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Caliza y Cemento

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Caliza y cemento

La producción de caliza suele basarse en métodos de explotación a cielo abierto, en concreto


canteras, a través de múltiples bancos, aunque también se pueden encontrar explotaciones
subterráneas. La explotación en canteras es un término que se utiliza para describir una
técnica de minería a cielo abierto que consiste en la extracción de rocas y minerales no
metálicos ni energéticos con un alto grado de compactación y densidad en yacimientos
localizados. Las materias primas que se extraen en las canteras son áridos, minerales
industriales o rocas ornamentales y a excepción de las últimas, son machacadas y clasificadas
por tamaños o productos finales requeridos. Los materiales de construcción se obtienen en
canteras situadas en las proximidades del lugar de utilización del material con el fin de reducir
los costes de transporte que encarecen el producto final.

Las operaciones unitarias típicas de extracción incluyen la perforación y voladura. El diseño de


estas tendrá una determinada curva granulométrica de fragmentación en función del producto
final deseado. Tras la voladura, el material fragmentado es cargado y transportado hasta la
planta de trituración y clasificación..

El proceso de fabricación del cemento (blanco o gris) comprende cuatro tapas principales
teniendo como protagonista a la caliza. Primero hay un proceso de extracción por voladuras y
molienda de la materia prima, segundo una homogeneización, tercero una producción de
Clinker (caliza y arcilla calcinada a 1400ºC) en hornos rotatorios y por último una molienda
final del cemento. La roca caliza considerada para la producción de áridos debe de pasar por
un sistema de trituración y clasificación en varias etapas con el fin de producir los tamaños que
demanda su comercialización.

RESUMEN:

CALIZAS: rocas sedimentarias de origen quimico-organógeno formados por un 50% de


calbonato de calcio. Las de origen bioquímico se forman por la acción de los seres vivos. Estos
fijan el calcio disueltos en el agua y lo utilizan para construir sus esqueletos en forma de calcita
o aragonito, cuando estos mueren sus esqueletos darán unas calizas formadas por calcita,
siempre el aragonito es inestable y se transforma en calcita; también se despositan calizas en
los fondos marinos como consecuencia indirecta del metabolismo de los seres vivos. Las algas
al realizar la fotosíntesis consumen bióxido de carbono (CO2) este consumo de bióxido de
carbono no varía las características del medio con la consiguiente precipitación del carbonato
cálcico. La caliza tiene gran interés económico ya que constituye la materia prima del cemento;
se utiliza parte en la construcción y como fundente en la industria siderúrgica.

Las calizas a pesar de q están recristalizadas o sufrido reemplazamiento en grados variables


son designadas con nombres basados siempre en las texturas de superficies frescas como
ligeramente intemperizadas.

Las rocas calizas tienen empleos variados en la industria metalúrgica, como piedra fundente en
los hornos principalmente en los de hierro y metales no férreos, sirven para separar la silice y
producir una escoria delgada y básica que recoja y retenga las impurezas que se separen del
metal, para la concentración de minerales estirado de alambre, usos de fundicion, hornos de
acero de solera en donde se añade cal con caliza para separar las impurezas, como fundente
en los hornos eléctricos de acero y en los fundidores no férreos, en la manipulación de
minerales por flotacion se añade cal para crear un circuito alcalino, en la cianuración la cal
neutraliza las sales acidas solubles, coagula fangos y protege contra el anhidrido carbonico.

MODO DE FORMACION:

Roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por cabonato de calcio CaCO3 y en ocasiones


con pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc las cuales
llegan a modificar el color y grado de coherencia de la roca.

PROPIEDADES:

Dureza: 3 en la escala de Mhos

Textura: granular fina a gruesa, un poco rasposa.

Densidad: 3, generalmente ligeras.

Color: blanco y tintes diversos debido a impurezas. Pardo, incoloro. Blanco, rosa, amarillo y
gris.

Brillo: vitreo, de opaco a cristalino, traslucido o terroso

Roca permeable que aumenta el ph de las rocas (baja su acidez).


La caliza es una roca compuesta por lo menos del 50% de CaCO3 con porcentajes variables de
impurezas, en su interpretación mas amplia incluye cualquier material calcáreo que contenga
carbonato de calcio (mármol, creta, travertino, coral y marga). Se considera caliza a una roca
calcárea estratificada compuesta principalmente de calcita que por calcinación da cal viva.

La meterorizacion de la caliza relativamente pura contiene algo de carbonato de hierro, da


como resultado la solución de la caliza y un residuo de oxido de hierro. Si las condiciones son
favorables a la acumulación y si la cantidad de caliza meteorizada tiene espesor considerable,
como en las mesetas de meteorización, pueden resultar depósitos explotables de hierro.

Muchas calizas subyacentes de depósitos residuales de hierro contienen solo una ligera
cantidad de hierro diseminado y cantidades mucho mayores de silice y alumina y que su
meteorización daría un residuo de arcilla en lugar de un residuo de oxido de hierro.

Si una caliza contiene 4% de materia insoluble de la cual es hierro una octava parte.

En la naturaleza existe una gran variedad de tipos de roca caliza:

FISICO-QUIMICAS: margas, travertino, tobas calizas de bacterias y algas.

ORGANOGENAS: calizas lumaquelas conchíferas, eucrinitas, Biohermicas, biostromicas, creta y


nummuliticas

METASOMATICAS: dolomías y calizas dolomíticas.

