Estudio geoquímico de los depósitos niquelíferos en la región de Loma de Hierro, ubicada entre los estados Aragua y Miranda; y de la producción de este metal en el mundo y en los principales países productores

Indice
1.
Introducción
2. Marco
Teórico


4.
Información geoquímica
5. Níquel en
Venezuela
6. Procesos de extracción de
níquel
7. Procesos de industrialización de
níquel
8. Análisis de datos
económicos
9. En
Venezuela
10. En el mundo

11.
En Australia
12. En Estados Unidos

13.
En Canadá
14. Conclusiones

15.
Bibliografía

1.
Introducción

El níquel es un elemento metálico que
puede presentarse en distintas formas en la naturaleza: en
depósitos de sulfuro, debido a la elevada afinidad que
existe entre este elemento y el azufre, en lateritas
niquelíferas, y en lavas komatíticas.

Cuando este metal es obtenido con un alto grado de
pureza, es empleado para la realización de aleaciones
utilizadas para la fabricación de monedas,
tuberías, chapas, electrolítos, etc. Estas
aleaciones son producto de la
combinación del níquel con metales como cobre,
cobalto, vanadio, etc.

Los depósitos de níquel a nivel mundial se
encuentran en grandes proporciones en las menas de Canadá,
en Australia, en la antigua Unión Soviética y en
Estados
Unidos, principalmente. Actualmente, en Venezuela los
depósitos de este metal, se encuentran en lateritas
niquelíferas presentes en la región de Loma de
Hierro, específicamente en la Formación Tiara,
ubicada entre los estados Aragua y Miranda, con reservas
estimadas de 30 millones de toneladas y un tenor variante entre
1,5% y 2% de níquel.

Es importante señalar que el objetivo
perseguido en este proyecto es el
estudio del níquel desde dos puntos de vista distintos e
íntimamente ligados: el geoquímico y el
económico. Para el estudio de este elemento desde el punto
de vista geoquímico, es necesario realizar una
caracterización de este metal tomando en cuenta los tipos
de manifestación del níquel en la naturaleza , la
distribución de este elemento en la misma,
los distintos modos de extracción del níquel
presentado en los depósitos, entre otros.

Por otra parte, desde el punto de vista económico
es indispensable conocer la producción mundial de
níquel, los costos de
importación del mismo en Venezuela, con el
propósito de establecer una comparación de rentabilidad
entre la importación llevada a cabo en el país y el
actual proyecto, en ejecución, de extracción de
níquel de la peridotita ubicada en la región de
Loma de Hierro.

Los tópicos antes mencionados, serán
ampliados a continuación en la presentación de este
proyecto.

2. Marco
Teórico

3. Aspectos
Fundamentales.

Conceptos Básicos:

• Características generales del
  Níquel

El níquel, de símbolo Ni, es un elemento
metálico magnético, de aspecto blanco plateado,
utilizado principalmente en aleaciones. Es designado como metal
ferroso, debido a que pertenece a la tríada del hierro. Es
un elemento de transición del sistema periódico
ubicado en el grupo 8, su
número atómico es 28 y su peso atómico es
58,69.

La estructura
electrónica de los dos últimos
sub-niveles es: 3d8 4s2; con los 5 orbitales d ocupados, sugiere
una valencia + 2 y otras valencias superiores al poder perder
electrones de los orbitales d, pero solo es estable en compuestos
divalentes.

• Propiedades físicas y químicas del
  Níquel.

Entre las propiedades físicas caben destacar las
siguientes:

-Es un metal blanco grisáceo.

-Es un metal duro, maleable, dúctil y
magnético.

-Presenta un brillo intenso.

Entre las propiedades químicas se
destacan:

-Aparece bajo cinco formas isotópicas.

-El níquel metálico no es muy activo
químicamente.

-Es soluble en ácido nítrico diluido, y se
convierte en pasivo (no reactivo) en ácido nítrico
concentrado.

-Es resistente a varios químicos reductores y no
tiene rival en la resistencia a
álcalis ácidos.

