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Desde hace varios cursos el Dpto. de Biología y Geología realiza esta visita para alumnos de Geología y/o C.T.M.A. de 2º de Bachillerato.
La solicitud para realizar esta actividad se debe cursar a través de fax al número 91 322 01 11. Al conceder la autorización, la empresa facilita un folleto informativo, el plano de situación y un vídeo de 8 minutos. Antes de la visita, se explican en clase ciertos aspectos relacionados con ella, y se procede al visionado del vídeo que proporciona la empresa T.O.L.S.A.
Visita a la mina de Vicálvaro
Este yacimiento contiene más del 70% de las reservas estimadas de sepiolita. Corresponde a una mineralización sobre materiales arcillosos de origen lacustre a muro de secuencias arcósicas de abanicos aluviales de edad miocena. En esta explotación se reconocen dos secuencias superpuestas formando capas lenticulares subhorizontales con potencias que oscilan entre los 2 y los 12 metros, quedando separadas por materiales detríticos aluviales.
Las capas de mineral contienen más de un 80% de sepiolita, 15% de esmectitas, 2% de carbonatos (calcita, dolomita), <2% de cuarzo y <1% de feldespatos.
Al empezar la visita un geólogo de la empresa explica a los alumnos las características geológicas del yacimiento y las propiedades físico-químicas de las arcilllas y, más concretamente, de la sepiolita.
La capa de sepiolita se encuentra a unos 40 metros de la superficie topográfica original. Para alcanzarla se va retirando el estéril mediante mototraíllas. Puesto que la mototraílla carece de capacidad de arranque, previamente se ha removido la capa superficial mediante un "rejón" arrastrado por otro vehículo: una pala que además luego empujará a la mototraílla durante la fase de carga.
La extracción de mineral se realizará durante el período de mayo a octubre, en que el tiempo seco favorece que la sepiolita, de gran capacidad absorbente, llegue a fábrica con un grado aceptable de humedad. El tiempo seco permite el secado natural al aire, tras la molienda, extendiendo el mineral en parvas que se pueden ver frente a la entrada a la zona de mina. En ellas, el mineral se voltea periódicamente hasta que alcanza el grado de secado suficiente para su traslado a fábrica. El mineral se extrae con un 40 a 45% de humedad y es tan absorbente que, aunque el tiempo sea seco, en las épocas frías la condensación nocturna es suficiente para hacer que recupere su humedad. El secado se completará en fábrica hasta el 10% de humedad.
A lo largo del verano se extraen unas 650.000 toneladas que se procesarán durante el resto del año en la fábrica.
El método de explotación recibe el nombre de transferencia de estériles, consistente en utilizar la tierra extraída para rellenar los cuarteles en que se ha completado la extracción. De este modo, se realiza el relleno para la recuperación de los terrenos. Antes del inicio de los trabajos se hizo un estudio topográfico que servirá como referencia para restaurar la topografía original. Tras observar el trabajo de extracción, se visita el molino donde es triturado a un tamaño máximo de 150 mm. Además, en el molino se realiza una primera mezcla del mineral procedente de los diferentes cuarteles.
Visita a la fábrica
La fábrica de TOLSA está situada al pie del cerro Almodóvar, a la altura del kilómetro 9,500 de la N-III (A-3), teniendo el acceso por la carretera Vallecas-Mejorada del Campo.
En el exterior se acumula el acopio de mineral transportado desde la mina en espera de su procesamiento. El tratamiento al que se somete el mineral consiste básicamente en la molienda hasta conseguir la granulometría requerida y secado. Por último, se carga a granel, en "big-bags" o se envasa en bolsas de papel para su distribución.La primera parte de la visita a la fábrica se desarrolla en el laboratorio. Consta en realidad de cuatro laboratorios: análitica, aplicaciones, comercial y alimentación animal. El primero de ellos, además de realizar el análisis del yacimiento y el control de calidad del mineral, proporciona datos a los otros para llevar a cabo su labor de investigación en sus respectivos campos.
