Este análisis se enmarca dentro de un proyecto de investigación denominado ESMIMET que es financiado por la Unión Europea en el marco del programa FEDER Interreg Poctep 2014-2020. El proyecto pretende, entre otros objetivos, la caracterización de los yacimientos de W-Sn y metales asociados (Nb, Ta, Be, Bi, etc.) de Castilla y León y las regiones Centro y Norte de Portugal con el propósito de establecer unas posibles guías de prospección que sean de aplicación universal en la exploración de este tipo de yacimientos.

O. Fadón, Siemcalsa, A. Toro, Siemcalsa, A. Delgado, Siemcalsa, J. Calvo, Cartif y P. Acebes, Cartif.

Dentro del proyecto se han estudiado y muestreado una serie de yacimientos portadores de W-Sn y metales asociados (Nb, Ta, Be, Bi, etc.), que han sido seleccionados por ser los más representativos de las principales tipologías de yacimientos existentes para estos metales. Los yacimientos más habituales son de naturaleza filoniana encajando en filones de cuarzo o asociados a diques aplopegmatíticos.

Con esta naturaleza se han podido analizar depósitos filonianos con wolframita (Peña do Seo), con scheelita (Barruecopardo, Valderrodrigo, Martinamor), con wolframita-scheelita (Borralha), con wolframita-casiterita (Panasqueira, Vale das Gatas), con scheelita-wolframita-casiterita (Morille-Martinamor) o filonianos con casiterita (La Fregeneda, Valtreixal), además de yacimientos ligados a diques aplopegmatíticos (La Fregeneda). Otro grupo aglutina aquellos ligados directamente a los cuerpos ígneos, es decir, los yacimientos encajados en cúpulas aplopegmatíticas (Golpejas, Enaras) o en estructuras brechoides (stockworks) localizados en la corteza de greisen que orlan dichas cúpulas (Bejanca). Otro conjunto importante de yacimientos agrupa aquellos vinculados a sistemas metasomáticos como los yacimientos encajados en skarns y/o niveles skarnoides. En este grupo se encuentran yacimientos de skarns con scheelita (Los Santos), skarns con wolframita-scheelita (Covas), skarns con scheelita-casiterita-sulfuros (Otero) y mineralizaciones ligadas a niveles skarnoides (Morille-Martinamor) o niveles calcosilicatados con influencia sedex (Valtreixal). Por último, se han estudiado someramente los yacimientos secundarios en los que la mineralización encaja en placeres vinculados a sedimentos de tipo coluvial-eluvial y, en menor medida, aluvial (Bejanca, Enaras).

En este trabajo se recapitula, a modo de relatorio, las técnicas de explotación empleadas tradicionalmente en la minería de estos metales en el oeste de la Peninsula Ibérica.

LOCALIZACIÓN DE LOS YACIMIENTOS ESTUDIADOS

Desde un punto de vista geológico los yacimientos estudiados se encuentran todos ellos localizados en el Macizo Varisco Ibérico que constituye el sector más occidental del Orógeno Varisco Europeo. El Macizo Ibérico está constituido por rocas premesozoicas que han sido deformadas y metamorfizadas durante la Orogenia Hercínica, así como una amplia representación de rocas ígneas ligadas a eventos tectónicos hercínicos y prehercínicos principalmente. Los yacimientos estudiados se localizan mayoritariamente en el Dominio del Complejo Esquisto Grauváquico de la Zona Centroibérica, si bien el sector de Valtreixal se localiza en el Dominio del Ollo de Sapo, los yacimientos de Covas y Borralha se localizan en la Zona de Galicia-Tras os Montes y el de Peña do Seo en la Zona Asturoccidental-Leonesa según el esquema de unidades geológicas del Mapa Geológico de España y Portugal.