-Tiene un punto de fusión de
1455 ºC y un punto de ebullición de 2730 ºC, su
densidad es de
8,9 g/cm3.

-Debido a su resistencia a la corrosión, el níquel es utilizado
para mantener la pureza del producto en la industria de
alimentos y de
fibras sintéticas.

-El níquel comercialmente puro tiene alta
conductividad eléctrica.

-Este elemento tiene una alta temperatura de
Curie y buenas propiedades magnetoresistivas.

-Además, posee una relativamente alta
conductividad térmica, por lo que se emplea en
intercambiadores de calor.

• Historia y Estado
  natural del Níquel.

Hacia fines del siglo XVII se aplicó la
expresión alemana Kupfernickel (cobre falso) a menas
parecidas a las de cobre y de las que no podía obtenerse
metal alguno. Durante miles de años el níquel se ha
utilizado en la acuñación de monedas en aleaciones
de níquel y cobre, pero no fue reconocido como sustancia
elemental hasta el año 1751, cuando Axel Fredrik
Cronstedt, químico y notable mineralogista sueco,
demostró que menas de niquelita contenían un metal
al que obtuvo por primera vez en dicha fecha, y al que
denominó abreviadamente níquel.

El níquel aparece en forma de metal en los
meteoros, siendo el más abundante, después del
hierro. Puede encontrarse en estado nativo en los aerolitos.
También se encuentra, en combinación con otros
elementos, en minerales como la
garnierita, milerita, niquelita, pentladita y pirrotina, siendo
estos dos últimos las principales menas de níquel.
En las rocas
ígneas se estima un porcentaje de 0,02. Ocupa el lugar 22
en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre.

Figura 1

* Níquel metálico

• Principales compuestos que forma el
  Níquel.

El níquel forma fundamentalmente compuestos
divalentes, aunque se dan casos en estados de oxidación
formales que varían entre -1 y + 4. La mayoría de
las sales de níquel, como el cloruro de níquel
(II), NiCl2, sulfato de níquel (II), Ni(NO3)2, presentan
color verde o
azul, y están generalmente hidratados. El sulfato de
amonio y níquel (NiSO4.(NH4)2SO4.6H2O) se utilizan en
soluciones
para galvanizado de níquel. Los compuestos de
níquel se identifican frecuentemente añadiendo un
reactivo orgánico, la dimetilglioxima, la cual reacciona
con el níquel para formar un precipitado floculante de
color rojo.

Se conoce el óxido niqueloso (NiO), gris verdoso,
obtenido por calcinación del carbonato o del nitrato, y
otro óxido más oxidado, que parecería ser un
dióxido (NiO2). El hidróxido niqueloso [Ni(OH)2] es
un precipitado verde claro que se disuelve en amoníaco,
dando un ión complejo [Ni(NH3)6+2], de color azul oscuro.
Los halogenuros son fácilmente solubles, e hidratados al
estado sólido. El ión niqueloso da un ión
complejo con el cianuro, [Ni(CN)4-1]. Se conocen también
los nitratos, carbonatos y sulfuros.

• Aplicaciones y producción del
  Níquel.

El níquel es extremadamente utilizado, ya que
posee muchas propiedades beneficiosas para distintos fines.
Factores que hacen al níquel y a sus aleaciones,
comercialmente valorables son: dureza, resistencia a la
corrosión, alta ductibilidad, buena conductividad tanto
térmica como termal, características magnéticas y sus
propiedades catalíticas.

Este elemento se emplea como protector y como
revestimiento ornamental de los metales; en especial de los que
son susceptibles de corrosión como el hierro y el acero. El acero
inoxidable, producto de una aleación hierro-carbón,
puede poseer entre 2 y 4% de níquel, siendo de gran
valor en el
área de la salud, por sus propiedades
higiénicas; y en el hogar, por sus propiedades
domésticas en la cocina. El acero de níquel,
también es empleado en piezas de automóviles como
ejes, cigüeñales, engranajes, llaves y varillas, en
repuestos de maquinarias y en placas para blindajes. Algunas de
las más importantes aleaciones de níquel son la
plata alemana, el invar, el monel, el nicromo y el permalloy. Las
monedas de níquel en uso son una aleación de 25% de
níquel y 75% de cobre. El níquel es también
un componente clave de las baterías
níquel-cadmio.

