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Caracteristicas del caolin y las propiedades metalurgicas
Tipo: Apuntes
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Como se indica en el capítulo referido a las arcillas rojas, hay tres grandes grupos de arcillas industriales:
Cada grupo tiene diversas aplicaciones industriales, utilizándose las arcillas rojas fundamentalmente en la cerámica industrial (pavimentos, revestimientos y cerámica estructural) y alfarería, las arcillas de cocción blanca también se emplean en cerámica industrial, los caolines en las industrias del papel y la cerámica, las halloisitas en cerámica artística (porcelanas), las arcillas refractarias en chamotas para pavimentos de gres natural, las bentonitas en la industria de los absorbentes y el petróleo, las tierras de Fuller como absorbentes industriales, y finalmente las sepiolitas y paligorskitas en el campo de los absorbentes domésticos.
En este capítulo se han agrupado los caolines y las arcillas de cocción blanca, debido a que todas ellas tienen una composición fundamentalmente caolinífera (aunque también hay montmorillonitas) y sus aplicaciones industriales son similares.
España es un importante productor de este tipo de arcillas, fundamentalmente debido a la pujanza internacional de su sector cerámico, principal consumidor de estos materiales.
1.1.- PRODUCCIÓN MINERA
La producción nacional de caolín y arcillas de cocción blanca en 2004 ascendió a alrededor de 1, Mt, (438 kt de caolín y 1 Mt de arcillas de cocción blanca) según estimación propia basada en información suministrada por las empresas y las Comunidades Autónomas. En 2005, los datos provisionales acercan la producción a las 460 kt de caolín lavado.
El cuadro siguiente recoge la evolución reciente de la producción vendible de caolín por provincias según la Estadística Minera de España, que separa la producción de caolín en “caolín lavado” y “caolín bruto”. Dado que el caolín comercializable es el resultado de un proceso de lavado, el “caolín bruto” se entiende como el material que se extrae de las explotaciones antes de ser sometido al proceso de lavado, por lo que no se considerará a efectos estadísticos. En el caso de Asturias, no existe proceso de lavado, al tratarse de “caolín pétreo” o “flint clay”, que se emplea, tras un proceso de molienda, en chamotas cerámicas.
Provincia 2000 2001 2002 2003 2004 Guadalajara 101 588 116 695 145 657 124 422 110 558 Valencia 75 331 79 412 90 736 106 682 114 826 Lugo 53 599 40 759 44 769 49 600 44 501 Asturias 40 513 42 667 37 539 35 933 31 855
La Coruña 34 173 45 103 51 482 55 861 50 106 Zamora * 20 217 19 247 23 579 26 188 33 934 Cuenca 16 934 17 281 13 721 13 507 18 240 Teruel 11 000 9 942 12 000 15 000 33 970 Total caolín 353 355 371 106 419 483 427 193 437 990
Fuente: Estadística Minera de España * Incluye arcillas montmorilloníticas
Se agrupan bajo esta denominación arcillas con una baja proporción de hierro (<3%) y alto contenido en caolinita, si bien, por lo general, presentan también elevadas cantidades de otras arcillas (illitas y montmorillonitas normalmente), así como impurezas como cuarzo, micas, piritas, yeso y marcasitas.
Su importancia reside en la amplia utilización en cerámica decorativa (loza), cerámica técnica (aislantes de porcelana, ladrillos de chamota, crisoles de fundición, refractarios), cerámica sanitaria y también en baldosas cerámicas (pavimentos y revestimientos).
La clasificación tradicional de este tipo de arcillas procede del Reino Unido y atiende a sus características fisico-químicas, mineralógicas y genéticas.
materia orgánica), muy plásticas y compuestas fundamentalmente por caolinita, montmorillonita e illitas y cuarzo. La caolinita suele tener un tamaño de grano extremadamente fino y una estructura poco cristalina.
Las arcillas plásticas de cocción blanca se emplean en la fabricación del soporte o del engobe de los pavimentos cerámicos, así como en los sectores de las lozas y porcelanas. Las utilizadas en la industria cerámica en España se localizan fundamentalmente en Teruel
hierro, magnesio y álcalis, y que pueden soportar temperaturas superiores a 1 500 C. Su empleo en la fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos no está muy extendido.