Desde un punto de vista meramente geográfico los yacimientos estudiados se distribuyen por Castilla y León y las regiones Centro y Norte de Portugal. El yacimiento de la Peña do Seo se encuentra al O de la provincia de León (España) en los municipios de Oencia y Corullón. El yacimiento de Barruecopardo está al NO de la provincia de Salamanca (España) en el municipio homónimo. El distrito minero de Valderrodrigo se ubica junto a la homónima localidad salmantina ubicada a unos 78 km al O de la ciudad de Salamanca (España). El distrito de Morille-Martinamor se localiza a unos 20 km al SE de Salamanca (España) en los términos municipales de Morille, Cilleros el Hondo, San Pedro de Rozados, Martinamor y Buenavista. Las minas de Borralha se extienden por las proximidades del municipio portugués de Borralha a unos 50 km al NO de Vila Real (Portugal). La mina de wolframio de Panasqueira está englobada en el municipio de Covilha dentro del distrito de Castelo Branco (Portugal). El coto minero de Vale das Gatas ocupa territorios de las parroquias de San Lorenzo de Riba Pinhao y Souto Maio, localidades pertenecientes al concejo de Sabrosa en el distrito de Vila Real (Portugal). El distrito minero de La Fregeneda pertenece al término municipal de La Fregeneda, localizado a unos 100 km de Salamanca (España). El proyecto Valtreixal forma parte del término municipal de Pedralba de la Pradería al NO de la provincia de Zamora (España). El yacimiento de Golpejas está a unos 25 km al E de Salamanca (España) dentro de los términos municipales de Golpejas y Vega de Tirados. El sector de Enaras comprende varios territorios fronterizos entre España y Portugal que se ubican entre las localidades de Fuentes de Oñoro (Salamanca, España) y Paço Velho (Distrito de Guarda, Portugal). Las antiguas minas de Bejanca están situadas a unos 12 km al NO de la ciudad de Viseu (Portugal) concretamente en la parroquia de Queirá (municipio de Vouzela). La mina de Los Santos se sitúa a unos 63 km al SO de la ciudad de Salamanca (España) en los términos municipales de Los Santos, Fuenterroble de Salvatierra y Valdelacasa. El Distrito de Covas aglutina terrenos pertenecientes a la freguesia de Covas (concejo de Vila Nova de Cerveira) dentro del distrito de Viana do Castelo (Portugal). Por último el yacimiento de Otero pertenece al municipio de Otero de Herreros localizado a unos 15 km al SO de la ciudad de Segovia (España).

ANÁLISIS DE LAS TÉCNICAS DE PROCESADO APLICADAS

A la hora de analizar las técnicas de procesado aplicadas tradicionalmente en la minería de W-Sn y metales asociados (Nb, Ta, Be, Bi, etc.) de la Península Ibérica, es necesario clasificar los yacimientos en los cuatro grupos principales: filonianos, cúpuliformes, metasomáticos (skarn) y secundarios (placeres).

1. FILONIANOS

Los yacimientos de naturaleza filoniana son la morfología más frecuente dentro de los yacimientos de W-Sn (y sus metales asociados). Se trata de mineralizaciones con wolframio (en forma de wolframita y/o scheelita), estaño (en forma de casiterita) y diversos metales acompañantes (siendo los más habituales arsénico, cobre, litio, cinc, plomo o bismuto), pudiéndose dar cualquiera de las combinaciones. Estas paragénesis encajan en filones y venas de cuarzo, más o menos desarrolladas, o bien asociadas a diques y pequeños lacolitos de naturaleza aplo-pegmatítica.

En la zona de estudio se han seleccionado como los más representativos de cada una de estas tipologías los siguientes yacimientos: filonianos con wolframita (Peña do Seo), filonianos con scheelita (Barruecopardo, Valderrodrigo), filonianos con wolframita-scheelita (Borralha), filonianos con wolframita-casiterita (Panasqueira, Vale das Gatas), filonianos con scheelita-wolframita-casiterita (Morille-Martinamor) y filonianos con casiterita (La Fregeneda, Valtreixal). Además, también se han incluido los yacimientos ligados a diques aplopegmatíticos (La Fregeneda).

La técnica de tratamiento de estos yacimientos es prácticamente la misma independientemente de la naturaleza de la mena. Tras el análisis efectuado tan solo se han observado variaciones de escala en función de las dimensiones del yacimiento y su grado de mecanización, íntimamente ligada a la capacidad financiera de la empresa explotadora.

El método de procesado se base en técnicas gravimétricas y conceptualmente es muy simple: una primera fase de molienda (machaqueo, trituración y molienda), una segunda de cribado para realizar una clasificación granulométrica y finalmente la aplicación de diversos equipos hidrogravimétricos (hidrociclones, conos, jigs y mesas vibratorias de diversa tipología: Holman, Hercules, gallegas, mixtas, etc.). Tras esta fase de desbaste los concentrados se someten a un proceso de afino que esencialmente consiste en una tostación y/o flotación para eliminar los sulfuros, una lixiviación ácida (lavado ácido) para eliminar carbonatos, calcosilicatos y fosfatos (sustancias penalizantes en el concentrado) y una limpieza final de los productos obtenidos mediante separadores electromagnéticos para eliminar impurezas ferromagnéticas. Eventualmente a ciertos concentrados se le aplica una separación electrostática para segregar los diferentes concentrados producidos. Una vez finalizado el proceso se procede al secado y ensacado del material quedando listo para su comercialización.