Los mayores depósitos de níquel se
encuentran en Canadá, y se han descubierto ricos
yacimientos en el norte de Quebec en 1957. Le siguen en
importancia como productores de níquel Cuba, Puerto Rico, la
antigua URSS, China,
Australia y Estados Unidos. La producción mundial minera
de níquel alcanzó en 1991 unas 923.000
toneladas.

Existe una clasificación de níquel
primario en cuanto al porcentaje de níquel que contenga
dicho material: clase I mayores a 99,8% Ni, y clase II menores
99,8% Ni. Dicha clasificación, se observa en las
siguientes tablas:

Tabla 1. Clase I. Productos que
poseen más de 99,8 % de níquel primario.

Fuente: Internet — http:/www.mineralresources.com

Tabla 2. Clase II. Productos que
poseen menos de 99,8 % de níquel primario.

Fuente: Internet —
http:/www.mineralresources.com

Es notable que todos los productos derivados del
níquel primario son de forma masiva. Sin embargo, algunos
productos de níquel primario pueden ser suministrados como
polvo o químicos, incluyendo sulfatos, cloratos,
carbonatos y formas especiales de óxido de níquel,
que son realmente solubles en ácidos débiles. Estos
productos son generalmente de forma dispersada.

GRÁFICO 1

Fuente: Internet —
http://www.mineralresources.com

Más del 80% del níquel primario es
consumido en algunas 3000 diferentes aleaciones, agrupados
generalmente en acero inoxidable, aleaciones de acero y
aleaciones no ferrosas. Cerca del 60% del Ni primario es usado
solo en aleaciones de acero inoxidable.

Las aleaciones de níquel y acero son usadas en
manufactura de
maquinaria pesada, armamentos, herramientas y
en equipos capaces de soportar elevadas temperaturas, incluyendo
turbinas de gas y
dispositivos ambientales como limpiadores, depuradores,
etc.

Las aleaciones no férricas incluyen: aleaciones
níquel-cobre, esta posee típicamente 65% de Ni; y
aleaciones cobre-níquel, la cual posee típicamente
10% de Ni. Son utilizadas para la fabricación de equipos
marinos y constituyen la materia prima
para ácidos inorgánicos.

Las aleaciones níquel-cromo, contienen entre
40-70% de Ni, y son usadas en la fabricación de
químicos corrosivos y en instrumentos de altas
temperaturas como hornos, motores de jets,
etc.

Los componentes niquelíferos, dentro de la
importancia comercial, se encuentran como óxidos,
sulfatos, cloratos, acetatos, carbonatos e hidróxidos.
Varios usos de estos componentes se emplean en la industria
química,
como productos catalíticos y pinturas; y en la industria
de la cerámica.

4. Información
Geoquímica

La génesis de los depósitos
niquelíferos puede ser explicada mediante diversos
procesos
naturales. Los más empleados, y de mayor certeza se
mencionan a continuación:

• Es muy común que los depósitos de Cu-Ni
  se originen mediante un proceso
  denominado Liquación, mecanismo proveniente de la
  diferenciación magmática.

La liquación no es más que una forma de
segregación debido a la inmiscibilidad de los
líquidos. Así, en una mezcla de magma
sulfúrico y silicatado, los mismos tenderán a
segregarse mediante la separación de gotas de S, las
cuales posteriormente coalescen para formar glóbulos
más densos que el magma, acumulándose en la base de
la intrusión o fluido de lava. El sulfuro de hierro es el
principal constituyente de estas gotas, las cuales a su vez se
asocian a rocas básicas y ultrabásicas, ya que el
sulfuro y el hierro son más abundantes en dichas rocas que
en las rocas ácidas o intermedias.

