La minería y sus métodos de extracción

La extracción selectiva de minerales y de materiales encontrados a partir de la corteza terrestre, se llama minería. Es una actividad que data desde la edad de piedra, unos 2.5 millones de años, y ha sido la principal fuente de materiales para la fabricación de herramientas.

Al principio la minería se limitaba a la actividad rudimentaria de desenterrar el sílex y otras piedras para la fabricación de herramientas, pero a medida que se vaciaban los yacimientos de la superficie, las excavaciones se hacían más profundas. Así comenzó la minería subterránea.

La mina subterránea más antigua que se conoce es una mina de ocre rojo en la sierra Bomvu de Suazilandia, en África meridional, excavada 40.000 años antes de nuestra era.

Todos los materiales empleados por la sociedad moderna fueron obtenidos a través de la minería. La agricultura, pesca y silvicultura necesitan de herramientas y máquinas fabricadas con los productos de las minas. La minería es la industria más elemental del ser humano.

Minerales
Mineral es una sustancia de origen natural con una composición química definida. Los minerales industriales incluyen al potasio, azufre, cuarzo, sal común, amianto, talco, feldespato y los fosfatos.

Los depósitos de mineral pueden aflorar a la superficie o estar a gran profundidad. En las minas se puede recuperar material poco compacto no consolidado, como los sedimentos del lecho de un río o minerales situados en roca maciza.

La minería de superficie es el sector más amplio de la minería y se utiliza para más del 60% de los materiales extraídos, puede emplearse para cualquier material. Los distintos tipos de mina de superficie tienen diferentes nombres y por lo general, suelen estar asociados a determinados materiales extraídos.

Minería a cielo abierto
Son minas de superficie que adoptan la forma de grandes fosas en terraza, cada vez más profundas y anchas. El material clasificado como mineral se transporta a la planta de recuperación, mientras que el desecho se vierte en zonas asignadas para ello. A veces existe una tercera categoría de material de baja calidad que puede almacenarse por si en el futuro pudiera ser rentable su aprovechamiento.

Las minas a cielo abierto suelen ser de metales, en las explotaciones al descubierto se extrae carbón, las canteras extraen materiales industriales y de construcción y en las minas de placer se obtienen minerales y metales pesados como el oro y estaño entre otros.

Minería Subterránea
En todas las galerías subterráneas, los mineros se enfrentan a los mismos peligros: posible acumulación de gases, polvo de carbón explosivo y riesgo de derrumbe del techo. Para reducir el peligro se emplean sistemas de ventilación, se espolvorea la roca con caliza y se aseguran las galerías con acero.

La minería subterránea se puede subdividir en minería de roca blanda y minería de roca dura. Roca blanda es cuando no exige el empleo de explosivos en el proceso de extracción. Es decir, que puede cortarse con las herramientas que proporciona la tecnología moderna.

La minería de roca dura, realiza extracciones mediante perforación y voladura. Para poder acceder al yacimiento de mineral hay que excavar una red de galerías de acceso, que se suele extender por la roca de desecho que rodea el yacimiento.

Pozos de perforación
Muchos materiales pueden extraerse del subsuelo a través de un pozo de perforación sin necesidad de excavar galerías y túneles. Es lo que ocurre con los líquidos como el petróleo y el agua.

También se puede emplear un disolvente que no sea agua para diluir un mineral, es el caso de la lixiviación in situ. El azufre, como funde a una temperatura bastante baja (108 ºC) es posible licuarlo calentándolo por encima de dicha temperatura y bombear a la superficie.

Además existen métodos para recuperar materiales insolubles a través de pozos de perforación. Algunos sólidos, como el carbón, son suficientemente blandos para poder cortarlos por un chorro de agua a presión. Si se rompen en trozos pequeños, éstos pueden bombearse a la superficie en forma de lodo a través de un pozo de perforación.

Canteras
Las canteras son bastante similares a las minas a cielo abierto, se emplea el mismo equipo. La diferencia es que aquí se extraen materiales industriales y de construcción. En general, casi todo el material que se obtiene de la cantera se transforma en algún producto, casi no hay material de desecho y al final de la vida útil queda una gran excavación.

Por el bajo precio de los productos, las canteras tienen que estar situadas cerca de los mercados, para rebajar los costos de transporte. Esto ha provocado que muchas canteras se encuentren cerca de las poblaciones.

Minas de placer
La minería de placer implica la excavación de depósitos de aluvión poco compactos, como arena, grava, limo o arcilla. Los minerales valiosos se separan de los materiales de aluvión mediante un sistema de cribas y lavaderos. Entre los minerales de placer figuran el oro, platino, estaño, diamantes y rubíes.

Los placeres son depósitos de partículas minerales mezcladas con arena o grava. Las minas de placer suelen estar situadas en los ríos, puesto que la mayoría de los placeres son graveras de ríos ó restos de ríos desaparecidos.

Extracción del azufre
El proceso empleado en la extracción de azufre es relativamente sencillo, se bombea agua salada caliente por un tubo exterior insertado en el pozo que se ha perforado en los lechos que contienen el azufre. Se emplea agua salada porque su punto de ebullición es más alto, por lo que puede calentarse a una temperatura superior al punto de fusión del azufre.

El azufre fundido se bombea a la superficie por un tubo interior situado dentro del tubo de agua. El azufre no es soluble en agua, por lo que no existe el problema de perderlo por disolución.

Mina de cobre a cielo abierto
El cobre metálico, la calcopirita y la bornita, situados en yacimientos poco profundos se extraen en minas a cielo abierto. Luego se separa el cobre de los sulfuros, carbonatos, hierro y silicatos. El cobre se emplea mucho en componentes eléctricos por su elevada conductividad.

Para extraer el cobre, se perforan pozos hasta el yacimiento, se inserta un sistema de tubos como el usado en el azufre, se bombea el agua dejando que disuelva la sal, bombear la salmuera resultante hacia la superficie y recuperar allí la sal disuelta. Según las minas, se puede utilizar el tubo exterior para el agua y el intermedio para la salmuera, o al contrario. En cualquier caso, el tubo interior se emplea para inyectar aire comprimido para elevar la salmuera.

Lixiviación in situ
Es considerado un método alternativo de extracción para algunos metales. Se ha empleado con éxito para extraer uranio y cobre, se realiza en pozos separados para inyectar el disolvente y para extraer la disolución de mineral.

El yacimiento debe ser poroso, para facilitar el fluido a través del mismo desde un pozo a otro diluyendo el mineral o metal en cuestión. Siempre que sea posible, conviene utilizar disolventes no tóxicos, ya que parte del disolvente puede pasar a la roca circundante.

Este tipo de minería presenta importantes ventajas ambientales, pues mueve una cantidad de roca mucho menor y las operaciones de limpieza posteriores resultan mucho más fáciles.

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