlO10

(OH)2(Fell, Li)3K, monoclínica , con los mismos elementos axia-

les de la moscovita; su peso específico oscila de 2, 9 a 3, 1, bri-

llo nacarado y color variable (violeta pálido, gris plata, pardo,

amarillento o negro). Es frecuente su aparición en los granitos

y gneiss de casiterita como producto de descomposición neumato-

lítico.

Margarita ; Es una mica cálcida , Si2A12O10 (OH)2A12Ca, mono

clínica, con excelente exfoliación , dureza 4 en la escala de Mohe,

peso especifico 3, brillo nacarado, y color blanco, blanco rojizo o

gris perla. Es frecuente su aparición junto a pizarras cloríticas.

- 11 -

3

CUADRO Nu 2.

SELECCION DE PROPIEDADES DE LOS CUATRO TIPOS PRINCIPALES DE MICA

Propiedades MOSCOVITA FLOGOPITA BIOTITA LEPIDOLITA

Fórmulaidealizada K2Al4Al2Si6O20(OH)4 K2Mg6A12Si6O20(OH)4 K2(Mg,Fe)6Al2Si6Q2U(OH)4 K2Li3Al3Al2Si6O2dF,OH)4

Brillo vitreo perla, submetálico perla, submetálico perla

Color incolora, amarilla marrón , gris, verde marrón, negro z* roja, gris-violeta, ama-rosada, parda, ma- o incolora rillo, blancorron, verde o roja

Dureza 2, 5 - 3, 0 2, 5 - 3, 0 2, 5 - 3 2 - 4

Peso espe-cífico 2,76 - 3,0 2,78 - 2,85 2,7 - 3,4 2,8 - 3,3

2. 2. Origen y yacimientos

La mica es uno de los pocos minerales esenciales constituyentes de las

rocas, y se presenta t anto en rocas ígneas como en metamórficas y se-

dimentarias . En la mayoría de los casos las micas aparecen en forma

de pequeñas escamas, constituyendo un mínimo porcentaje de la masa

total. Sólo se encuentra moscovita y flogopita formando grandes crista-

les en zonas de metamorfismo regional y en las pegmatitas.

Aunque la edad geológica de los yacimientos de mica varía totalmente

de unas regiones a otras, es consistente la teoría que considera"a estos

depósitos como productos resultantes de las fases finales de los proce-

sos de metamorfismo e intrusión.

2. 2. 1. Yacimientos de moscovita

Las pegznatitas constituyen la única fuente de moscovita en láminas.

Sin embargo , a pesar de que este tipo de rocas es muy frecuente los

yacimientos economicamente explotables son difíciles de encontrar.

Las pegmatitas con moscovita se asoci an a muchos tipos de rocas ig-

neas o metamórficas -especialmente gr an itos, esquistos, gneises, an

fibolitas, mármoles y cuarcitas- con una distribución irregular.

Así mismo, la moscovita se concentra más en unas zonas del cuerpo

pegmatítico que en otras relativamente estériles.

Entre los distintos tipos estructurales de pegmatitas, las zonadas,

13 -

-formadas generalmente por una zona externa o de contacto con la ro-

ca encajante, una zona intermedia estrecha y un nucleo rico en cuarzo-,

son las más ricas en moscovita , concentr andose ésta sobre todo en la

-- zona intermedia.

Pero aún así, los volúmenes más ricos en moscovita no tienen una for-

ma cilíndrica similar a la de las zonas mineralógicas de la pegmatita,

sino que presentan innumerables formas como lentejones, finos cuerpos

tabulares, masas diseminadas , filoncillos y venas, etc.

La moscovita en fragmentos es explotable a partir de varios tipos de ro

cas, entre las que destac an los depósitos en esquistos , los depósitos en

alaskítas y los yacimientos de caolín ricos en moscovita por proceder de

la meteorización de pegmatitas y alaskitas.

2. 2. 2. Yacimientos de flogopita

A pesar de que la flogopita es una mica ampliamente extendida , no apa-

recen frecuentemente paquetes con la dimensión suficiente como para

obtener mica en láminas, en c antidades económicamente rentables.

La flogopita se presenta en piroxenitas , calizas, dolomias y serpenti-

nitas, pero los yacimientos explotables únicamente se encuentran en

piroxenitas.

Estas rocas forman estratos , lentejones y masas irregulares en el in-

terior de rocas metamórficas, como gneises y calizas metamorfizadas.

Y la flogopita forma en las piroxenitas venas y bolsas ricas en este mi-

neral con un relleno de cuarcita y apatito granular. Cuando las venas

14 -

4L

L-

tienen 'una longitud y potencia regulares son la principal fuente de

flogopita en láminas.

- 15 -

2 . 3. Tecnología de la explotación

Existen diferencias importantes entre la mica en láminas y la mica en

fragmentos -puestas de manifiesto, siquiera superficialmente, en la

introducción del presente trabajo- que justifican y hacen necesaria la

L-- exposición por separado de los métodos de explotación y tratamiento

relativos a ambos tipos de mica.

2. 3. 1. Tecnología minera relativa a la mica en láminas

Las singulares propiedades de la mica y el carácter errática de su

presencia en la naturaleza llevan consigo la imposibilidad de aplicar

en su totalidad los métodos convencionales utilizados con otro tipo de

minerales . Así, por lo que respecta a la evaluación de reservas, que

en muchos minerales puede deducirse en base a evidencias geológicas,

en el caso de la mica en láminas presente en las pegmatitas es virtual

mente imposible evaluar tanto su cantidad como su calidad. Por otra

parte, así como muchos minerales metálicos y no metálicos pueden ser

beneficiados y tratados químicamente para su purificación y posterior

lanzamiento al mercado, en el caso de la mica en láminas su valor de-

pende del tamafio, estructura y pureza que puedan obtenerse por exfolia

ción y desbaste de los bloques de mica natural , de forma que ninguna de

estas características puede conseguirse por medio de los procesos con-

vencionales de concentración.

El laboreo de la mica en láminas se caracteriza en todos los países por

una sucesión de pequeñas operaciones en las que se emplean muy pocos

elementos mecánicos básicos como compresores, perforadoras neumá-

ticas, etc. etc.

- 16 -

Se utilizan los métodos característicos de la minería a cielo abierto

en el caso de aflojamiento de las pegmatitas micacíferas, o bien cuan

do el recubrimiento puede ser removido a bajo coste. En los casos de

afloramiento en laderas de montes o cerros se combina, generalmente

la minería a cielo abierto con la profundización de pozos en la pegma-

tita o la apertura de escalones en las laderas, cuando el recubrimien-

to llega a ser excesivo.

La explotación de extensos filones de pegmatita, de ordinario hace ne-

cesario una gran cantidad de trabajo subterráneo, particularmente cu an

do su buzamiento es pronunciado y su dirección cambiante.

En la explotación subterránea de la mica en láminas deben tomarse pre

cauciones para evitar la perforación de los cristales de mica.

Por otra parte, en las voladuras efectuadas en torno a la bolsa de mine-

ral deben emplearse cantidades pequeñas de dinamita y ésta debe ser de

potencia reducida (40-60%)

Una vez realizada la voladura los cristales de mica son recogidos a ma-

no y transportados, junto con el estéril, a la superficie para su posterior

examen.

2.3.1. 1. Procesos de tratamiento

4- Estos procesos basados exclusivamente en el trabajo manual requieren

experiencia y elevado grado de habilidad por parte del operario, con el

- 17 -

fin de recuperar la mayor cantidad posible de mica en láminas, al

tiempo que se minimiza la cantidad de esteril.

A pesar de la elección de los métodos convenientes, habilidad de los

trabajadores, y precauciones adecuadas, en los procesos de trata-

miento se produce una gran cantidad de fragmentos. A continuación

se sintetizan los pasos básicos del tratamiento.

Escogido a m an o

La mica en bruto, en forma de cristales o paquetes bastos de va-

riadas formas y tamaños se halla adherida a trozos de roca. En

esta primera fase se desprende la roca adherida por medio de pe

queños martillos, y la mica rota o triturada se separa con ayuda

de un cuchillo . Dur ante esta operación los paquetes defectuosos en

exceso se descortan para su posterior fragmentación, mientras

que la mica todavía válida para la producción o recuperación de lá

minas, llamada mica escogida a man o, se somete a las operacio-

nes subsiguientes de exfoliación y desbaste o recorte.

Exfoliación

La mica escogida a mano se exfolia o divide laminarmente con un cu

chillo fuerte de hoja recta, de manera que el espesor de las láminas

resultantes oscile entre 7 y 30 mm. En esta operación se producen,

inevitablemente, láminas de espesor inferior a 7 mm que se emplean,

particularmente en la India, para producir hojuelas. En sentido am-

plio los productos resultantes de esta operación se clasifican en fraA

mentos y mica sin recortar.

- 18 -

Recortes o desbastado

El recorte o desbastado consiste en la eliminación de los bordes

de las láminas partidas o melladas, de las escamas sueltas y de

otras imperfecciones de importancia.

Esta operación puede realizarse manualmente con el pulgar y los

otros dedos, a cuchillo o a cizalla. El desbaste a cuchillo, más

ampliamente utilizado que los restantes por su mayor rendimiento,

requiere un cuchillo de hoja fina que debe sujetarse de manera que

forme 452 con el plano de exfoliación de la lámina para obtener un

corte biselado. El desbaste debe seguir el contorno natural de la

lámina, procurando evitar los cortes en V, que no deben de exce-

der de tres en ningún caso . De los otros procedimientos menciona

dos el desbastado manual es poco eficaz puesto que con los dedos

dificilmente puede removerse las imperfecciones en su totalidad,

y el que emplea cizalla ( generalmente del tipo guillotina) da lugar

a pérdidas considerables y es utilizado, casi exclusivamente, por

aquellos productores que requieren láminas cuadradas o rectangu-

lares para usos específicos.

Si quiere obtenerse hojuelas o película es preciso someter a la mi-

ca ya desbastada a operaciones adicionales de exfoliación. En fér-

minos globales la práctica de esta exfoliación adicional se reduce

a la india, en la que la producción de hojuelas es una parte esencial

de la Industria de la Mica, y la de películas para condensadores cons

tituye virtualmente el total del abastecimiento mundial de este pro -

�-- dueto.

19 -

- Clasificación

Puede considerarse como última operación estrictamente mine-

ra la clasificación de la mica, por su tamaño, color y calidad

visual y eléctrica, factores estos determinantes de su valor in-

dustrial. La evaluación de la mica, dadas sus especiales carac

terísticas, es extremadamente compleja, y da lugar a un eleva-

do número de tamaños y calidades diferenciados.

Las clasificaciones internacionales de mayor uso actualmente y

los detalles relacionados en este aspecto del tema se exponen

en el apartado correspondiente

2 . 3. 2. Tecnología minera relativa a la mica en fragmentos

Los fragmentos de mica se explotan y comercializan básicamente

apartir de tres fuentes:

A. Explotación de depósitos de mica con el fin exclusivo de recu-

perar su contenido de mica fragmentada.

B. Inevitable producto secundario de las operaciones de arranque

escogido, exfoliación, desbaste y preparación de la mica en lá-

minas.