Los elementos calcófilos (clasificación
geoquímica de los elementos hecha por Goldschmidt) tales
como Ni, Cu y algunos metales del grupo del platino,
también tienden a formar parte de estas gotas de
S.

La acumulación de gotas de sulfuro de Fe-Ni-Cu en
una fracción silicatada puede producir depósitos
masivos de sulfuros. Estos depósitos se encuentran
cubiertos por una zona de silicatos secundarios rodeados por una
red de sulfuros.
Esta zona, a su vez, esta cubierta por una débil
mineralización, la cual tiene un alto grado de
recubrimiento de peridotita, gabro o komatita, dependiendo de la
naturaleza de la fracción de silicato asociado.

• Mediante algunos Procesos Metamórficos se han
  podido originar depósitos diseminados de Ni en diques de
  rocas ultramáficas.
• Por medio de los Depósitos Residuales se
  originan las lateritas niquelíferas.

Los depósitos residuales se originan por la
acción de un clima tropical
intenso sobre rocas que poseen cantidades trazas de Ni, tales
como la peridotita, serpentinita, que poseen alrededor de 0,25%
de Ni.

Durante la laterización de dichas rocas, el
níquel temporalmente se va en solución, pero, en
general, es rápidamente reprecipitado junto con los
minerales de óxido de hierro en la laterita, garnierita u
otros filosilicatos niquelíferos. El Co también se
puede encontrar en este tipo de minerales, pero usualmente es
más estable en minerales de Mg y Co.

El níquel es encontrado principalmente en tres
tipos de depósitos:

1. Depósitos de sulfuro de
   níquel.
2. Lavas fluidas komatíticas.
3. Lateritas Niquelíferas.

Los depósitos de sulfuro de níquel
mayoritariamente datan de la era precámbica, y algunos
depósitos, como los provenientes de Ontario,
Canadá; el oeste de la placa australiana; la parte norte
de la placa del Báltico; y los de Zimbowe-Rodesia, se
encuentran limitados por cinturones constituidos por diorita,
dolerita o jade, provenientes del arqueozóico. Estos
depósitos muestran , sin embargo, un buen desarrollo en
el campo de la metalogénesis, pero hay evidencias
considerables de que los que poseen sulfuros derivados del manto
están confinados en el arqueozoico y proterozoico
temprano.

Estos depósitos de sulfuro de níquel no
son muy comunes, y pocos países son importantes en la
producción de los mismos. Los productores más
importantes son: Canadá, la antigua Unión
Soviética y Australia; mientras que Zimbawe-Rodesia,
Suráfrica, Botwana y Finlandia forman parte de una
pequeña parte de dichos depósitos.

La mineralogía de estos depósitos
comúnmente está constituida por pirrotita,
pentlandita (Fe,Ni)9S8, Calcopirita y Magnetita.

Cabe destacar que en las minas finlandesas de Outukumpu,
los depósitos de sulfuro de Ni presentan un bajo grado de
contenido del mismo, alrededor de 0,2%; por el contrario, en la
zona oeste de Australia los depósitos pueden llegar a
tener un 12% de contenido de Ni.

Todos los depósitos de sulfuro de Ni están
asociados a rocas ígneas básicas y
ultrabásicas, ya que en ambas, el espacio y la
geoquímica se relacionan, tanto en los depósitos
asociados a rocas gabroides con una elevada relación Cu/Ni
(en Sudbury, Ontario; Noril´sk, URSS) como en los
depósitos asociados a rocas ultrabásicas con baja
relación Cu/Ni ( en los depósitos del oeste
australiano).