Los yacimientos españoles se localizan en Losa del Obispo (Valencia). Se trata de arcillas caoliníticas en las que la caolinita tiene una estructura cristalina bien desarrollada, lo que disminuye sensiblemente su plasticidad. Se emplean fundamentalmente en la fabricación de cementos.
mineralógica es fundamentalmente caolinita de elevada cristalinidad y bajos contenidos en hierro y otros materiales fundentes. Son arcillas muy abrasivas y su aplicación fundamental en cerámica es la fabricación de refractarios y chamotas.
Los yacimientos españoles se localizan en Asturias en la zona de la Sierra del Pedroso. Se trata de niveles de escaso espesor de caolines intercalados entre cuarcitas, que han sufrido un incipiente metamorfismo. Su riqueza en caolinita es del orden del 90%.
Las arcillas de cocción blanca españolas que se emplean habitualmente en la industria de los pavimentos cerámicos en España son las de la provincia de Teruel.
Las arcillas refractarias de cocción blanca o “ball clays” se utilizan en diversos sectores cerámicos, de los cuales los más importantes son los soportes de baldosas de pasta blanca, si bien
cuales 45 000 t/año son caolines cerámicos de sus explotaciones en Burela (Grupo Minero Ecesa y
Burela (250 t/día) y dos plantas en Guadalajara, una en Poveda de la Sierra que produce unas 25 000 t/a de caolín para estucado, y otra en Villanueva de Alcorón que produce caolines para papel, cerámico y fibra de vidrio. La materia prima para estas últimas se extrae en la agrupación Sta. Engracia, en Peñalén (Guadalajara). Casi la mitad de su producción se exporta.
de su Grupo Minero en Poveda de la Sierra, para cerámica, papel, vidrio y pinturas. La empresa suministra 30 000 t/año de caolín cerámico al mercado de Castellón.
Silex en Valencia, produciendo en conjunto unas 60 kt/año.
minas Bibi y John en Vimianzo (La Coruña) y con una producción de más de 50 00 t/año, destinada fundamentalmente a la exportación para la industria papelera. La empresa dispone de una planta de tratamiento en las proximidades de las explotaciones con una capacidad de 100 000 t/a.
cemento (60%).
canteras en Higueruelas (Valencia). La empresa dispone de una planta de tratamiento en Lliria (Valencia).
con una producción de alrededor de las 6 000 t/año. La empresa también produce arenas silíceas.
para cemento en su planta de Higueruelas con una cantera en Villar del Arzobispo y otra en Yesa (Valencia).
planta de tratamiento en dicha localidad, con una capacidad de producción de 24 000 t/año.
En Asturias se explota actualmente caolín pétreo (una delgada capa de caolín procedente de la alteración de cenizas volcánicas ácidas, intercalada en la formación ordovícica Cuarcita de Barrios) para
que produce chamotas en una planta situada en Silvota (Asturias).
de capacidad en Tamame de Sayago (Zamora), produciendo arcillas caolinítico-esmectíticas de caolín cerámico, cuarzo y mica clasificada y micronizada. Sus yacimientos son residuales, sobre un suelo de alteración de roca granítica subyacente. La producción, en 2005 fue unas 6 000 t de caolín lavado, alrededor de 45 000 t de arcillas, entre lavadas y clasificadas, además de mica y arenas silíceas.
1.2.- RESERVAS Y RECURSOS NACIONALES
Los recursos nacionales de caolín no han sido evaluados en su conjunto, si bien existen estima- ciones parciales. De los datos aportados por los principales productores se puede deducir que dichos recursos rondan los 230 Mt. En el caso del caolín pétreo, elITGE evaluó las reservas asturianas en 1990 en 3,3 Mt.