1-- C. Subproducto en el procesamiento de esquistos, y en la beneficia

ción del caolín y feldespato.

_ 20

Una parte importante de la producción mundial de fragmentos, comer

cializados generalmente en la forma de polvo de mica, procede de las

operaciones de explotación y tratamiento de la mica en láminas (B). No

obstante en EE. UU. se explotan depósitos exclusivamente con este fin

(A), y en España se produce cierta cantidad de fragmentos, como sub-

producto en el beneficio de feldespato, en las provincias de Salamanca

y Burgos.

A continuación se describe sucintamente la tecnología inherente a ca-

da una de las alternativas -A, B, C- formuladas.

2. 3. 2. 1. Explotación de depósitos de mica en fragmentos.

La explotación de la mica en fragmentos lleva consigo la manipulación

de cantidades muy considerables de material, pues aunque en ciertos

casos es posible una selección previa, generalmente es necesario ex-

plotar de manera relativamente sistemática la totalidad de la formación

micácea y tratarla posteriormente para recuperar la mica contenida.

Se utilizan las técnicas de minería a cielo abierto. Una vez removido

el recubrimiento con bulldozer y dragalinas puede continuarse la expío

tación por procedimientos hidraúlícos, mecánicos, o combinación de

ambos. En síntesis, el sistema hidraúlico consiste en el arranque del

material por medio de chorros de agua a elevada presión. Este sistema

cuyas principales ventajas radican en una inversión reducida y bajos

costes de operación tiene ciertas limitaciones pues precisa una topogra

fía adecuada, que la planta de concentración esté proxima, posibilidad

de aprovisionamiento de agua abundante, etc.

21 -

La mayor parte de los depósitos se explotan por procedimientos mecá

nicos , ya que, si bien exige más trabajo y equipo de mayor conipleji-

dad, su aplicación es más flexible. Se utilizan generalmente tres sis-

temas

- Arranque mediante pala excavadora de cuchara que carga directa--

mente el material en el camión.

- Arranque por bulldozer que lo transporta hasta una tolva, donde -

cargan los camiones para su traslado a la planta de concentración.

- Arranque y transporte del material mediante mototraillas de arras

tre.

Para concentrar y recuperar la mica a partir del material de mina se

emplean dos procedimientos generales.

El procedimiento más simple separa la mica de los demás constituyen

tes de la mena mediante un sistema de molienda y cribado diferencial

que se realiza en lavaderos. Estos lavaderos convencionales son efec

tivos para recuperar los fragmentos de tamaño superior a 1/8 de pul-

gada. Su equipo consiste básicamente en una serie de molinos de rodi

líos y cribas tipo tromel, secadero rotativo y sistema de almacenamiento.

Los tamaños inferiores a 1/8 de pulgada que se descargan de las cri-

bas no se someten a un aprovechamiento posterior lo que origina unas

pérdidas del orden del 50% del contenido inicial de mica en la mena.

( Ver gráfico nQ 2).

El otro método, desarrollado más recientemente , permita una recupe

ración mayor de la mica contenida mediante el empleo de cribas, cla

sificadores y espirales Humphreys. (Ver gráficos n°s. 3 y 4).

-22-

Gráfico nE 2

DIAGRAMA DE PROCESO DE UN LAVADEROCONVENCIONAL DE FRAGMENTOS

MINERAL

MACHACADORA DEMANDIBULAS

TROMEL I-2" GRUESOS

FINOS GRUESOS DEMICA Y CUARZO

FINOS TROMEL I/8"

GRUESOS

MACHACADORADE RODILLOS

1111 TROMEL I/O'FINOS

GRUESOS

MACHACADORADE RODILLOS

FINOS TROMEL I/8"

GRUESOS

MACHACADORADE RODILLOS

FINOS TROMEL I/O'

GRUESOS

AGUA ESPESAOORES

HORNO ROTATORIO DESECADO

MACHACADORADE RODILLOS

FINOS TROMEL

CONCENTRADOESTERILES DE FRAGMENTOS

Gráfico n2 3DIAGRAMA DE PROCESO DE UN LAVADERO DEFRAGMENTOS CON ESPIRALES HUMPHREYS

MINERAL

MACHACADORADE MANDIBULAS

GRUESOSDE MICA GRUESOS TROMEL 1-2"Y CUARZO

FINOS _CLASIFICADOR REBALSEC0E TAZA

TROMEL 1/B" FINOS

t 1GRUESOS DECANTADOS ESTERILES

GRUESOS

MACHACADORA MOLINO DE RODILLODE RODILLOS

TROMEL DE 1/B" FINOSESPIRALES HUM ¡NO

GRUESOS COLAS

TROMEL DESAGUADOR 1 1 S" FINOS CONCENTRADO

GRUESOS TAMIZ 60-MESH

TOLVA FINOS GRUESOS

SECADOR

MACHACADORADE RODILLOS

TROMEL DE 3/32" FINOS

GRUESOS

FINOS TROMEL I/4" -

MACHACADORA 6RUESO3DE RODILLOS

TROMEL 3/32"

GRUESOS

TROMEL B - MESH FINOS MACHACADORADE RODILLOS

GRUESOS TROMEL 16 MESH FINOS

GRUESOS

PRODUCTO

Gráfico n2 4

DIAGRAMA DEL PROCESO SIMPLIFICADO PARALA CONCENTRACION DE FRAGMENTOS

MINERAL

MACHACADORADE

MANDIBULAS

MATERIAL MENOR S/B"

MOLINO DE RODILLOS

COLAS ESPIRALES HUMPHREYS ENTREFINOS

CON C ENTRADOS

FINOS TAMIZ BO-MESH

GRUESOS

SECADOR

ESTERIL PRODUCTO

2. 3. 2. 2. Mica en fragmentos subproducto de la mica en láminas .

El material o todo-uno que se obtiene en la explotación de las minas de

mica en láminas contiene cantidades sustanciales de pequeños fragmen

tos de mica. Durante la operación de escogido se separan de los paque

tes o bloques cantidades adicionales de mica que se descortan como -

fragmentos. Estos varían considerablemente en calidad y cantidad en-

función del carácter del depósito de que se han obtenido, pero general-

mente consisten en una mezcla heterogénea que debe triturarse, cribar

se y lavarle para recuperar los fragmentos en forma utilizable.

En las posteriores operaciones de exfoliación y desbastado de la mica

escogida a mano puede separarse fácilmente un tipo de fragmentos de

mayor calidad que una vez clasificados se venden directam ente a los -

fabricantes de mica en polvo.

Finalmente, en las operaciones industriales que requieren recortar la

mica ya desbastada en piezas de forma y tamaño determinados se pro-

duce una gran cantidad de fragmentos de la mayor calidad que se ven—

den con el fin de fabricar productos naturales substitutivos de la mica

en láminas.

2. 3. 2. 3. Mica en fragmentos como subprodu cto de otros procesos mi -

neros .

Los fragmentos de mica se recuperan como subproducto de las pegma-

titas caolinizadas y de los depósitos de alaskitas que se explotan prin-

cipalmente por su contenido en caolín. Se describe a continuación el -

proceso de concentración de la mica y el caolín en una planta con espi-

rales Huinpreys.

- 26 ..

El material bruto se transporta del almacén a un molino de rodillos

donde se le añade agua y una pequeña cantidad -de agente defloculante.

La pulpa molida se hace pasar por una criba tipo tronel de 10 mesh

donde se le pulveriza una cantidad adicional de agua. Los tamaños su

periores de la criba, cuarzo en su mayoría, se desechan y los tama-

ños inferiores pasan a través de un clasificador de rosquetas. Los

gruesos del clasificador se introducen en el circuito del caolín, mien

tras que los finos (mica y ganga fundamentalmente) se conducen direc

tamente a través de 12 espirales Humpreys que separan la mica de la

ganga; las colas se descargan como desecho.

Se separa por medio de una criba de 50-mesh el agua de los concen-

trados de mica de las espirales , se muele en un molino de bolas y se

hace pasar nuevamente por una criba de 20-mesh. Los tamaños supe

riores obtenidos en el cribado se conducen directamente al secadero

de mica y los inferiores a una criba de 35-mesh. Los tamaños supe-

riores obtenidos se conducen asimismo al secadero . Los tamaños in

feriores se dirigen a un clasificador que descarga los finos, a una cri

ba de 60-mesh y los gruesos al circuito del caolín. El material más

grueso de 60 -mesh se dirige al secadero y el material restante se dese

cha.

Por otra parte, se recupera una cantidad adicional de mica del circuí

to del caolín. En el gráfico n° 5 se representa el diagrama simplifica-

do de proceso.

-27-

Gráfico n° 5

DIAGRAMA DE PROCESO DE UN LAVADERO PARALA CONCENTRACION DE MICA Y CAOLIN

s_ TODO- UNO

TOLVA( 200 TON.)

MOLINO AGUA Y AGENTEDE RODILLOS DEFLOCULANTE

ESTERIL GRUESOSTAMIZ

FINOS10 MESH

�-- GRUESOS CLASIFICADOR REBALSETA9DE RASQUE

COLAS ESPIRALES CLASIFICADORESTERILES HUMPHREYS ESPIRAL

MICA GRUESOS REBALSE

TAMIZ CUBA DEDESAGUADOR TEDIMEN

SO- MESHr O

TAMIZ GRUESOS REBALSETAMIZ

120 -M 200-MESH

I MOLINO DE BOLASGRUESOS FINOS GRUESOS

TAMIZ 20-MESH FINOSTAMIZMES ULANTE TIEDItMENDFINOS 120 TACION

GRUESOS

ESTERI-LES GRUESOS FILTRO

PRES IO NESPESADOR GRUESOS TAMIZ

SS- MESHTONEL DESECADO

CENTRIFUGA TAMIZso-MESH FINOS

SECADOR FINOS CLASIVI - GRUESOSCADOR

i. MICAPRODU TAMIZ MOLINO RINGS ESLESI_FINAL

CAOLINI"PRODUCTO MARTIFINAL

En el proceso de recuperación por flotación del feldespato de las ro-

cas pegmatíticas o graníticas, se separa generalmente la mica como

subproducto.

A continuación se describe una operación de este tipo, esquematiza-

da en el diagrama de proceso del gráfico n4 6.

Una molienda primaria y secundaria previa reducen el todo - uno a ma

terial de 3/4 de pulgada que se hace pasar por dos molinos de rodillos

en serie conectados a cribas tipo Tromel de 14-mesh. El material in-

ferior a 14-mesh del primer molino de rodillos se conduce a un clasi-

ficador ; los gruesos obtenidos se desechan, y los finos se dirigen a un

clasificador de rosquetas . El material inferior a 14-mesh del segundo

molino de rodillos va directamente al clasificador de rosquetas. Los

gruesos obtenidos en la criba conectada al segundo molino de rodillos,

mica en su mayoría , se introduce en las espirales Humpreys que des-

cargan la mica limpia a un secadero . El material procedente del clasi

ficador de rosquetes , una vez separada al agua, se diluye y alade reac

tivos adecuados , y es enviado a las celdas de flotación . La mica recu-

perada en esta primera flotación se trata nuevamente para separar el

feldespato , y el producto flotado se envía a un nuevo ciclo de acondicio

namiento ( con reactivos ) y flotación para limpiar la mica . Las arenas

obtenidas se desechan y el producto flotado se hace pasar a través de

una criba ; la mica separada se conduce finalmente a un secadero.