En las lavas fluidas komatíticas el níquel
se presenta también como sulfuro de níquel en forma
masiva en la base del conducto del fluido o diseminado a
través de la roca. Los depósitos de sulfuro masivo
son generalmente pequeños (alrededor de 2×106 toneladas),
pero contienen alta cantidad de Ni (mayor al 15%). Por el
contrario, los depósitos de sulfuro diseminados tienden a
ser extensos (mayor a 200 millones de toneladas), pero de bajo
grado con respecto al contenido de Ni (generalmente 1,5% de Ni).
Estos tipos de depósitos se presentan en varias minas
australianas, y entre algunos ejemplos caben destacar los
siguientes:

Kambalda Riqueza : 10,5 millones de toneladas 3%
Ni

Emily Ann Riqueza : 2,06 millones de toneladas 4,1%
N

Cosmos Riqueza : 0,4 millones de toneladas 8,2%
Ni

Silver Swan Riqueza : 0,5 millones de toneladas 9,6%
Ni

Este tipo de mineralización fue descubierta en
Kambalda, a comienzos de 1970, en el oeste de
Australia.

La exploración moderna, incluyendo las
técnicas geofísicas, mejoraron el entendimiento de
este tipo de depósitos, siendo así recientemente
descubiertos como depósitos de sulfuro masivo en las lavas
fluidas komatíticas. Se cree que las komatitas tienen gran
cantidad de depósitos niquelíferos, ofreciendo la
mejor oportunidad en la investigación de este tipo de
depósitos en el oeste de Australia.

Los depósitos de lateritas niquelíferas
contienen Ni en asociación con el cobalto, en
óxidos formados en la superficie de los depósitos.
Aunque los grados de Ni encontrados son bajos (2% Ni y
comúnmente 1% Ni), los depósitos pueden ser
extensos (con más de 100 millones de toneladas), siendo
así, fácilmente detectados como minas.

Este tipo de depósitos proporciona una parte
significativa en el mundo de la producción de Ni, pero se
requiere de un elevado capital para
cubrir los gastos del
complejo proceso de tratamiento de los mismos.

La mayor producción de las lateritas
niquelíferas en el mundo proviene de Nueva Caledonia,
donde la minería se
inició en 1876. El incremento en el consumo de Ni
desde 690000 toneladas en 1978 hasta 1,3 millones de toneladas en
1990, fue pronosticado años atrás,
debiéndose el mismo al aumento en la producción de
depósitos de sulfuros niquelíferos y de las
lateritas niquelíferas. El 70% de esta estimación
provenía de las lateritas niquelíferas.

En Australia, se pueden destacar varios ejemplos de este
tipo de depósitos.

Murrin Murrin Riqueza: 142,5 millones de toneladas 1%
Ni; 0,06% Co.

Cawse Riqueza: 213 millones de toneladas 0,7%Ni;
0,04%Co.

Bulong Riqueza: 140 millones de toneladas 1% Ni;
0,09%Co.

Marlborough Riqueza: 86 millones de toneladas 1,2% Ni;
0,07% Co.

5. Níquel en
Venezuela

En Venezuela, específicamente entre los estados
Aragua y Miranda, existe una formación, denominada
Formación Tiara, en la cual se encuentra una fila, cuyo
nombre es Loma de Hierro. En dicha fila, se presenta un
yacimiento de lateritas niquelíferas que ha sido muy
estudiado, debido a la posibilidad que se tiene de extraer
cantidades significativas de Ni del mismo para su aprovechamiento
en materia
económica.

A continuación, se presenta un mapa de la
formación Tiara, en donde se incluye la ubicación
del yacimiento de Loma de Hierro:

Mapa 1

Fuente: Internet —
http://www.pdvsa/lexico.com

Los yacimientos de Loma de Hierro fueron descubiertos en
1941 por los Ingenieros de Minas Enrique Rubio S., Manuel Tello
B. y Carlos Fernández de Caleya.

El reconocimiento a escala nacional
de áreas potenciales de laterita niquelífera y una
prospección de carácter regional en el yacimiento
de Loma de Hierro y sus alrededores, dieron como resultado que la
Dirección de Geología
se abocara a la explotación en detalle para la evaluación
de esta zona, considerada como la más promisoria de todas
las investigaciones
del país.