Creta: roca sedimentaria de origen orgánico, blanca porosa y blanda, se usa para la tiza. Se
forma por la acumulación de restos de cocolitoforidos, algas microscópicas cubiertas por
minúsculas placas de calcita (cocolitos). Frecuente encontrar nódulos de silex asociados a la
creta.

Biohermicas o arrecifales : por la acumulación de esqueletos de organismos acuáticos


formadores de arrecifes.
Biostromicas: tienen el mismo origen de las anteriores pero ocupan áreas mas amplias y
aparecen en estratos de espesor variable separados por capas de arcilla

Bituminosas: calizas de color negro con alto contenido orgánico tales como el kerogeno y
asfaltos que por destilación, se pueden extraer y utilizar como combustible: los de crinoides
son calizas con dolomitas aunque la cantidad de calcita representa siempre mas del 50% del
total (sino seria una dolomía).

Calizas fétidas: contienen un cierto porcentaje de azufre reducido de tal forma que al
golpearlas despiden un desagradable olor a huevo podridos.

Litograficas: rocas de granos finos y colores claros formadas a partir de restos de organismos
marinos microscópicos llamados foraminíferos y ciertas algas por lo que también se
denominan calizas pelágicas. Litograficas debido a la finura del grano y se pueden utilizar para
escribir sobre ellas (excelente material fosilífero que permite la conservación de organismos
mas delicados como aves primitivas ARCHAEOPTERYX.

CALIZAS Nummuliticas: formadas en el terciario a partir de caparazones de protozoos del


genero Nummulites que a pesar de ser unicelulares son visibles a simple vista.

Calizas Ooliticas: con nódulos esféricos llamados oolitos producidos por la aglutinación de
fango calcareo alrededor de un núcleo.

Calizas Pisoliticas: formadas a partir de restos de algas dispuestas en masas esféricas de


pequeño tamaño
Calizas en tobas: depósitos sobre ciertos vegetales sub-acuaticos que se recubren de una
película de caliza al favorecer la precipitación de carbonato calcico mediante la absorción de
CO2 para la fotosíntesis. Se forma una roca esponjosa concrecionadas no ocupan gran
extensión. Va ligada a manantiales o cursos de aguas carbonatadas donde pueden darse
depósitos sobre vegetales subacuaticos

La piedra caliza cristalina, que no presenta una textura sedimentaria reconocible, más bien
tiene carbonato cristalino.

Mudstone que contiene lodo de carbonato y menos del 10% de granos entre 0.03 y 2 mm.

Wackestone, donde hay granos entre 0.03 y 2mm en una matriz de lodo calcáreo (matriz
soportada) que no supera el 50% del volumen de la roca.

Packstone que contiene granos, que se tocan entre sí, a manera de granos soportados, pero
que aún existe matriz de lodo calcáreo entre los granos.

Grainstone, no contiene lodo calcáreo, sino solo granos que se tocan entre sí, y cemento de
calcita entre los granos.
Boundstone, que contiene componentes esqueléticos primarios (fósiles) unidos con
sedimentación, litificados en su hábitat en la posición de crecimiento o los componentes
individuales relacionados con los organismos, con la sedimentación y formación de
biostromas, biohermos o estromatolitos.

Normalmente el carbonato de calcio puede ser formado por la acumulación de caparazones y


conchas de organismo vivos o por precipitación química directa desde soluciones acuosas.

% de dolomita (mineral) % de calcita Tipo de roca

0 – 10 90 – 100 Caliza

10 – 50 50 – 90 Caliza magnesiana o caliza dolomítica

50 – 90 10 – 50 Dolomía calcárea

90 – 100 0 -10 Dolomía (roca dolomítica)

la caliza pura teóricamente tendría más del 95% de calcita en su composición y posiblemente
un 4% de magnesio (dolomita)

Mientras que si la roca tiene entre un 90% de calcita y un 10% de dolomita, se denominaría
caliza magnesiana.

Si ya la calcita solo está entre 50% al 90% de la composición de la roca y la dolomita ya aparece
entre 10% al 50%, entonces se denomina caliza dolomítica

Finalmente si empieza dominar la dolomita en la roca y sobrepasa el 50% del total del
volumen, ya se empieza a denominar dolomía.

Textura de la piedra caliza

en base a la clasificación de Dunham 1962 se puede definir las siguientes texturas.

 Matriz soportada
 Grano soportadas
 Cristalinas

En este caso los granos suelen ser fósiles, conchas o caparazones de microorganismos, y
también oolitos, peloides e intraclastos.
Mientras que la matriz generalmente es micrita o lodo calcáreo.

En cuanto a la textura cristalina es cemento calcáreo cristalizado, donde no se reconoce


ninguna textura original.

También la textura cristalina se puedo haber formado porque la roca se originó de la


precipitación directa de la calcita.

La prueba del ácido clorhídrico

Toma la roca, lávala un poco y con el rayador de acero raspa la roca, y coloca un poco de ácido
clorhídrico al 10% de concentración.

Observa como empieza a causar efervescencia en la roca, entre más intensa y duradera es
aquella efervescencia, significa que la roca es más pura en calcita.

Si es menos intensa significa que tiene impurezas de cuarzo o minerales arcillosos.

CAL:

Durante la calcinación de las caliza, en condiciones controladas desprende dióxido de carbono


y quedan los oxidos de calcio y magnesio, conocidos con el nombre de cal viva

Este material reacciona con el agua; el proceso se llama apagado de la cal y es exotermico;
produce cantidad considerable de calor.

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