En los procesos de tratamiendo de aquellos esquistos que contienen

fragmentos de mica en cantidades que hacen economicamente posible

su recuperación, ésta puede realizarse mediante una tecnología más

-29-

Gráfico n° 6

DIAGRAMA DE PROCESO DE UN LAVADERO PARA LA RECUPERA-CION DE FRAGMENTOS DE MICA COMO SUBPRODUCTO DE LA

FLOTACION DEL FELDESPATO

MINERAL

MACHACADORADE MANDIBULAS

MOLINO DE RODILLOS

REBALSE TROMEL 1/4"

FINOS

REBALSE CLASIFICADORDE ESPIRAL

GRUESOS

REBALSE CLASIFICADOR CLASIFICADORDE ESPIRAL DE ESPIRAL

FINOS REBALSE FINOS

CONDICIONAOORA RECUPERACION DE

FELDESPATO

FLOTACION COLAS

CONCENTRADO

FLOTACION

COLAS CONCENTRADO

L FLOTACION

COLAS CONCENTRADO

TAMIZ ESPESADORESTÉRILES

SECADOR

PRODUCTOFINA

simple que la requerida en los casos del caolín y/o feldespato. Dado

que la recuperación de los pequeños fragmentos de mica es más com

pleja y costosa que la recuperación de partículas más bastas, y dado

que los esquistos no contienen generalmente, ningún subproducto de in

teres comercial, es condición indispensable que su contenido en mica

sea elevado para que sea factible su explotación comercial. La distri-

bución de la mica en los esquistos, en forma de pequeñas escamas, ex¡

'- ge una molienda fina para hacer posible la liberación de aquella. En la

recuperación de la mica a partir de los esquistos -entre un 10% y un 18%

del material procesado - se emplea la trituración, molienda, cribado y

concentración en espirales Humprey y demás operaciones descritas en

los procesos anteriormente mencionados.

- 31 -

L

3. PROPIEDADES

Este capitulo describe en términos cuantitativos aquellas propiedades

de las micas más directamente ilustrativas sobre el porqué de sus apli

caciones en la industria.

3. 1. Propiedades de la moscovita

L

3.1.1. Propiedades físicas

La mayoría de estas son constantes para la moscovita hasta los 400-

-500ºC, temperatura en la que comienza su deshidratación.

MECÁNICAS:

DUREZA, la moscovita es relativamente blanda y puede

cortarse fácilmente con ayuda de un cuchillo o tijeras.

Su dureza -variable con el tipo y depósito - oscila entre

2, 0 y 3, 2 en la escala de MOHS.

PESO ESPECIFICO, variable entre 2, 56 - 3, 20 gr/cm3.

TERMICAS

CONDUCTIVIDAD TERMICA, medida perpendicular-

mente al plano de exfoliación vale 16 x 10-4 cal. cm-1.

seg-1. °C-1 y se mantiene const ante hasta los 6002C,

de lo que se deriva su bondad como aislante térmico.

- 32 -

RESISTIVIDAD, es del orden de 1012 a 105 ohmios x cm

para temperaturas comprendidas entre 25 y 300QC.

FACTOR DE PERDIDAS, para las mejores calidades (ade-

cuadas para su empleo como dieléctricos en condensadores)

varía entre 0, 0008 - 0, 0009 (tanto por uno) a 252C y 60 cíelos

por segundo, y entre 0, 0001 - 0, 0002 a 1 megaciclo por se-

gundo. El incremento que experimenta el factor de pérdidas

para temperaturas crecientes es relativamente pequeño para

la variedad "rubí", la variedad "verde" -incluso en las cali-

dades adecuadas para condensadores- experimenta un incre-

mento más acentuado.

3.1.2. Propiedades químicas

Los compuestos químicos de utilización generalizada en aislamiento

eléctrico no alteran a la moscovita. Los aceites, en concreto, no ata-

can la superficie de la moscovita; no obstante, en unión de agua y otros

líquidos penetran entre las láminas de mica por capilaridad producien-

do alteraciones en sus propiedades eléctricas.

La moscovita es inerte a los gases de combustión , pero reacciona sin

embargo con el ácido fluorhídrico, hidróxidos alcalinos sólidos, carbo-

natos alcalinos en caliente y agua con anhídrido carbónico.

A temperatura del orden de 5002C comienza a desprender agua y entre

500 y 700QC se evidencian cambios rnacroscópicos y microscópicos. A

temperatura comprendida entre 940° y 1. 2002C desaparece la estructu

ra característica de la mica formándose alúmina, mullita y un vidrio.

- 34 -

Las variaciones en las propiedades de moscovitas de diferente proce-

dencia -concretamente el color, al que generalmente se refieren las

propiedades restantes - son debidas fundamentalmente al tipo y exten-

sión de las sustituciones isomórficas en su estructura.

Los principales cromóforos en la moscovita son los iones ferroso y

férrico, manganeso trivalente, y el ion cromo . Las moscovitas rosas

deben su color a la ausencia de ión ferroso y a la dominación del man-

ganeso sobre el ión férrico. Las tonalidades marrón-rojiza y marrón-

-oscuro son debidas a la dominación del ión férrico , y la verdosa a la

dominación del ión ferroso.

Las variedades incoloras son el resultado del equilibrio entre los iones

ferroso , férrico y manganeso.

-35-

L..

3. 2. Propiedades de la flogopita

La flogopita es inferior a la moscovita en muchas de sus propiedades

pero puede utilizarse a temperaturas más elevadas sin que se produz-

can alteraciones en su composición y estructura.

3. 2. 1. Propiedades físicas

Estas son constantes para la flogopita hasta los 8502-1.000°C de tem-

atura.peratura.

i- - MECANICAS

DUREZA, variable según tipo y depósito está comprendida

entre los índices 2, 5 y 3, 0 en la escala de MOHS.

PESO ESPECIFICO, al igual que el de la moscovita varía

entre 2, 56 y 3, 20 gr/cm3

TERMICAS:

CONDUCTIVIDAD TERMICA, alcanza un valor sensible-

mente igual al de la moscovita, siendo en consecuencia

un buen aislante térmico. No obstante entre 1509-2002C

el coeficiente de conductividad térmica se reduce brusca

mente en 1/3 de su valor a temperaturas inferiores.

-36-

DILATACION TERMICA (coeficiente de), su valor en la

dirección del plano de exfoliación oscila entre 13 x 10-6

y 14, 5 x lo-6 por °C. Perpendicularmente al plano de ex

foliación toma valores de 1, 0 x 10-6 a 2 x 10-3 por 2C

para temperaturas entre 202 y 1002C, de 2 x 10-4 a 2x

x 10-2 por 2C entre 1002 y 3009C, y de 1 x 10-5 a 3 x 10-3

por °-C entre 300° y 6002C.

ELECTRICAS

CONSTANTE Y RIGIDEZ DIELECTRICAS, la constante

dielectrica de la flogopíta es inferior a la de la moscovi

ta, y su rigidez dielectrica toma valores equivalentes al

70% de las correspondientes para la moscovita.

FACTOR DE PERDIDAS, fluctúa de 0, 09 a 60 kilociclos

a 0, 03 a un megaciclo , y a temperaturas crecientes su

incremento es superior al de la moscovita.

3.2.2. Propiedades químicas

La flogopita, como la moscovita, es químicamente inerte y estable.

Es resistente a los aceites y productos de combustión, y es atacada

por los mismos compuestos que reaccionan con la moscovita, además

de por el ácido sulfúrico.

La fórmula idealizada de la flogopita es K2Mg6Al2Si6O20(OH)4 pero en

-37-

su forma natural de ocurrencia presenta sustituciones isomórficas

de otros elementos en proporciones variables. La intensidad de co-

lor de la flogopita aumenta con la mayor presencia de ión ferroso

sustituyendo al magnesio, y sobre todo con proporciones crecientes

de titanio e ión férrico. Las tonalidades rojizas de algunas muestras

se atribuyen a la presencia de titanio. Las variedades verdes y ma-

rrón-rojizas contienen la mayor y menor proporción de flúor respec

tivamente.

_38-

4. PROCESOS INDUSTRIALES

Los procesos industriales comprenden una serie de operaciones pos-

teriores y diferenciadas de las estrictamente mineras, que adecú an

la mica a sus aplicaciones o usos definitivos. Se incluye en este capí

tulo una somera descripción de la fabricación de productos derivados

de la mica natural (mic anita, etc.), materiales éstos de gr an interés

dada su creciente utilización como sustitutivos económicos de las lá-

minas en la mayoría de sus aplicaciones.

-39-

4. 1. Adecuación de mazos y láminas naturales de mica

Prácticamente, la totalidad de los productos fabricados a partir de

los mazos y láminas de mica son piezas planas cortadas y troquela

das con tolerancias muy reducidas. Al contrario que las láminas

metálicas que requieren un mecanizado previo en diversos sentidos,

con la mica deben emplearse troqueles compuestos que recorten el

perfil exterior y perforen los orificios internos de la pieza con un

sólo golpe de la prensa. El troquelado debe hacerse en seco para

evitar la contaminación de la mica por los agentes lubricantes.

A pesar de que los problemas de diseño varían para cada patrón de

terminado, pueden enunciarse una serie de principios o normas ge

nerales. Los orificios no deben situarse excesivamente próximos

al contorno exterior para evitar exfoliaciones y roturas en los bor-

des. La separación entre orificios, o entre orificio y contorno exte

rior debe ser de 80 a 100 mils en láminas para condensadores y no

inferior a 20 6 25 mils en otras piezas. El espesor máximo dé la pie

za no debería exceder del 50% del diámetro 'del orificio más pequeño.

El espesor de las láminas es una variable muy importante en el pro-

ceso de fabricación. La mica más gruesa de 20 .n.ils, cuando se tro-

quela, tiende a exfoliarse, se fractura en los bordes y daga con fre-

cuencia el troquel, En la fabricación de determinadas piezas comoi._

láminas para condensadores y espaciadores para válvulas electr6ni-

cas, se requiere el calibrado previo (mediante micrómetro o el apa-

rato electrónico a tal efecto) de cada una de las láminas que vayan a

ser procesadas.

-40-

s

L

En las operaciones de troquelado e inspección posterior o control de

las piezas resultantes, puede llegar a desperdiciarse (en fragmentos)

hasta un 75% de la lámina inicial de mica . Muchos factores se conju-

gan para determinar estas pérdidas t an elevadas , y estos son : la cal¡

dad de la mica empleada, la dificultad o complejidad del patrón o las

especificaciones relativas a las tolerancias dimensionales de las pie-

zas.

A partir de los mazos y láminas naturales de mica se fabrica una enor

me variedad de piezas con calidades , formas , tamaños y espesores di

ferentes para la industria eléctrica y electrónica.