En 1960 se presentó un proyecto de
investigación de esta zona, siendo denominado "Proyecto de
Evaluación de los Yacimientos de Lateritas
Niquelíferas en Loma de Hierro, Estados Aragua y Miranda",
el cual fue aprobado, para dar paso al estudio de dicha
región.

Al comenzar los estudios de la región antes
mencionada, se pudieron determinar ciertos rasgos significativos
de la misma, entre los que cabe destacar la descripción
litológica. La zona de Loma de Hierro está
constituida por un complejo peridotita -gabro, el cual se compone
de peridotita serpentinizada, troctolita y gabro asociado a
basalto. La peridotita es principalmente una harzburgita de grano
grueso con olivino y enstatita de color negro a verdoso de
acuerdo al grado de serpentinización. El aspecto general
de estas rocas es muy uniforme a través de todo el cuerpo,
aunque en el borde septentrional aparecen rocas complejas entre
peridotita y troctolita. La expresión más
característica de esta unidad es la peridotita
serpentinizada, en la cual se ha formado una cobertura de
laterita niquelífera que en algunos lugares tiene gruesas
capas de moco de hierro.

Se puede afirmar que el manto laterítico que
recubre a la peridotita de Loma de Hierro es producto de un
proceso de alteración superficial, activo bajo
determinadas condiciones climáticas y topográficas,
que se denomina laterización. Los cambios bruscos de
temperatura y la circulación subterránea de las
aguas de infiltración, alteran gradual y progresivamente a
la roca, predominando la acción geoquímica de
disolución o ataque sobre la mecánica de erosión. Las aguas se
infiltran por las fisuras o diaclasas producidas por efecto de
los esfuerzos dinámicos, posiblemente durante el
emplazamiento de la masa peridotítica, y ponen
rápidamente en solución a los silicatos de magnesio
y hierro anhidros. En esta etapa de alteración, la
peridotita tiene aproximadamente su estructura primitiva: lamelas
de hidratos de hierro y de sílice residual.

Durante el proceso, la peridotita adquiere un mayor
grado de porosidad y permeabilidad, facilitando la
penetración y circulación de las aguas de
infiltración y el ataque continuo a la peridotita fresca
por reacciones geoquímicas, también se produce la
eliminación de los productos en solución durante
algún tiempo
después del período de lluvias intensas.

Al observar la masa laterítica, se aprecia en la
mayoría de los casos que la peridotita alterada presenta
texturas progresivamente más terrosas hacia la superficie,
a la vez que se produce el enriquecimiento en níquel;
luego se observa un brusco empobrecimiento en níquel y
magnesio y enriquecimiento en hierro y cobalto. El límite
que separa las zonas enriquecidas en níquel de las
enriquecidas en hierro generalmente es pronunciado y se
manifiesta en un cambio de
color que se convierte en marrón oscuro al pasar de la
peridotita terrosa mineralizada a la laterita.

El espesor de la laterita "in situ" representa el
residuo insoluble de la masa de peridotita infrayacente de la
cual teóricamente se ha liberado una cantidad de
níquel, que puede concentrarse debajo de la laterita o en
sus cercanías. En contraste, las lateritas que han sufrido
transporte no proporcionan indicación alguna sobre la roca
madre ni sobre las eventuales concentraciones
niquelíferas.

Las menas niquelíferas contienen proporciones
variables de
magnesio y níquel bajo la forma de garnierita, que es un
silicato hidratado de magnesio y níquel .
Mineralógicamente, son variedades de antigorita en las
cuales el níquel reemplaza al magnesio en proporciones
variables.

Según los estudios que se han realizado en la
región de Loma de Hierro, la mineralización de
níquel puede ser dividida en tres fases:

1. Mineralización inicial de la peridotita

   otros elementos.

2. Enriquecimiento in situ de níquel en la
   peridotita alterada por migración de
3. Concentración de níquel por
   migración descendente.