Las transacciones internacionales de caolín vienen recogidas en el Arancel de Aduanas desde 1995 en las posiciones 25.07.00.20 (caolín) y 25.07.00.80 (las demás arcillas caolínicas), sustitutivas de las anteriores 25.07.00.10 (caolín bruto) y 25.07.00.90 (los demás caolines). La inclusión de la segunda dentro del comercio exterior de caolín es imprescindible para mantener la coherencia de la serie estadística histórica (cuadro Cao-II), si bien las importaciones deberán ser depuradas, pues junto a materiales con precio medio de 31 $/t, correspondientes posiblemente a arcillas caolínicas propiamente dichas o a caolín sin lavar, incluye otros con precio entre 100 y más de 1 000 €/t; en cuanto a las exportaciones, su valor medio con frecuencia supera al del caolín, o es muy similar al de éste (107,68 €/t en 2003, 98,12 en 2004, 92,75 en 2005, frente a los 94,33, 107,93 y 107,34, respectivamente, del caolín).
Las importaciones de caolín cayeron un 4,4% en peso respecto al año anterior, pero su valor aumentó un 1,5%, gracias al incremento del precio medio, que pasó de 104,01 €/t en 2004 a 110,50 en 2005, representando el 9,7% del peso y 30,2% del valor totales de las compras externas de productos caolínicos. En cambio, las de las demás arcillas caolínicas subieron un 16,1% en tonelaje y 30,8% en valor, procediendo de Ucrania (54,9%), Reino Unido (35,3%), Francia (4,6%), Portugal (3,1%) y otros 20 países (2,1%). El caolín se adquirió en Reino Unido (23,5%), EEUU (20,6%), Francia (17,4%), Brasil (15,1%), Turquía (9%), Bélgica (4,1%) y 14 países más (10,3%).
El 58,1% del peso y 61,6% del valor totales de las exportaciones correspondió al caolín propiamente dicho, cuyas ventas externas crecieron un 7,3% en tonelaje y 6,7% en valor en relación a 2004, habiéndose dirigido a Italia (19,2%), Francia (17,4%), Reino Unido (15,2%), Portugal (8,5%), Marruecos (5,6%), Noruega (5,4%) y otros 51 países (28,7%). Las exportaciones de las "demás arcillas caolínicas", con el 41,9 y 38,4% restantes del peso y valor totales, aumentaron un 71,3% en peso y 62% en valor, y se distribuyeron en Italia (35,8%), Argelia (18,6%), Francia (9,8%), Túnez (8,2%), Portugal (6,2%), Países Bajos (4,2%) y 44 países más (17,2%).
CUADRO Cao-I COMERCIO EXTERIOR DE MATERIAS PRIMAS MINERALES DE CAOLÍN (t y 10^3 €) IMPORTACIONES 2003 2004 2005 I.- Minerales Cantidad Valor Cantidad Valor Cantidad Valor
EXPORTACIONES 2003 2004 2005 I.- Minerales Cantidad Valor Cantidad Valor Cantidad Valor
242,7%), y más moderadamente las de las demás arcillas (14,2 y 30%), aumentando el valor conjunto un 51,8% respecto a 2004. Las exportaciones, poco importantes, sumaron 33,1 kt (+19,2%) por valor de 4,245 M€ (+27,3%), con fuerte subida de las de refractaria (243%) y descensos en chamotas (−53,6%) y las demás (−4,3%), siendo insignificantes las de dilatada (23,6 t). Como era de esperar de este desigual comportamiento, el saldo negativo de la balanza comercial de estos materiales se acentuó en un 61,2%, subiendo a 13,870 M€.
Refract. Las demás Chamota Dilatada
ESTRUCTURA DE LAS IMPORTACIONES (%)
Tonelaje Valor
En el gráfico anterior puede verse la estructura porcentual de las importaciones de las cuatro rúbricas consideradas, tanto en peso como en valor. Las arcillas refractarias se adquirieron en Ucrania (88,6%), Turquía (4,3%), Tailandia (2,2%) y otros 12 países (4,9%); las demás arcillas, en Reino Unido (27,3%), Portugal (19,5%), Alemania (17%), Francia (10,3%), Ucrania (9,2%), EEUU (6,9%) y 31 países más (9,8%); las chamotas, en EEUU (31%), Ucrania (28,6%), Francia (28%), Alemania (11,2%) y otros (6 países, 1,2%), y las arcillas dilatadas, sobre todo en Reino Unido (81,7%) y Alemania (13,4%).