41 -

4. 2. Fabricación de la micanita a partir de hojuelas

Las hojuelas, obtenidas por exfoliación de los mazos y láminas, no

tienen aplicación directa como tales, sino que se emplean casi exclu

sivamente para la fabricación de micanita. Capas alternativas de ho-

juelas solapadas y un aglomerante adecuado se superponen hasta lo-

grar el espesor deseado, siendo sometidas posteriormente a modera

das presiones y elevadas temperaturas . Las planchas result antes pue

den ser rígidas o flexibles y pueden cortarse, troquelarse o moldear-

se.

La fabricación de micanita comprende una serie de fases, la más crí

tica de las cuales consiste en la distribución homogénea de las hojue-

las en capas de espesor uniforme y no superior a 1, 2 ó 3 mils.

Se han desarrollado numerosos mecanismos para conseguir automa-

tizar esta operación siendo el empleo de la succión una característi-

ca común a todos ellos. En uno de los más conocidos, la "torre de ne

vada" ( snowing Towe) las hojuelas se hacen caer sobre un conjunto de

deflectores seriados (p antallas de repartición ) con el fin de homoge-

neizar el flujo de hojuelas en su calda por efecto de la gravedad. Próxi

mo a la base de la torre, ,un cilindro giratorio provisto de equipo de suc

ción que actúa a través de pequeños orificios situados en su superficie

(cilindro ), atrae hacia sí las hojuelas desviándolas de la vertical de caí

da. La superficie expuesta del cilindro se recubre rápidamente -por

efecto de la succión regulada- con una sola capa de hojuelas por lo me-

nos y en ningún caso con más de dos o tres. Conforme los orificios van

-42-

siendo recubiertos por la mica desaparece la deflacción hacia esos

puntos, y una vez recubierto por completo el sector de superficie

expuesto, el cilindro gira y la succión se anula de forma que las

` hojuelas quedan depositadas uniformemente en una cinta sin fin. En

este punto se hace fluir un aglomerante sobre las hojuelas. A con-

tinuación aglomerante y hojuelas se conducen entre rodillos que ds

tribuyen y comprimen la mezcla, para formar la lámina, que conti-

núa su transporte a través de un horno tunel donde se libera el sol-

vente de aglomerante. Finalmente una cizalla automática corta las

láminas conforme a medidas tipo. Según la clase de micanita, estas

secciones pueden ser tratadas en frío en cuyo caso se secan a pre-

sión en moldes, o bien, se superponen las secciones necesarias has

ta lograr el espesor deseado y se secan en caliente en prensas de va

por. La presión y la temperatura son del orden de 2. 000 psi y 300°F,

y varían en función del aglomerante empleado.

Los agentes aglomerantes en la micanita son generalmente compuestos

orgánicos si bien en ocasiones se utilizan sustancias inorgánicas. El

tipo y proporción del aglomerante son función del destino último de la

plancha de micanita. Los más conocidos son:

Una disolución de laca o barniz en alcohol, para asegurar una

rápida distribución de la mezcla entre las hojuelas.

GLYPTAL, resina alkídica obtenida a partir de glicerina y anhí

drido ftálico que, utilizada en solución alcohólica da lugar a un

aglomerado de calidad superior a los obtenidos con laca y barniz,

-43-

L

Len resistividad y rigidez dieléctrica, en resistencia a esfuerzos

transversales , y en tendencia a la carbonización.

LCiertas siliconas disueltas en toluol . Los conglomerados resul

Lt antes son de gran resistencia térmica y tienen excelentes pro-

piedades dieléctricas.

Finalmente , en las micanitas de tipo flexible se emple an diver-

sos compuestos de gomas con un aceite no secante p. e. aceite

de ricino . El producto result ante puede moldearse sin necesidad

de calor y recubrir así cualquier elemento que requiera aislamien

to eléctrico.

Se fabric an diversos tipos de mic anita, siendo los más significativos:

PLANCHA RIGIDA DE MICANITA ( SEGMENT PLATE), micanita

relativamente consistente , en forma de tableros rígidos de espesor

variable. Dos variedades diferentes : con hojuelas de moscovita o

con hojuelas de flogopita. El aglomerante laca o barniz constituye

del 3 al 5% del material.

MICANITA DE ELEVADA RESISTENCIA TERMICA (HEATER PLATE),

similar a la anterior pero el aglomerante que puede ser orgánico o

inorgánico constituye una proporción ligeramente inferior que osci-

la entre 1 , 5 - 4%. Generalmente los aglomer antes contienen sust an

cias inorgánicas como caolín y silicato sódico, aunque las compo-

siciones exactas que varían de fabric ante a fabric ante por lo general

se desconocen.

-44-

4. 3. Adecuación de los fragmentos de mica

Los fragmentos de mica se emplean fundamentalmente como materia

prima para la obtención de mica en polvo. Sin embargo, cierta canti-

dad de fragmentos de gran calidad se exfolian por procedimientos es-

peciales y posteriormente se laminan para formar una superficie con

tinua con aspecto similar al papel, que constituye el micafolio o papel

de mica.

En este apartado se describen los dos tipos de procesos industriales

a los que se someten esencialmente los fragmentos de mica: tritura-

ción para obtener mica en polvo, y proceso de fabricación del mica-

folio o papel de mica.

4.3.1. Mica en polvo

La mica es uno de los minerales más dificiles de moler . Incluso las la

minillas más delgadas son resistentes , elásticas , de adherencia exca-

sa y resisten la abrasión y la reducción de tamaño con equipos conven-

cionales de pulverización , efectivos en el tratamiento de otras rocas y

minerales. Un calentamiento intenso o la meteorización excesiva faci-

litan la molienda, pero alteran las características físicas del polvo en

exceso para un gr an número de usos.

Se utilizan, en términos generales, dos tipos de procesos: molienda

por vía seca y molienda por vía húmeda. Los productos resultantes

tienen características diferentes en relación con el brillo, forma de

las escamillas que constituyen el polvo, e impurezas.

46-

I

MOLIENDA POR VIA SECA

Los molinos de martillos de elevada velocidad son, en la actua-

lidad, los de uso más generalizado para este fin. La alimentación

de los molinos consiste en mica en forma de fragmentos previa-

mente sometidos a operaciones de lavado, cribado y secado. El

molino está conectado a un separador de aire que devuelve los

tamaños grandes para su molienda adicional, y descarga el ma-

terial fino en una criba. Se comercializan fracciones de diferen-

tes tamaños. El rendimiento de este proceso excede un 95 6 96%.

Existe además un sistema de molienda por vía seca para producir

fracciones de tamaños micrométricos . Este sistema consiste bá-

sicamente en una cámara sin partes móviles donde se centrifugan

los fragmentos a gran velocidad por medio de chorros a elevada

presión de vapor sobrecalentado.

La molienda se produce por efecto de las innumerables colisio-

nes de las partículas entre sí. La mica micronizada se produce

en dos tamaños teóricos, de 5 a 10 micras y de 10 a 20 micras.

El polvo de mica obtenido por vía seca es un material fínamen

te dividido, constituido por escamillas de superficie áspera y

aristas puntiagudas, presenta imperfecciones de brillo y contie

ne impurezas, generalmente de cuarzo y feldespato.

-47-

MOLIENDA POR VIA HUMEDA

Este proceso se realiza en un molino constituido por un cilindro ,

metálico asentado en una de sus bases, sobre la que giran unos

rodillos -en número de dos o cuatro - de ejes perpendiculares al

eje central del cilindro y articulados a él. Los rodillos son de

madera dura , así como la superficie sobre la que se desplazan,

con el fin de no alterar el brillo característico de la mica, y pue

den desplazarse verticalmente en consonancia con la carga que

se introduce en el molino. El eje central del cilindro debe girar

de manera que la velocidad angular result ante en los rodillos es-

té comprendida entre 15 y 30 r. p. m. Los fragmentos de mica que

se introducen deben estar completamente limpios y ser de buena

calidad, utilizándose con preferencia los obtenidos en las opera-

ciones típicas del proceso de recuperación de láminas.

Una vez que el molino está cargado se añade agua gradualmente

conforme va fracturandose la mica. Se utiliza agua en cantidad

suficiente para mantener una pasta espesa (30 a un 45% de hume

dad) y de consistencia tal que permita a los rodillos desplazarse

sobre la carga . Se añade agua periodicamente para compensar

las pérdidas por evaporación y para prevenir imperfecciones en

el brillo. Estas pueden producirse asimismo cuando la velocidad

de los rodillos es excesiva o cuando la molienda se prolonga más

del tiempo conveniente.

- 48 -

Una vez que el material o gran parte de él se haya reducido al

tamaño deseado, la carga del molino se diluye, agita y conduce

a tanques de sedimentación. El material grueso. decantado se

reintroduce en el molino y las finas partículas de mica en sus-

pensión acuosa se conducen nuevamente a tanques de sedimenta

ción. Al término de 36 horas se extrae el agua de los tanques y

la mezcla resultante se somete a ulteriores procesos de secado.

El polvo de la mica resultante está compuesto por finas escaini

lías de bordes redondeados y suaves, conserva el brillo caracte

rístico de la mica y contiene menos impurezas que el obtenido

por vía seca.

4. 3. 2. Micafolio o papel de mica

El proceso de fabricación del micafolio consiste esencialmente en una

adecuada exfoliación de los fragmentos en laminillas de espesor míni-

mo y en la posterior transformación de estas en una lámina continua

y delgada. El procedimiento empleado para ello es similar al de pro-

ducción de papel a partir de pulpa en una maquina papelera convencio-

nal (FOURDRINIER). No obstante determinadas propiedades caracteris

ticas de la mica, elevado peso específico, reducida velocidad de filtra-

ción en una criba de hilos metálicos despues de la deposición de una pri

mera capa de laminillas etc., etc. exigen el empleo de una FOURDRI-

NIER diseñada especialmente a tal efecto.

Los tres procesos industriales más característicos designados por la

denominación comercial de sus productos finales: Integrated mica, mica

Mat y Samica, difieren básicamente en el procedimiento para llevar a

cabo la exfoliación de los fragmentos.

-49-

En el primero de ellos (integrated mica) y único que describiremos,

la exfoliación se produce mediante la acción intermitente en ciclos

de 5 segundos de chorros de agua a presión, en una serie de cáma-

ras escalonadas en las que la mica en suspensión acuosa gira a

gran velocidad.

Durante el ciclo activo de los chorros la mica centrifugada gira muy

próxima a las paredes circulares de la cámara entrando en contacto

con chorros a elevada presión que, dispuestos en un ángulo conVenien

te, ejercen el mismo efecto que los cuchillos empleados en la exfolia

ción manual de láminas.

