Minerales para No Mineros

Una de las mejores formas de «acercarse a la minería es entender cómo se organizan los minerales». Para los profesionales provenientes de otras áreas de la ciencia, ingeniería y tecnología, los geólogos y los mineros tienen algo de extraño ya que, para realizar su trabajo, casi siempre deben ir a lugares lejanos de la civilización, en ocasiones inhóspitos y hablan en términos muy especiales de mineralogía. Los cimientos de la Minería son los Minerales, por lo que entendiendo cómo se organizan y cuáles son sus principales aplicaciones vamos a ver qué tipos hay y cómo se organizan.

Existen tres grandes familias de minerales: Minerales metálicos, Minerales no metálicos y minerales energéticos y la minería en cada una de estas familias es muy diferente al resto. Una mina explota un mineral principal pero, en muchas ocasiones, tiene otros minerales como subproductos. Este hecho es muy común en la minería metálica donde, por ejemplo, el cobre puede ser el metal principal de la mina pero en el proceso de beneficiado se aprovecha el Molibdeno, el Oro o la Plata. También se da el caso opuesto, una mina de oro que tenga como subproducto al cobre y la plata, o una mina de galena argentífera que tiene al plomo y a la plata como principales productos minerales y el oro como subproducto. Pero lo más curioso es cómo, dependiendo del pulso industria que va cambiando a lo largo de la historia lo que era el producto principal pasa a ser subproducto y viceversa.

Veamos pues estas familias de minerales.

1. Minerales metálicos

Esta familia es la más importante para los profesionales de las energías renovables ya que son responsables, con la excepción del petróleo y gas, de más del 80% de los gastos energéticos del total de la extracción y procesado de minerales en el mundo.

1.1. Minerales ferrosos

Este género agrupa, en términos generales, a los minerales relacionados con la siderurgia. Se trata del Hierro y sus subproductos (finos, briquetas, etc.). Los minerales principales minerales para la realización de las aleaciones como el Vanadio, el Cadmio,  Niobio, Tantalio, Titanio, Manganeso, etc.. Aunque tratado con posterioridad, podríamos incluir al carbón de coque en este capítulo debido a su aplicación para la creación del acero.

Las aplicaciones industriales principales de sus productos son la industria aerospacial, construcción, electrónica, ingeniería y la producción de acero en todas sus aplicaciones. El mineral de Hierro es el mineral de mayor cantidad de explotación mundial.

1.2. Minerales preciosos

Los minerales preciosos son el Oro, la Plata y el grupo del Platino. El Oro es un mineral «poco» industrial y muy «financiero». De hecho, hasta la época del presidente Nixon todos los dólares del mundo tenían como «garantía» el oro. La plata es diferente, en la actualidad es, básicamente, un metal industrial aunque también tiene connotaciones de metal «financiero» o de reserva por su escasez. Para tener una idea de esa escasez en toda la historia hasta hoy sólo se han extraído de la tierra 1,5 millones de toneladas de plata, el 74% desde 1.900 y sólo el 7% antes del descubrimiento de América.

Lo mismo ocurre con el Platino y su grupo aunque son minerales más dirigidos a la industria tecnológica.

1.3. Metales básicos (Metales base)

Estos son los metales más importantes para los productores de energías renovables, en especial por el cobre y el aluminio, pero también porque en su beneficiado (proceso minero industrial) se consume la mayoría de la electricidad de la minería mundial (sin considerar el petróleo y el gas).

Los minerales / metales base son la bauxita (Aluminio) , el Cobre, el Estaño, el Plomo, el Magnesio, el Molibdeno, el Níquel, el Zinc y, en menor medida, el Cobalto (a veces clasificado como ferroso).

Las aplicaciones industriales son numerosas, la electricidad no se entendería sin el Cobre, y el almacenamiento de energía no se entendería sin Plomo, la energía fotovoltaica no se entendería sin Aluminio. Construcción, electrónica o telecomunicaciones son otros de los sectores de importancia de estos metales.