El 67,6% del tonelaje y 76,3% del valor totales de las exportaciones correspondió a las demás arcillas, distribuidas en Francia (32,4%), Reino Unido (17,5%), Portugal (11,4%), Argelia (7,1%), Italia (5,9%), EEUU (5,1%), Alemania (4,1%) y 44 países más (16,5%). Las arcillas refractarias se destinaron a Italia (55,6%), Francia (18,9%), Portugal (11,2%), Alemania (5,2%) y otros 11 países (9,1%), y las chamotas, principalmente a Francia (499,1 t), Andorra (58,6 t), Argelia (39,5 t) y Portugal (39,4 t).
CUADRO Arc-I COMERCIO EXTERIOR DE ARCILLAS (t y 10^3 €)
IMPORTACIONES 2003 2004 2005 I.- Minerales Cantidad^ Valor^ Cantidad^ Valor^ Cantidad^ Valor
EXPORTACIONES 2003 2004 2005 I.- Minerales Cantidad^ Valor^ Cantidad^ Valor^ Cantidad^ Valor
La demanda aparente de caolín lavado en 2004 fue de 1 505 864 t (cuadro Cao-II), manteniendo la línea ascendente de los últimos años. La dependencia técnica respecto a los suministros externos es elevada, en torno al 71%, subiendo al 73,6% la dependencia económica necesaria para mantener el esfuerzo exportador.
Según la Estadística Minera de España, el destino sectorial de la producción nacional (excluida la exportación) fue: cerámica, 68,2%; refractarios, 11,9%; vidrio, 6,9%; cargas, 6%; varios, 7%.
La producción mundial de caolín e viene manteniendo en los últimos años en torno a los 22 Mt. La industria papelera continúa siendo el principal cliente, significando cerca del 80% de la demanda total en los mayores países consumidores; otras aplicaciones menores corresponden a los sectores de cerámica, fibra de vidrio, pinturas y refractarios. Aunque el carbonato cálcico precipitado y el talco vienen restando cuota de mercado al caolín en el sector papelero, sobre todo en Europa, la gran disponibilidad del mismo en EEUU, su mayor consumidor con cerca de 6 Mt/a, garantizan un mercado sostenido para pigmentos de carga y estucado.
Es notoria la tendencia de los consumidores al empleo creciente de caolín calcinado, como lo evidencia el aumento constante de la capacidad de calcinación.
La determinación de la producción mundial de caolín lavado o refinado sigue siendo harto problemática, ya que son numerosos los países que no indican si sus cifras de extracción corresponden a material bruto o procesado, o bien explicitan que son brutas, pero no aclaran, en su caso, la cuantía del lavado. El caolín bruto o crudo puede ser objeto de transacción comercial a una planta de lavado (indígena o foránea) de otra compañía, pero lo más general es que sea consumido tal cual, debiendo ser
como caolín propiamente dicho.
La Unión Europea suministró en 2004 casi el 19% de la producción mundial. El principal país
la totalidad de la producción británica, sino buena parte de la mundial, por medio de su red de filiales en Estados Unidos, Brasil, Australia, Portugal, España y la India; en conjunto, la capacidad extractiva del
produce algunas cantidades.
Estados Unidos es el primer país productor a nivel mundial, con el 34,3% de la oferta mundial de 2004, procedente en el 80% del estado de Georgia, y el resto de Carolina del Sur y Alabama. Las cinco
Aiken (Carolina del Sur).
Otros productores importantes son Ucrania, en los distritos de Prosianaya y Glukhovetsk, y en la
yacimientos de caolín y mejorar la eficiencia y la calidad del producto; Indonesia, en la isla de Belitung,
en las regiones de Ranong y Narathiwat.
Más del 60% de la capacidad mundial de producción de caolín lavado está en manos de las siete
quinquenio 2001-2005.
Estados Unidos arcilla refractaria 383 446 345 307 262 ball clay 1 100 1 120 1 310 1 220 1 320 caolín 8 110 8 010 7 680 7 760 7 200 España arcilla refractaria 149 174 198 119 77p caolín 371 419 427 438 456
Fuentes: Min. Comm. Summ.,2006 USGS; Est. Minera de España
dentro de las bandas de fluctuación fijadas en octubre de 2002, por lo que los valores medios anuales fueron idénticos a los calculados para el año anterior.
A continuación se recoge la evolución reciente de los precios medios de la arcilla común,
fuente disponible sobre este particular.