Alternativamente la corriente ascendente que se produce por reacción

del sistema en el ciclo pasivo de los chorros de agua da lugar a una

acción clasificatoria en las que las laminillas de mayor espesor son re

tenidas en la misma cámara y las de espesor menor son impelidas ha-

cia la cámara siguiente . Al final de este sistema de "desintegraciones"

un clasificador separa por vibración las laminillas más gruesas para

reirtroducirlas en un desintegrador adjunto. Las laminillas suficiente-

mente delgadas se conducen a una máquina papelera . Una trama de ny-

lon sustituye en esta a la criba de hilos metálicos de una FOURDRINIER

convencional. La mica uniformemente depositada sobre la trama de ny-

lon se somete a una serie de operaciones sucesivas de deshidratación

en las que se combina calor y vacío. hasta conseguir una lámina c o n

cierta cohesión que constituye -una vez cortada en piezas o enrollada-

el producto final. (Ver gráfico nQ 7).

- 50 -

Gráfico n° 7

DIAGRAMA DEL PROCESO DE ELABORACIONDE LA "INTEGRATED MICA"

1

1Agua

Intercambio ióniCo

Fragmentos de mica Agua a presión r Agua destilada

Desintegradores

Mica exfoliado me~

Clasificación conGruesos Idminas de mica Desintegradorescribas vibrátiles

Finas láminas de mica

Cernido en correo plano Aguocon formacion de vocio

Láminas húmedasde '«integrated mico

Horno de secado Aguo

Producto final

5. USOS Y ESPECIFICACIONES

La combinación excepcional de propiedades tales como flexibilidad,

resiliencia, transparencia, excelente exfoliación, moderada ducti-

bilidad, brillo vítreo, inactividad química, baja conductividad térmi

ca y eléctrica, resistencia a elevadas temperaturas, elevado poder

dieléctrico, reducido factor de pérdidas y bajos costes unitarios, ha

cen de la mica un material utilizable en numerosas industrias y en

aplicaciones muy diversas.

Desde un punto de vista práctico y exclusivamente a efectos de sus

usos o aplicaciones industriales la mica y productos derivados pue-

den agruparse en dos bloques claramente diferenciados.

En el primer bloque pueden incluirse la mica en forma de láminas

-ya sean naturales u obtenidas por aglomeración de fragmentos o

polvo de mica- que encuentra su aplicación como material dieléctri

co o aislante en las industrias eléctrica y electrónica.

El segundo bloque incluye las dos variedades de polvo de mica -como

tal- cuya utilización se centra, básicamente, eh subsectores de la

construcción (asfaltos y productos manufacturados para cubiertas, ce

mentos para edificación con paneles preconstruidos, etc., etc...) y

de la Industria Química ( pinturas y barnices, caucho, plásticos, etc. )

En cuanto a la normativa, el Instituto de Racionalización y Normaliza-

ción (IRANOR) dispone de una norma -de caracter no obligatorio- que

establece las especificaciones relativas a la utilización de la mica pa-

-52-

ra la fabricación de pinturas y esmaltes. En cuanto al empleo de la

mica como dielectrico o aislante es aconsejable la consulta de la nor

ma VDE 0332 (VERLAG, GMBH, BERLIN) cuya aceptación está ge-

neralizada. En el presente capítulo se han incluido además para cada

uso las especificaciones ASTM (American Society for Testing an Mate

rials) disponible.

A continuación se ofrece un diagrama (Gráfico n2 8 ) que reune de

manera sucinta la variada. gama de productos de mica junto con los

procesos industriales y usos más significativos.

-53-

Gráfico n- 8

MICA Y PRODUCTOS DERIVADOS . DIAGRAMA DE PROCESOS. USOS

Explotación de mico Explotación de micoen láminas en fragmentos

Subproducto en eltratamiento de esquís-tos, caolín y feldespato

Desbroce, desbaste Concentraciónexfoliación , preparación

MAZOS - HOJAS DELGADAS LAMINAS FRAGMENTOS

IND. ELECTRONICA IND. ELECTRICA YELECTRONICA

Molienda Exfoliación,

ExfoliaciónAglomeración

adicional

tiHOJUELAS Via húmeda

Vio seca

Formación de Copas de espesoruniforme con aglomerantes POLVO DE MICA POLVO DE MICA

IND. PINTURAS IND. CONSTRUCCIONPAPELES MECO A ION BARNICES PINT RAS

OAS, GOMAS ETMICANITA

IND. ELECTRICA

PLANCHA RIG1DADE MICANITA Aglomeración

MICANITA PARALTAS TEMPERAIUR

MICA CEMENTADA CON PAPEL DE MICAMICANITA VIDRIO 0 FOSFATOMOLDEABLE IND. ELECTRICA

IND. ELECTRICA

MICANITAFLEXIBLE INTEGRATED MICA

PRODUCTOS DEMICANITA:

MICAPOLIO, ETC. MICA MAT ,

L-F SAMICA

5 . 1. Mica en láminas

La mica en láminas naturales o artificiales (mazos, hojas delgadas,

laminillas, micanita, papel de mica) constituye un aislante de gran

interés para las industrias eléctrica y electrónica.

5.1.1. Láminas de moscovita

En válvulas electrónicas se utilizan piezas troqueladas de moscovi-

ta como elementos de soporte y aislamiento de los componentes in-

ternos (ver gráfico n° 9 ). Las propiedades que determinan esta uti

lización son: facilidad de perforación y troquelado que permite la fa

bricacíón de patrones con tolerancias muy reducidas, resilencia que

favorece la resistencia de las válvulas a golpes y vibraciones, inac-

tividad química que evita la liberación de gases residuales y elevada

resistencia eléctrica.ESPACIADORES DE MICA

GRAFICO NQ 9

SOPORTES DEMICA

Láminas de mica en

válvulas electrónicas

La ASTM F-12-68 (ver cuadro n° 3) recoge las especificaciones que

deben reunir las láminas de moscovita para su empleo como espa-

ciadores en las válvulas electrónicas. Este uso constituye un buen

mercado para las láminas más pequeñas, grados n2 6 y n° 7, y cal¡

dades visuales V-5 a V-7 según especificación concertada. Ver los

cuadros n°- 4 y 5.

- 55 -

CUADRO N° 3 .

ESPECIFICACIONES PARA LA MOSCOVITA USADA

EN VALVULAS Y TUBOS ELECTRONICOS

Campo de variación del espesor de las placas

Para diametros menores de 20, 32 mm

De 0, 127 a 0, 203 mm

De 0, 152 a 0, 229 mm

De 0, 203 , 0, 305 mm

Para diametros de 20, 32 mm mayores

De 0, 203 a 0, 305 mm

De 0, 229 a 0, 330 mm

De 0, 254 a 0, 381 mm

De 0, 305 a 0, 457 mm

Fuente: ASTM Designation: F 12 - 68 (Reapproved 1972)

Ir

-56-

En diversos componentes eléctricos, cuándo determinadas condicio-

nes de operación, elevada temperatura fundamentalmente, impiden

la utilización de miconitau otros productos derivados.

Ejemplos:

- Aislante para colectores y armaduras en motores y generadores

blindados (para evitar polvo, agua, etc. )

Aislante en lamparas de incandescencia y bujías para motores

de aviación.

- Soporté de arrollamientos resistivos en aparatos caloríficos:

planchas tostadores, etc. , etc.

En estos casos se emplea mica de las ca lidades inferiores V-7 a

V-10, y de tamaño variable

- 57 ' -

L

En condensadores, se utilizan láminas de moscovita como dieléctri-

co. Constituye, desde un punto de vista cuantitativo la aplicación más

importante de las láminas naturales. Los condensadores de mica son

componentes básicos en los circuitos electrónicos debido a su eleva-

da estabilidad eléctrica en un amplio rango (margen) de temperaturas,

a su reducido factor de pérdidas y a las estrechas tolerancias de ca-

pacitancia que permiten.L

GRAFICO N°- 10

BOVINA 0 CHAPA

LCONDUCTORA

7 Condensador aLAMINA DE MICA base de mica

La construcción de un condensador de este tipo es sencilla (Gráfico

nº 10). Cada lámina de chapa conductora está colocada entre dos la

minas de Mica (Condensador Film). Las termínales de las láminas

conductoras sobresalen alternativamente en direcciones opuestas, y

en el exterior se unen entre si y conectan a hilos de plomo. Se fabri

can en formas y tamaños variados y tienen numerosas aplicaciones

dado que su factor de pérdidas (diferencia relativa entre energía ab

sorvida y energía cedida en tanto por ciento) se mantiene en un ran

go convenientemente reducido, entre el 0, 02 y 0, 04%

4

_..58

La ASTM ha elaborado las siguientes normas de calidad que determi-

nan las especificaciones exigibles a la mica (en formas diversas) para

su aplicación como dieléctrico en condensadores:

- D(748 ) 29, mazos y láminas naturales ( film) de mica adecuados para

su uso en condensadores fijos de mica

D(2964 )29, láminas naturales de mica utilizadas en condensadores

fijos en función de su calidad visual.

D(2965 ) 29, características mecánicas de láminas naturales de mica

troqueladas , para su uso como dielectrico en condensado

res fijos de mica

También se emplean láminas de mica (film) -en pequeña cantidad-

para aislamiento de loa arrollamientos de transformadores con re

frigeración natural que operan continuamente a temperaturas de

hasta 350QF.

Las piezas aislantes son tiras delgadas de mica con medidas varia

bles que se trat an con barniz de siliconas y•mica en polvo. La cal¡

dad de la mica es generalmente inferior a la que se utiliza en con-

densadores , dado que en este caso el factor de pérdidas no es deter

minante

- 60 -

CUADRO N° 5

CLASIFICACION POR TAMAÑOS DE LA MICA MOSCOVITA EN MAZOS, HOJAS DELGADAS Y LAMINAS

Designación Superficie del rectángulo utilizable Medidas mínimas dede los grados lado más pequeño Tolerancias

Sistema Sistemacm2 pulgadas cuadradas cm pulgadas

nuevo antiguo

630 OOEE Especial 645,2 y más 100 y más 12,2 4 0

500 OEE Especial 516,1 a 645,2 exclusive 80 a 100 exclusive 10,2 4 0

400 EE Especial 387,1 a 516,1 60 a 80 " 10, 2 4 0

315 E Especial 309,7 a 387,1 " 48 a 60 " 10,2 4 0

250 Especial 232,3 a 309,7 36 a 48 " 8, 9 3 1/2 0

160 1 154,8 a 232,3 24 a 36 7,6 3

100 2 96,8 a 154,8 15 a 24 1 2 x x

63 3 64,5 a 96,8 " 10 a 15 " 5,1 2 x x x

40 4 38,7 a 64,5 " 6 a 10 " 3,8 1 1/2 xxxx

20 5 19,4 a b8,7 " 3 a 6 " 2,5 1 0

16 5 1/ 2 14,5 a 19,4 " 2,25a 3 " 2,2 7/8 0

06 6 6,4 a 14,5 1 a 2,25 " 1,9 3/4 0

05 7 4,8 a 6,4 0, 75a 1 " 1, 6 5/8 0

Notas: x El 5% de los trozos podrán tener un an cho hasta 5, 1 cm (2 pulgadas)

x x El 5% de los trozos podrán tener un ancho hasta 3,8 cm (1 1 /2 pulgadas)

x x x El 5 % de los trozos podrán tener un ancho hasta 3, 8 cm (1 1 /2 pulgadas)

x x x x El 5% de los trozos podrán tener un ancho hasta 2, 5 cm (1 pulgada)

Fuente: UNE 22. 141

El revestimiento o guarnecido de los tubos de nivel en calderas de

vapor a presión, es un uso importante para los tamaños (grados)

superiores de moscovita de elevada calidad. Esta debe ser tr an s-

parente y relativamente plana.