La primera fase comprende la serpentinización de
la peridotita fresca, variable según el grado de
hidratación de los silicatos anhidros, originada por
metamorfismo regional o hidrotermal mediante la
impregnación permanente por aguas superficiales al abrigo
del aire. Su tenor
es el inicial de la roca madre, constante en el orden de 0,25% de
níquel.

La segunda fase se produce en la peridotita alterada del
cuerpo lateritico, en la cual no ha habido pérdida de
níquel durante la fase inicial. El enriquecimiento
proviene de la pérdida más o menos total de
sílice y magnesio que puede representar más del 75%
de la composición de la roca madre. El níquel se
encuentra difuso en la masa peridotítica alterada y
sólo se evidencia en los análisis químicos; no es explotable,
pero la mineralización contribuye a la
concentración posterior que se produce en la tercera
fase.

La tercera fase es la más compleja e importante.
Se ha mencionado anteriormente el límite frecuentemente
brusco en el cuerpo laterítico entre la peridotita
alterada con mineralización niquelífera y la
laterita ferruginosa propiamente dicha. Este límite avanza
progresivamente en sentido descendente a medida que se incorporan
el magnesio y la sílice combinados restantes en las
peridotitas alteradas y la casi totalidad del níquel, y el
espesor de la laterita residual ferruginosa aumenta gradualmente.
Este desplazamiento progresivo hacia la base del límite
níquel-hierro se denomina "descenso" de la
laterita.

Las aguas superficiales que se infiltran, probablemente
ácidas, atraviesan la laterita porosa y se mantienen
durante algún tiempo en la porción inferior
plástica de esta zona, poniendo a los minerales que se
encuentran en la peridotita alterada en soluciones que pueden
precipitarse al descender constituyendo entonces las
concentraciones explotables de níquel, o que
también pueden ser arrastrados en solución. A
continuación se presenta un esquema del perfil del
suelo del
complejo laterítico, mostrando las tres fases:

Figura 2

* Corte esquemático ideal
mostrando las zonas principales del complejo
laterítico

Para que el proceso de concentración
niquelífera se lleve a cabo se requieren de condiciones
complementarias tales como:

• Libre circulación de las soluciones
  niquelíferas, ya sea en sentido vertical (yacimiento in
  situ) o en un plano más o menos inclinado sobre la
  horizontal a algunos metros de profundidad ( yacimiento de
  migración).
• Existencia de espacios en la zona de la peridotita
  alterada (poros, cavidades, diaclasas, fisuras) en las cuales
  quede retenido el mineral.
• Tiempo suficiente como para que se acumulen
  concentraciones de níquel provenientes de soluciones con
  tenores mínimos, durante el cual las condiciones del
  medio no sean afectadas por la erosión. Influye
  igualmente la periodicidad de la circulación de las
  aguas, la disolución del níquel al comienzo de
  las estaciones de lluvia y la concentración
  saturación de soluciones durante las estaciones
  secas.

Las condiciones descritas constituyen solo una parte de
los factores que influencian la mineralización
niquelífera explotable; otros factores aún no
completamente conocidos incluyen la acción de
catalizadores naturales, acción geoquímica,
variaciones del pH,
etc.

Después del eventual relleno de los espacios
disponibles (poros y cavidades) las soluciones
niquelíferas circularían a modo de aguas
subterráneas sobre la superficie impermeable de la
peridotita serpentinizada situada a cierta profundidad
deslizándose entre los bloques de peridotita y ciertas
zonas serpentinosas impermeables. El níquel se
concentraría únicamente al hallar las condiciones
favorables para su precipitación en este proceso y a
cierta profundidad, ya que estos precipitados no son estables ni
insolubles sino al estar protegidos por una capa o recubrimiento
lateritico.

Una vez que este proceso natural se ha llevado a cabo,
es cuando el níquel se encuentra en perfecta
condición para ser extraído y luego tratado, de la
manera conveniente, para su posterior comercialización.