2. Minerales no metálicos

Si bien la familia anterior es «la Gran Minería», en términos de gasto energético e ingresos por tonelada, los minerales no metálicos tienen también cierta importancia para los profesionales de la energía eléctrica, sobretodo en la producción de cemento, sea por método seco como húmedo.

2.1. Minerales de la Construcción

Arcillas para ladrillos, cemento, arcillas, áridos, yeso, pizarras, materiales arena y grava … Estos minerales son más familiares debido a que la construcción es un sector que es más cercano que la minería metálica.

2.2. Minerales Industriales

Los minerales industriales es una familia «olvidada» en minería ya que no tienen la importancia de la minería metálica y la visibilidad de la minería constructiva, sin embargo, sin ellos muchos productos metálicos y de construcción no se podría procesar.

Aquí se encuentran los materiales cerámicos, materiales aislantes de todo tipo de hornos (fundición …), bentonita, carbonatos, caolín, magnesio, potasa, sal, cuarzo, azufre, materiales para filtros, para metalurgia, para tratamiento de agua …

En el caso de la energía solar fotovoltaica cristalina no existiría sin estos minerales. Desde el revestimiento de los hornos de transformación del cuarzo a Silicio y, sobretodo el cuarzo de alta pureza para los envases de producción de cuarzo de calidad semiconductor.

Una tonelada de residuos de Silicio de la industria electrónica equivale a 900 kg de Silicio cristalino y a unos 2.300 MWh en retorno energético.

2.3. Piedras Preciosas

En este género se clasifican los diamantes y las gemas.

3. Minerales energéticos

Si bien, carbón, petróleo y gas no son tomados por muchos autores como verdaderos minerales ya que pertenecen a la «química orgánica», nosotros los tomamos como parte de la minería.

3.1. Uranio

El Uranio y sus diferentes tipos de minerales tienen como casi única aplicación la producción de energía nuclear.

Una tonelada de mineral de Uranio es equivalente a 5 gramos de Uranio 235 y produce unos 120 MWh de energía eléctrica.

3.2. Carbón

El carbón, después del Hierro, es el mineral más procesado del mundo. La mayoría se aplica en la generación de energía eléctrica quemándolo en las centrales térmicas. Aunque una parte minoritaria, carbón metalúrgico, se utiliza para la producción de acero. El carbón metalúrgico fue responsable de la revolución industrial, la máquina de vapor, por ejemplo, se inventó para bombear el agua de minas de carbón en la Gran Bretaña. Posteriormente se aplicó en el ferrocarril para transportar el carbón a las ciudades.

 Una tonelada de carbón equivale entre 2,8 y 3,2 MWh de electricidad

3.3. Petróleo

El petróleo es el mineral más procesado del mundo y sobre el que se sostiene la sociedad moderna. Con posterioridad al carbón, el petróleo ha significado y significa la base y estructura de la sociedad moderna y afecta a cada una de nuestras actividades, desde la medicina a la alimentación, el transporte o la energía. Puede aparecer con diversas densidades, desde muy bituminoso (arenas bituminosas de Canadá o petróleo bituminoso del Orinoco) o volátil, como el petróleo de Irak, Kuwait o Arabia Saudi.

Una tonelada de petróleo equivale a 4,3 MWh de electricidad.

3.4. Gas

El «mineral gaseoso», se encuentra libre o atrapado en otros minerales como en el carbón o en arenas.

En términos energéticos una tonelada de uranio de una central de ultima generación equivale a 40 millones de kWh con un coste de 90.000 dólares (a 45 USD / lb). Equivale a 16.000 Tn de carbón térmico (1.600.000 USD) o a 80.000 barriles de petróleo (a 95 dólares el barril significan 7,6 millones de dólares)

4. ¿Y el agua «mineral»?

«Con o sin gas», el agua también es tratada como un mineral. El agua, además de ser necesaria para la alimentación es básica para la mayoría de los tratamientos mineros y petroleros.