Una pequeña proporción de la moscovita de mejor calidad se utili-{za en diafragmas de equipos de oxigeno para respiración. Estos dia

fragmas , cortados o troquelados con tolerancias extremadamente

pequeñas para evitar posibles fallos a elevadas altitudes y bajas

temperaturas , son discos de pequeño espesor perforados en su cen

tro.

Se usan también pequeñas cantidades de moscovita para cuadr antes

de medida en instrumentos de navegación , para láminas de cuarto

de onda, en el crecimiento de cristales ópticos sintéticos , en piro-

metros y reguladores térmicos , ventanas para estufas y gafas pro-tectoras.

5.1.2. Láminas de flogopita

La flogopita en mazos se emplea virtualmente en'su totalidad en usos o

aplicaciones no electrónicas . En los casos que se requiere un aislamien

to eléctrico que resista temperaturas excesivas para la moscovita suele

utilizarse la flogopita en mazos como materia prima. Las aplicaciones

más comunes son para aislamiento de los elementos térmicos en solda-

dura eléctrica, aislamiento de transformadores, y (en general) discos y

ar andelas de aislamiento de diversos tipos.

-62-

5.1.3. Micanita

.La micanita puede utilizarse en lugar de mica natural en todas aquellas

aplicaciones que no requieren tran sparencia, espesores muy reducidos,

flexibilidad, elevada rigidez dieléctrica, bajo factor de pérdidas, y ca-

pacidad para resistir altas temperaturas.

La aglomeración de hojuelas para la formación de láminas de micanita

se realiza medi ante procesos que no alter an la estructura ni la compo-

sición química de los fragmentos aislados . En consecuencia, a pesar

de que la mica pierde ciertos atributos en su tr an sformación conserva

propiedades esenciales como elevada resistividad eléctrica , elevada

rigidez dieléctrica (en relación a otros productos , excluyendo la mica

L en laminas naturales ) y gran estabilidad dimensional ante variaciones

de presión y temperatura. Unido ello al factor coste y a su disponibili

dad en cualquier tamafo, espesor y forma, rígida o flexible, hace de

la micanita un material aislante prácticamente indispensable en la in-

dustria eléctrica actual. ( Motores electricos , generadores y transfor

madores no funcionarían o lo harían con una eficiencia sumamente re

ducida de no existir la micanita).

A continuación se estudian los distintos usos de la micanita con los di-

ferentes nombres que adquieren según sus características.

Plancha rígida de micanita (Segment Plate)

La micanita encuentra su aplicación más importante desde un pun-

to de vista cuantitati?uo en el interaislamiento de los segmentos de

-63-

cobre de los colectores en los diferentes tipos de motores y genera

dores universales y de C. O., y en los grandes motores de corriente

alterna.

GRAFICO Nó 11 .

COLECTOR CON SEGMENTOS Y ANILLOS EN V DE MICA

SEGMENTO DE MICA

ANILLOS EN V DE MICA

El número de segmentos de un colector es función del voltaje total

empleadg, de la velocidad de giro y del número de escobillas. Gene

ralmente se tiende a colocar un número de segmentos tal que la ten

sión media por segmento se mantenga entre 5 y 15 voltios.

La presión constante de los carbones de las escobillas sobre el co-

lector girando a un elevado número de revoluciones origina un des-

gaste permanente de aquel. Es por ello que para esta aplicación se

exige al material aislante una determinada dureza, preferiblemen-

te inferior ala del cobre.

Los segmentos troquelados de planchas rígidas de "micanita de flo-

gopita" (micanita obtenida por aglomeración de troqueles de flogopi

ta) sufren -debido a la presión de las escobillas- un desgaste sensi-

blemente igual al experimentado por los segmentos de cobre, mien-

-64-

tras que los segmentos de "micanita de moscovita" ofrecen una

mayor resistencia y dan lugar a aristas salientes de mica que

producen chisporroteo y crepitaciones en las escobillas perjudi-

cando considerablemente su correcto funcionamiento.

En la práctica se utilizan ambos tipos de micanita, pues los seg-

mentos de micanita-moscovita trabajan correctamente si, una

vez montado el colector se recortan sus perfiles en profundidad

(rebaje) una pequeña fracción de centimetro, de manera que per

manezcan ligeramente hundidos respecto a la superficie genera-

da por los segmentos de cobre en la rotación

Micanita moldeable (Molding micanite )

Otra aplicación importante de la micanita en la construcción de

colectores se basa en la utilización de las características " anillos

en V" (Fig. 11 . Estos recubren los bordes en V de ambos extre-

mos del colector , con el fin de aislar los segmentos de cobre del

eje metálico con el que ensamblan a cola de milano.

La mayor parte de estos anillos se obtiene directamente por es-

tampado en frio de placas plan as de micanita moldeable, procedí-

miento que pone a prueba de manera crítica la flexibilidad de la

micanita al plegarla ( un ángulo agudo ) y simultaneamente doblar

la para formar el anillo.

-65-

Otros usos:

- Diversos componentes de micanita moldeable se emplean

en los rotor de motores y generadores , primordialmente

para aislamiento de arrollamientos y, en forma de aros o

casquillos en los terminales.

- Se utiliza como aislante en determinados tipos de transfor-

madores que operan a tensiones muy elevadas.

Micanita flexible (Flexible Plate )

En motores y generadores para el revestimiento interno de las

ranuras del inducido , aislamiento del campo de bobinas y aisla

miento de núcleos de magretes y colectores.

Micanita térmicamente persistente (Header Plate)

Como expresamente indica su denominación se utiliza en aque-

llos casos que requieren un material con elevada capacidad de

aislamiento eléctrico a altas temperaturas.

Su aplicación más extendida , en forma de piezas troqueladas de

tamaño y patrones diversos , consiste en el aislamiento de los

arrollamientos resistivos de planchas, tostadores , calentadoresL

y otros apartados caloríficos de uso doméstico.

-66-

Productos compuestos de micanita

Las numerosas cintas, telas, papeles y otros productos de este grupo

encuentran su aplicación fundamental en el recubrimiento aislante de

arrollamientos y conductores en motores, transformadores y equipo

eléctrico en general.

5.1.4. Papel de mica

El papel de mica, con las limitaciones que conlleva su reducida resis

tencia a tensiones o esfuerzos de compresión, puede utilizarse en las

mismas aplicaciones que la micanita.

El papel de mica se fabrica en diversos tipos de envolturas y cintas

aislantes, o bien se lamina con aglomerantes para obtener planchas

o láminas del espesor deseado. Los usos de cada una de las varieda-

des de papel de mica se corresponden con los de las equivalentes va-

riedades de micanita.

El papel de mica también se usa con o sin impregnación como mate-

rial dieléctrico en determinados condensadores.

- 67-

5. 2. Mica en polvo

Algunos usos del polvo de mica son comunes a ambas variedades, ob-

tenidas por vía seca o húmeda respectivamente. No obstante en la práctic

tica dado el superior precio de la última, tiende a utilizarse exclusiva-

mente en aquellas aplicaciones que requieren sus características espe-

cíficas. La obtenida por vía seca, por otra parte, debe competir en mu

chas de sus aplicaciones con una amplia gama de materiales de bajo cos

te.

5. 2. 1. Mica en polvo por vía seca

Usos:

En la fabricación de materiales para techos y como componente de

asfaltos especiales. La mica con tamaños de partículas compren-

didos entre 16 y 18 mesh se utiliza como elemento de revestimien-

to para prevenir la adhesión entre superficies terminadas manteni-

das en contacto . El material de cubrimiento , en fresco , no absor-

be apreciablemente el revestimiento de mica dada su estructura la

minar. Por otra parte aquella es resistenté a los ácidos presentes

en el asfalto y a la acción de la intemperie. Especificación disponi

ble ASTM (D224) 68

- En la fabricación de cementos para relleno de juntas, en la cons

trucción con paneles prensados.

- En lodos de sondeo se emplea mica en polvo , de tamaños com-

-68-

prendido entre 16 y 40 mesh, como componente obturador o

taponador que, al mismo tiempo, facilita la suspensión de

cuerpos sólidos en la perforación..

- En la fabricación de pinturas y esmaltes se utiliza polvo de

mica (en sus dos variedades) como carga pigmentaria. Las

especificaciones dictadas por el IRANOR para este uso se

hallan contenidos en UNE 48176. Ver cuadro n° 6.

Otros usos

- En la industria del caucho como agente de relleno, y lubricante

en los moldes de vulcanización.

- Como principal componente en los aglomerados de mica con vi

drio y fosfato.

- En plásticos como agente inerte de relleno compatible con casi

todas las resinas, con las que mezcla alcanzando hasta un 25%

de la concentración . Estos plásticos presentan una excelente

estabilidad dimensional.

- Para revestimiento en moldes y machos de fundición metálica

no férrica.

Revestimiento de varillas de soldadura

-69-

CUADRO N° 6

MICA PARA LA FABRICACION DE PINTURAS Y ESMALTES

E Características

Densidad aparente

Será como máximo, 0, 16 g/cm3

Contenido en humedad y otras materias volátiles

No será superior al 0, 5%, determinado según la norma UNE

48.046

Contenido en arena silícea

No será superior al 0, 15%

Tamaño de las partículas

El residuo total retenido por el tamiz 0 , 050 UNE 7. 050, no

será superior al 7%, determinado según la norma UNE 48. 030

Materias solubles en agua

Su contenido no será superior al 0, 5%, determinado según la

norma UNE 48. 030

Fuente: UNE 48. 176

-70-

5. 2. 2. Mica en polvo por vía humeda

La fabricación de pinturas y barnices se ha convertido en los úl-

timos años en uno de los principales sectores consumidores de

esta variedad. El polvo finamente dividido, 160 a 325 mesh actúa

como carga pigmentaria y facilita la suspensión, reduce el cuar-

teado y la desintegración de las superficies pintadas, previene

contra la contracción y rotura de la película de pintura, incremen

ta la resistencia de la película al agua y a la intemperie, y abri-

llanta el tono de color de los pigmentos. La norma UNE 48176 re-

gistra las especificaciones dictadas por el IRANOR a tal efecto.

Otros usos:

En la fabricación de papel de decoración se utiliza el polvo

de mica para dar brillo al patron del papel.

En la industria del caucho como agente de relleno en determina

nados tipos de caucho, como componente aislante para conexio

nes flexibles, como lubrificante de moldes , como antiadherente.. .

Se utiliza también como componente en grasas especiales y co-

mo agente de relleno en determinados plásticos.

- 71 -

6. PRODUCTOS SUSTITUTIVOS

La obsolescencia de la mica puede producirse por dos caminos fun-

damentales.

(1) Desarrollo de nuevos materiales dieléctricos

(2) Desarrollo de dispositivos alternativos que realizan funciones

análogas o equivalentes a aquellos que contienen mica.

En ambos caminos se ha experimentado considerable progreso.