6. Procesos de
Extracción de Níquel

En los yacimientos lateríticos de níquel,
el contenido de dicho elemento se encuentra diseminado en la
mena. Uno de los métodos de
extracción de Ni, en este tipo de depósitos, es el
de lixiviación amoniacal, el cual es el más
empleado en nuestro país, para dicho proceso. Este
método
se basa en el hecho de que el Ni posee propiedades
específicas de asociarse con el amoníaco, formando
complejos de tipo amínico. El proceso de extracción
de Ni de los depósitos de lateritas niquelíferas se
podría explicar de la siguiente manera:

Todas las menas de níquel que han sido formadas
debido a transformaciones climáticas de la peridotita o
rocas similares, y que tienen suficiente contenido
metálico, son aptas para el tratado amoniacal,
después de su reducción en condiciones apropiadas.
La tostación reductora, en las laterítas
niquelíferas, es el aspecto más crítico, ya
que es necesaria la selectividad del mismo, de forma que todo el
níquel presente pase al estado metálico, sin que
simultáneamente, se originen cantidades apreciables de
hierro metálico. En las lateritas niquelíferas se
indica claramente la factibilidad de
esta reducción selectiva, pero desde el punto de vista
económico, es necesario lograr velocidades de
reducción aceptables que implicarían la
reducción de los óxidos de hierro con una
pequeña formación de hierro
metálico.

Bajo condiciones reductoras, el óxido de
níquel se reduce a níquel metálico
fínamente dividido, mientras que el óxido de hierro
presente en las lateritas, lo hace en forma de magnetita y en
pequeñas cantidades de hierro metálico. Cabe
destacar, que el hierro tiene un efecto inhibidor sobre la
solubilidad del níquel al formar soluciones
sólidas, lo que facilita la extracción del
mismo.

El producto resultante de esta reducción es
sometido a un proceso de lixiviación o lavado con
amoníaco, obteniéndose el níquel
metálico con un alto grado de pureza.

Es importante mencionar que este proceso se emplea en
Venezuela para la extracción de níquel, debido a lo
siguiente:

1. Se obtienen soluciones con alta concentración
en el metal.

2. Se obtienen metales de alta pureza, ya que las
impurezas pueden ser

removidas con facilidad.

3. Con el líquido apropiado, puede mantenerse un
límite mínimo de pérdida.

En los depósitos de sulfuro de níquel –
cobre la extracción se hace de la siguiente manera:
primeramente se tuesta para liberar el azufre, y luego se funde
para formar una masa de Ni – Cu – Fe, que posteriormente se
bessemeriza para formar una mata de 75 a 80% de Cu – Ni. Esta
mata se emplea directamente para obtener metal Monel, y el resto
se funde especialmente para separar los sulfuros de Cu y
Ni.

7. Procesos de
industrialización del Níquel

Entre los procesos industriales, el niquelado es uno de
los más utilizado en las industrias
venezolanas. Esta técnica consiste en depositar sobre un
objeto de metal más alterable que el níquel una
capa de níquel por vía galvánica. Se sumerge
el objeto, perfectamente desengrasado y libre de óxidos,
en un baño cuya composición es aproximadamente la
siguiente:

Se une el objeto al cátodo y se sumerge en el
baño un ánodo de níquel puro. La densidad de
corriente se mantiene aproximadamente 2 amp./dm2, con una
tensión de 3,8 voltios a la temperatura de 18º C. Se
emplean diversos dispositivos mecánicos que producen una
agitación del líquido alrededor de los electrodos.
Después del depósito de níquel sobre la
superficie del objeto, se lava este con agua, luego
con una solución de cianuro de potasio y finalmente con
una corriente de agua. Se seca y se pule. Este niquelado se
utiliza para objetos de relojería, alumbrado,
cerrajería, ornamentación, etc. Precede
generalmente al cromado.

Otro proceso empleado en la industria, para la
obtención del níquel puro, es el denominado
tostación, en el cual se tuesta la muestra de
níquel obtenida de una mena de sulfuro, para luego
reducirla con carbón, y finalmente refinarla
electrolíticamente obteniendo así el metal con alto
grado de pureza.