Los diferentes minerales presentes en las muestras se caracterizan mediante el análisis por difracción de rayos X (método del polvo). Esta técnica tan solo permite la identificación de los minerales presentes en la muestra (esmectitas, sepiolita) al poner en evidencia su estructura cristalina única, pero no informa acerca de su composición química exacta; dato que es de gran importancia en este caso pues la mayor o menor proporción de Al o Mg afecta a las propiedades del mineral.
Es preciso, por tanto, abordar el análisis químico de las muestras. Por ser estos minerales insolubles se acude al método de fusiones alcalinas que permite poner la muestra en disolución. El método consiste en situar la muestra en un crisol junto a un fundente y pasarlo a una mufla a 1.000º C durante 15 a 20 minutos. A continuación se pasa a agua con ácido nítrico al 10% consiguiendo la disolución. Ahora es posible analizarlo por el método de absorción atómica.
La absorción atómica se basa en comparar la absorbancia que presenta la muestra para la luz de longitud de onda correspondiente al espectro de emisión del elemento a medir con una curva patrón de pureza.
Después se procede a la fase de secado. Esta fase es fundamental en la preparación de un material caracterizado por su elevada capacidad de absorción, la cual se vería mermada en caso de contener una proporción excesiva de agua.
Antes del secado, el mineral es sometido a molienda en tres etapas en función de la granulometría deseada. Un molino primario reduce tamaño desde los 150 ó 200 mm con que llega de la mina hasta los 80 mm. El molino secundario tritura el mineral hasta los 20 mm y el terciario alcanza un tamaño de 4 mm.
El secado se realiza en grandes trómeles, cilindros rotatorios de 24 metros, por aire caliente reduciendo la humedad desde el 30 ó 40% de origen hasta el 10%. Este secado produce la emisión de alrededor de 12 toneladas/hora de vapor de agua que se elimina a la atmósfera. La energía primaria es proporcionada por gas natural a través de un sistema de cogeneración en que la combustión del gas, además de servir para el secado de mineral, se acopla a un sistema de turbina-generador que rinde 13 Mw/h, de los cuales 3 Mw/h se emplean en los procesos propios de la actividad de la fábrica y los 10 Mw/h restantes se venden inyectándolos directamente a la red eléctrica de Unión Fenosa a una tensión de 45 KV.La clasificación del mineral se realiza:
1. El tamaño grueso mediante cribas.
2. Los materiales finos mediante separadores dinámicos centrífugos.
La separación rinde varias clases por tamaño:• El más grueso se destina a "lechos para gatos" (de 6 a 30 mallas STM; el número máximo de mallas, piezas o hilos que forman un tamiz, por unidad de longitud caracterizan el tamaño mayor del grano que dejan pasar, por lo que a menos mallas corresponderán granulometrías más gruesas. Las siglas STM hacen referencia al sistema normalizado empleado).
• Para absorbentes se destinan tamaños comprendidos entre 60 y 120 mallas.
• Los más finos, de tamaños medibles en micras, son los que se destinan a cosmética, filtros, pinturas, aditivos reológicos, etc.Cerro del Telégrafo
Al final de la jornada se realizó una breve visita a las inmediaciones de la vertiente nordeste del Cerro del Telégrafo, próximo a Rivas Urbanizaciones. Aquí se comentó el impacto producido por el crecimiento urbanístico, así como la problemática causada por las características geotécnicas de los suelos de esta zona, lo que ha ocasionado fenómenos de expansión y de subsidencia en los terrenos yesíferos.
Desde el cerro se puede hacer un análisis del paisaje y de los usos del territorio, observar los impactos generados por la actividad humana, proponer medidas correctoras, etc. Se trata, por tanto, de ilustrar sobre el terreno y con situaciones reales diversos aspectos de la asignatura de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente.
© de las imágenes: Javier E. Durán Leirado
La mayor parte de la información textual está obtenida de la web de César Martínez, perteneciente al Seminario permanente de C.T.M.A. del C.A.P. de Coslada (Madrid).