_72-

6. 1. Nuevos materiales dieléctricos

A grandes rasgos, pueden dividirse en dos grupos los nuevos mate-

riales dieléctricos:

6. 1. 1. Dieléctricos inorgánicos

Los materiales inorgánicos han recibido una atención especial debi-

do a su capacidad para resistir elevadas temperaturas, su no infla-

mabilidad, sus inherentes propiedades dieléctricas, y su prepara-

ción a partir de abundantes materias primas.

Principales características de los más significativos:

Alumina

El óxido de aluminio calcinado derivado de la bauxita es un mate-

rial refractario y dieléctrico con bajo coeficiente de dilatación tér

mica . Su factor de pérdidas se compara faborablemente con el de

la mica, pero su rigidez dieléctrica es muy inferior.

La mecanización no es factible debido a su dureza extrema, y su

moldeo a presión produce una rápida abrasión en los moldes. Se

utiliza en ocasiones para fabricar espaciadores de válvul as elee

trónicas de gran potencia y soportes aislantes de arrollamientos

resistivos para calefacción. Las cerámicas de alúmina para usos

_73-

eléctricos tienen resistividades superiores a los 1014 ohmios-cm

y factores de pérdida comprendidos entre 0, 03 y 0, 07 %. La cons

tante dieléctrica oscila de 8. 3 a 9. 3 y la rigidez dieléctrica de

230-250 voltios por mil.

Las porcelanas de alúmina, utilizadas p. e. para formar el cuerpo

de las bujías , están compuestas de un 82 a un 99% de alúmina.

Bentonita

A partir de suspensiones de bentonita pueden obtenerse láminas

delgadas y flexibles, de composición similar a la mica, conoci-

das comercialmente con las denominaciones de Alsifilm, Ampli-

film y Diaplex. La fragilidad de estas láminas y la rápida dete-

reorizaci6n de sus propiedades dieléctricas en presencia de hu-

medad hacen necesario el empleo de un aglomerante orgánico pa

ra dar consistencia y resistencia al agua.

Vidrio

Es una sustancia amorfa que consiste generalmente en una mezcla

de silicatos. El vidrio tiene elevada resistividad y rigidez dieléc-

trica a temperatura ambiente ; a temperaturas elevadas se vuelve

parcialmente conductor y es conductor en estado fundido. Los ví-

drios eléctricos de borosilicato y alto contenido en sílice tienen

bajo coeficiente de dilatación térmica. Las láminas de vidrio uti-

lizadas como dieléctrico en condensadores llegan a alcanzar espe

sores reducidos del orden de 1 mil, pero son relativamente que-

bradizos.

-74-

El vidrio para condensadores tiene una constante dieléctrica de

8. 4 y un factor de pérdidas de 0, 005 a 1 megaciclo y temperatu

ra ambiente. Estas propiedades se reducen con el incremento

de temperatura experimentando una brusca disminución entre

1009 y 1509.

Cuarzo

El cuarzo fundido es asequible en barras, bloques y formas di-

versas obtenidas mediante moldeo a presión. Es un excelente

dieléctrico, altamente resistente al choque térmico, inerte ante

los compuestos químicos, a excepción de ácido fluorhídrico y de

las soluciones alcalinas concentradas y su absorción con respec

to al agua es virtualmente nula. El cuarzo fundido puede moler-

se y aserrarse, pero estos procesos * son altamente costosos. Su

resistividad en ohmios x cm oscila de 1019 a temperatura ambien

te a 1012 a 250QC y a 109 a 3502C. Su factor de pérdidas y su cons

tante dieléctrica a temperatura ambiente son respectivamente 0,02%

y 3. 78. El papel de cuarzo obtenido a partir de fibra de cuarzo sub-

micronizado es valioso para determinadas aplicaciones electrónicas

Cerámicas de talco y esteatita

El talco tiene un bajo coeficiente de dilatación térmica y es relati-

vamente blando y fácilmente mecanizable.

Los aislantes pueden obtenerse directamente por mecanización de -

los bloques de talco, o bien mediante extrusión o moldeo de una

-75-

mezcla compuesta de esteatita molida, un fundente adecuado y un

aglomerante. La cocción para eliminar el agua de constitución

convierte al talco en un producto cerámico resistente y durable.

La máxima temperatura operacional de la esteatita cocida oscila

entre 9502 y 1. 250QC, su resistividad a 25QC es de 1013 a 1015

ohmios x cm, su constante dieléctrica de 5. 8 a 6. 3 voltios por

mil, y su factor de pérdidas a 1 megaciclo varia de 0, 03 a 0, 35%

Se utiliza fundamentalmente para aislamiento en equipos o disposi

tivos eléctricos.

6.1.2. Dieléctricos órganicos

En los últimos años se han desarrollado numerosos compuestos

orgánicos agrupados en las normas de uso internacional bajo la

denominación: filma o películas aislantes para usos electrónicos.

Hidrocarburos Hidrocarburos Poliamidas Poliimidas Poliesteres Estereshalogenados celulósicos

�Polietileno Polícloruro Poliamida Poliimlda Teraftalato Triacetatode vinilo de polietileno de celulosa

Polipropileno Politetrafluor Policarbonato Acetobutirator etileno de celulosa

Poliestireno

-76-

Las ventajas de estos compuestos se deben a la uniformidad de sus pro-

piedades físicas y a la posibilidad de su fabricación mediante procesos

automatizados bajo condiciones controladas. Se elimina el examen de pie

zas individuales tan a menudo necesario cuando se trata de mica natural.

Principales características de algunos de estos compuestos:

Poliestireno

Es una resina termoplástica con buena resistencia mecánica, absor-

ción de agua nula y una resistencia al arco . La película se ha utiliza

do como dieléctrico en condensadores para aplicaciones especiales.

Tiene una constante dieléctrica de 2. 6 y un factor de pérdida de 0, 01

a 1 megaciclo y 252C.

Politetrafluoretileno (Teflon)

Es un plástico químicamente inerte, térmicamente resistente, no

inflamable , elástico y flexible . Se utiliza para condensadores de

pérdidas bajas a elevadas temperaturas de funcionamiento . Su cons

tante dieléctrica oscila entre 2. 0 y 2. 2 entre 100 ciclos y 100 mega

ciclos y su factor de pérdida está comprendida entre 2 . 8 y 3. 5 y su

factor de pérdida es 0, 3% a 77QC

-77_

6. 2. Dispositivos sustitutivos

El mayor esfuerzo en este sentido se ha centrado en el campo de la eles

trópica. Se han desarrollado nuevos dispositivos alternativos de las vál-

vulas electrónicas con espaciadores de mica: valvulas cerámicas, muvis

tores y transistores . Condensadores alternativos de los de mica para cir

cuitos electrónicos son los condensadores cerámicos y de mármol.

78 -

APENDICE

VERMICULITA

Introducción

El nombre vermiculita se aplica en la industria y el comercio a un am-

plio grupo de minerales hojosos, en láminas, que se parecen mucho a

la mica, pudiendo ser confundidos con ella.

La vermiculita fué descrita por primera vez en 1824 en EE. UU. pero

sus prcopiedades especificas no fueron utilizadas industrialmente hasta

1921. Su campo de aplicación está en total expansión en estos momentos,

no sólo en los países que primero desarrollaron su comercio. Principal

mente se emplea en la fabricación de hormigones y morteros ligeros, en

gran variedad de aislantes térmicos y acusticos y, en poca cantidad, se

utiliza en gran número de casos.

La denominación "vermiculita" proviene del latín vermiculari (crin gu-

sanos ). Pué T.H. Webb en 1824 en Milbury, cerca de Worcester, Mas-

sachusetts quien describió y nombró este mineral por primera vez, fiján

doce en su dilatación parecida al movimiento de un gusano.

-80-

ESTUDIO GEOLOGICO Y MINERO

Mineralogía

La vermiculita es un verdadero mineral con una red cristalina carac-

terística, formada por dos capas de silicatos interconectadas a través

de una carga molecular de agua.

El reconocimiento de la existencia de este mineral es debido a recien-

tes estudios de la estructura cristalina , de las llamadas habitualmen-

te vermiculitas , por medio de análisis de rayos X, análisis térmico-di

ferenciales (ATD) e investigaciones sobre eámbios catiónicos.

Debido a su parecido con las micas, y a que uno de sus orígenes es la

alteración de éstas , siempre estuvo en discusión si se trataba de un

verdadero y distinto mineral o una mezcla de otros conocidos minera-

les. Con esta discusión han acabado los estudios antes citados.

La composición química de la vermiculita es similar a la de las micas

biotíta y flogopita con los alcalis sustituidos en parte por molécula de

agua.

La fórmula de la vermiculita podría escribirse:

(Si, Al, Fe)4010(OH)2(Al, Fe, Mg)x(Mg, Ca )y(H20)z

Este mineral es generalmente pardo, sedoso y fragil de escasa trans-

81

rencia, poseyendo un tacto graso parecido al del talco.

El nombre vermiculita incluye a un gran número de minerales monoclínicos

L nicos hidratados , que son silico-alum ¡natos ferro-magnesianos, tales

como:

DIALAGA procedente de la meteorización del piroxeno monoclínico

llamado diópsido , Si2O6CaMg

PELHAMITA procedente de la meteorizacibn de la serpentina hojosa de

fórmula Si2O9Mg3H4

PENNINA procedentes de la meteorizacibn de la cloritaJEFFERISITA1

CULSAGEEITA

PROTOVERMICULITA procedentes de la meteorizaci6n de la biotitaFILADELFITA

DUCLEYITA

KERRITA

LENNIL ITA

MACONITA que son hidromoscovitas , hidrobiotitas e hidroflogopitas

ROSEITA

VAALITA

además de la VERMICULITA en sentido estricto.

_82-

Yacimientos

El origen de la vermiculita no es aún muy conocido. Su génesis ha po-

dido ser causada por:

meteorización de diversas micas

- precipitación en medios hidrotermales

- acción de las aguas subterráneas sobre micas

- combinación de los procesos anteriores

La meteorización es la alteración química y la disgregación mecánica

de las rocas y minerales que están expuestos a los agentes atmosféri-

cos,

La precipitación hidrotermal es la formación de compuestos cristalinos,

por precipitación a partir de aguas calientes, cuyo origen suele estar li

gado a procesos de consolidación de rocas ígneas plutónicas.

La acción de las aguas subterráneas que se mueven a través de los poros,

de las rocas del subsuelo, por efecto de la gravedad y de la precipitación

atmosférica, puede ser muy similar a la meteorización subaérea, en al-

gunos procesos, por ejemplo la hidratación de minerales. Y es justamen

te la hidratación de las micas la que se considera fuente esencial de las

vermiculitas.L

Por eso, la vermiculita se. presenta cerca del contacto de rocas intrusi,

vas ácidas, especialmente diques de pegmatita, con rocas básicas o ultra

83

L

básicas, particularmente piroxeníticas , peridotitas, dunítas y serpen-

tinitas. Su asociación mineral más típica es aparecer junto a corindón,

apatito, asbestos, clorita y talco.

-84-

L

Minería

La mayoría de los yacimientos de vermiculita se explotan a cielo

abierto.

�-- Tras retirar los materiales que recubren el yacimiento se suele arran

car la roca rica en vermiculita, en bancos de unos 8 m., con palas me

cánicas.

El tratamiento dado a la vermiculita tal como sale de la cantera consis

te en una combinación de procesos de trituración y cribado unas veces

por vía húmeda y otras por vía seca.. La trituración se realiza en una

primera etapa con trituradora de mandíbulas y posteriormente con mo

lino de rodillos. El cribado o tamizado se realiza en vía húmeda con

cribas hídraúlicas y en vía seca con tamices vibrátiles.

El material natural, pero claificado según tamaños es calentado, para

expandirse, en hornos verticales.

-85-

L

PROPIEDADES

Cuando la vermiculita se calienta, sus cristales se expanden exfolian-

dose, creciendo extraordinariamente en la dirección perpendicular a

flas láminas . Esta curiosa dilatación es a veces , tan considerable que

una lámina u hoja de vermiculita, puede aumentar en unas 30 veces su

espesor original.

Existen vermiculitas de muchos colores desde negro a marrón y ama-

rillo. Su hábito cristalino es frecuentemente irregular aunque, a veces,

aparezcan cristales hexagonales. Cristalizan siempre en el sistema mo

noclinico . Su densidad aparente varía entre 0, 80 y 1, 44 g/cm3 pasando

a variar entre 0, 08 y 0 , 18 g/cm3 cuando están expandidas . Su punto de

fusión, se encuentra entre los 1. 200 y 1 . 360QC.

CUADRO NQ 7

COMPOSICIONQUIMICA DE LAS VERMICULITAS EN TANTOS POR CIENTO

Media de 7muestras Variación Teórica

Si02 35 , 04 29. - 41 36, 71

A1203 14, 55 7 - 37 14, 15

Fe203 5, 13 2 - 22 4, 43

MgO 21, 71 7,8- 33 24, 62

NiO 2,44 0 -11,25 -

FeO 0,59 0,2- 5,6 -

-CaO 0,46

Na204K20 0 - 8 -

H2O 19, 99 20, 09

-86-

Las características químicas de este mineral más importantes son:

alta capacidad de cambio catiónico

- Facilidad para formar compuestos con sustancias orgánicas

- distancia interlaminar variable , dependiendo:

del catión reemplazable

de la humedad de la muestra

Pero la característica que define y condiciona su empleo industrial

en mayor escala es la expansión , la cual comienza a muy diversas

temperaturas según los casos , en algunos incluso a 1502C . Pero in

dustrialmente se trata la vermiculita natural entre los 800 y los

1. 100QC. *

Esta capacidad de expansión , junto a los brillos característicos se-

mejantes al oro, bronce o plata, al calentarse este mineral, es de-

terminante para su reconocimiento. De tal forma que incluso el calor de

de un cigarrillo o cerilla es suficiente para producir esos efectos,

siendo una facil prueba, utilizable incluso en campo.

í-- Se piensa , generalmente , que la expansión es debida al efecto mecá-

nico de la rápida formación de vapor al calentarse el agua combinada

de su estructura . Las partículas pequeñas de vermiculita no sufren una

expansión tan grande como las grandes placas, ya que el agua puede es

capar de la estructura al transformarse en vapor, en el caso de partí-

culas pequeñas.

-87-

Ciertas vermiculitas se expanden, también, cuando se introducen,

sin necesidad de calentamiento, en peróxido de hidrógeno u otros

agentes oxidantes tales como una mezcla de permanganato potási-

co y ácido clorhídrico. En estos casos la expansión debe estar cau

sada por la liberación de oxígeno.

La expansión de una lámina de vermiculita alcanza, comunmente,

de 15 a 20 veces el espesor original, y de 8 a 15 veces el volumen

inicial.

El material, expandido, es muy resistente al fuego y químicamente

inerte.

88-

USOS Y ESPECIFICACIONES

Del 70 al 80% de la vermiculita se emplea en la industria de la cons-

trucción, en hormigones y morteros ligeros, así como en rellenos

con el material suelto, sin aglomerar.4L

El segundo empleo con importancia es la fabricación de aislantes térLmicos y acústicos.

En la agricultura es muy variable su utilización según los distintos

países. En EE. UU. se consume para este fin un 15% del total, mienL a

tras que en.,Europa occidental sólo se alcanza el 5%.

La producción de vermiculita, en el mundo, se incrementó de 337. 000

Tm en 1967 a unas 414 . 000 Tm en 1971 . Los EE.UU. produjeron, en

1971, alrededor del 62% de la producción mundial , Sudáfrica el 32% y

los demás paises productores el 6% restante.

En Esparta se utilizaron en 1970 unas 4 . 500 Tm . Siendo su destino prin

cipal la industria de la construcción y techos, así como en morteros li

géros utilizables con "spray" en la realización de piezas refractarias

resistentes al fuego . También se consumió , en menor cuantía, en em-

balajes.

A continuación se enumeran muchos de sus usos:

aislante refractario en hornos, calentadores de agua, etc.

89 -

aislante térmico y acústico en muros, juntas, techos.. .

aislamiento en automóviles y aeroplanos

aceites

- agricultura

cubetas electrolíticas

coadyuvante de filtración

colorantes

dieléctrico

explosivos

empaquetar frutas

hormigones y morteros ligeros

impresión de papeles para decoración

industria textil

insecticidas

- - linoleo

lubricantes

lápices

purificadores

pinturas

plasticos

papel

-90-

recubrimientos antifuego

refrigeradores

refino del petróleo

tintas

La vermiculita es utilizada muchas veces como un relleno suelto, en-

tre superficies preparadas para tal efecto : entarimados , telas metáli

cas o metal foraminado , etc. Con el fin de conseguir un buen aislamien

to acústico y térmico en techos, paredes, etc.

La conductividad térmica de la vermiculita expandida utilizada como

relleno suelto y sometida a diversas temperaturas' queda reflejada a

continuación:

CUADRO NQ 8

CONDUCTIVIDAD TERMICA DE LA VERMICULITA EXPANDIDA

(Kcal/m2 h QC cm)

Densidad en Temperaturas en QC 'g/cm3 37,8 93 149 204 260 316 427 538

0, 272 1,09 1 , 23 1,32 1,40 1,46 i, 50 1,53 1,88

91 -

Una aplicación reciente de este material suelto es la conservación del

calor de lingotes metálicos a alta temperatura.

Otras aplicaciones de su capacidad de aislamiento térmico y acústico

se desarrollan en la construcción de edificios domésticos , comerciales

e industriales y en numerosos aparatos tales como frigórificos , incuba

doras, cocinas a vapor, termos, hornos, calentadores de agua, etc.

Como ya está indicado, el uso de la vermiculita como árido en la fabri

cación de hormigones ligeros es su aplicación más importante y las ca

racterísticas más sobresalientes de estos hormigones son las siguien-

tes:

PROPIEDADES DEL HORMIGON CON VERMICULITA COMO ARIDO

Densidad del árido (g/cm3) 0, 064 - 0, 192

Proporciones normales cemento/ vermiculita 1:3 - 0, 800

Densidad del hormigón (g/cm3) 9, 139 - 35, 150

Resistencia a la compresión (Kg/cm2) 2, 812 - 5, 23

Modulo de ruptura (Kg/cm2) 0 , 28 - 0, 35

Contracción por secado, en tanto por ciento 1 , 917 - 3, 642

Conductividad térmica (Kcal/m2 h OC cm)

Según los ensayos realizados en Building Research Station de la Gran

Bretaña.

-92-

Así mismo, se pueden ver las relaciones existentes entre las diversas

proporciones cemento/vermiculita y las densidades, resistencias a la

compresión y conductividades termicas de hormigones ligeros fabrica-

dos a base de vermiculita.

CUADRO N°- 9

DENSIDAD, RESISTENCIA Y CONDUCTIVIDAD TERMICA DE DISTIN -

TOS HORMIGONES LIGEROS A BASE DE VERMICUL ITA

Mezcla en volumen Resistencia a Conductividad

Vermic u CementoDensidad la compresión termica

lita (árido) Portland g/cm3 Kg/cm2 Kcal/m2 h °C cm

3 saco dem 42, 53K

0,2832 1 0,352 8,084 1,323

L 0, 2548 1 0, 368 8, 787 1, 342

0, 2265 1 0 , 384 9 , 842 1, 380

0, 1982 1 0,400 10,545 1, 399

0, 1699 1 0,424 11, 599 1,447

0, 1416 1 0, 480 18, 872 1, 543

0,1133 1 0,560 23,902 1, 687i

0, 0849 1 0, 657 32,689 1, 850

0,0566 1 0,777 40,422 2,070

El empleo de la vermiculita en refractarios se basa en el alto punto de fu-

sión de este mineral, por ejemplo esta característica física en el caso de

la vermiculita de Sudáfrica es de 1. 3509C, la vermiculita de Montana fun-

de a los 1. 320QC, la de Colorado a los 1. 362QC y por ello se"considera que

-93-

puede usarse este mineral en hornos en los que alcance unos

1. 2002C de temperatura.

El uso de la vermiculita en pinturas , papeles decorativos , recubrimi

mientos, etc. se basa en su buena capacidad cubriente cuando está

expandida, como queda reflejado a continuación, para una verrinicu-

lita con una densidad de Ó, 128 g/cm3.

CAPACIDAD CUBRIENTE DE LA VERMICULITA EXPANDIDA

Espesor cm 2, 5 3 , 8 5, 1 7,6

Capacidad m2/Tm 0, 307 0, 204 0 , 153 0, 102cubriente

94 -

7. BIBLIOGRAFIA

Mineral Facts and Problems

U. S. Bureau of Mines

- Mineral Yearbook

U. S. Bureau of Mines

Minerals for the chemical and allied industries

S. J. Johnstone y M. G. Johnstone

John Wiley & Sons Inc.

Tratado de Mineralogía

F. Klockmann y P. Ramdohr

Gustavo Gil¡ S. A.

Industrial Minerals and Rocks

Seeley W. Mudd Series

The American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum

Engineers.

Yacimientos minerales de rendimiento económico

A. M. Bateman

Omega S. A.

- Mica a materials survey

Milford L. Skow

U. S. Bureau of Mines

-95-

00070

Vermiculite

E. R. Varley

Colonial Geological Surveys H. M. S. 0. 1952

Fluoríne micasi H. R. Shell and K. H. Ivey

U. S. Bureau of Mines

The structure of the micas and related minerals

Pauling, Linus

Some electrical properties of foreing and domestic micas and

the effect of elevated temperature on micas.

A. B. Lewis, E. L. Hall y. F. R. Caldwell

U. S. Bureau of Mines

`- - Some physical properties of mica

P. Hidnert and G . Dickson

Bureau of Standards

Technology and economics of ground mica

P. M. Tyler

A.LM.E.

Unmanufactured sheet mica ( Blocks, Films , and Splittings)

U. S. Tariff Comission

Industrial Material Series

Hadbook of Mica

R.R. Chowdhury

Brooklyn. N. Y.

-96-