En todos los casos estudiados durante las fases más iniciales de la explotación la minería era muy artesanal, de escasos medios y con mínima capacidad financiera. Por ello el procesado era extremadamente simple. Se iniciaba con un machaqueo manual y un estrío visual, al que le seguían una fase de molienda (más o menos desarrollada) y una separación por gravedad mediante mesas vibratorias elementales que al principio eran accionadas manualmente o con ayuda de animales, para posteriormente estar accionadas por motores portátiles de gasolina o pequeños grupos electrógeno portátiles.

Con el paso del tiempo se producía el afianzamiento de la explotación. Si este hecho iba unido a una coyuntura sociopolítica favorable (que determinaba aumento de los precios de mercado) la capacidad financiera de las compañías mejoraba y los empresarios invertían en la industrialización de las plantas de concentración para aumentar su capacidad productiva.

Por ejemplo en el caso de la mina de Panasqueira la primera planta de tratamiento se construyó en 1904 en la zona de Cabeco do Piao en las proximidades del río Zézere, ya que con esta ubicación se aseguraba el abastecimiento de agua. En los 92 años de funcionamiento de esta planta se generó una escombrera de finos con 1,2 Mm3 que fue parcialmente restaurada en 2006. Esta planta fue sustituida en 1996 por la actual, ubicada en Baroca Grande, que alberga un depósito de lodos con una capacidad de almacenamiento de 1,7 Mm3 (actualmente en construcción).

En las minas de Borralha el primer lavadero industrial se construyó en 1910 y dejó de ser operativo en 1958 debido a que se localizaba a una gran distancia de las explotaciones y los costes de transporte del mineral se incrementaron mucho. En 1945 se puso en funcionamiento un nuevo lavadero, más cercano a las explotaciones, y una planta de afino para los concentrados, localizada en una instalación anexa al primer lavadero. El proceso de refino consistía en un deslamado, ciclonado y reclasificación en mesas vibratorias y flotación posterior en celdas. Los concentrados generados se trataban posteriormente en una fábrica de ferrotungsteno construida en las proximidades y puesta en funcionamiento en 1948.

En las minas de Vale das Gatas la primera planta industrial de concentración se construyó en 1941 con una capacidad de 60 t/día y treinta años después seguía funcionando con el equipamiento original. Las continuas averías y la falta de eficiencia lastraban las recuperaciones que estimaban del orden del 25% con respecto a la capacidad nominal con la que fue diseñada. La inyección de financiación pública por parte de la SPE (Sociedad Portuguesa de Emprendimiento) logró rejuvenecer la planta, aumentando su capacidad de tratamiento hasta las 120 t/día, si bien todos los esfuerzos no fueron suficientes para reflotar el proyecto.

En la mina de Barruecopardo el mineral se estriaba a mano en superficie y se cargaba en dumpers de 25-35 t que lo transportaban hasta la tolva de trituración. La capacidad de la planta de tratamiento era de ~600.000t/año con una recuperación muy baja ~40-45%. En el nuevo proyecto minero que acaba de arrancar el tratamiento se realiza en una planta con una capacidad de 1.100.000 t/año. Se espera obtener una producción global de 30.850 t de concentrados con una ley superior al 65% WO₃.

En la mina de Peña do Seo el lavadero principal se construyó en 1951 y se alimentaba mediante una línea de baldes de 1 m3 de capacidad desde la explotación. Su funcionamiento era clásico y tan sólo cabe citar que, como novedad, esta planta incorporaba una estación depuradora de aguas ácidas, lo que reflejaba ya el despertar de cierta conciencia medioambiental a nivel global. Prueba de ello fue la construcción de la primera planta depuradora de Panasqueira en el año 1957.

En la mina Feli (La Fregeneda) la planta fue diseñada en cascada aprovechando el desnivel y tenía capacidad para producir 25 t/mes de concentrados. Los estériles generados en ella se almacenaban en dos escombreras con leyes de 125 g/m3 de Sn metal esperando un posterior relavado que no llegó a producirse. Para el tratamiento de la pegmatita litinífera fue necesario adaptar la antigua planta para obtener un producto final consistente en un concentrado de pegmatita triturada en torno a 0,5 mm que se vendía a la industria cerámica castellonense. En el caso de la mina Alberto I, la planta de tratamiento es similar a la de la mina Feli, con un proceso de trituración y clasificación hasta obtener un producto de granulometría comprendida entre 0,2-0,4 mm con una ley del 1% en LiO2. La producción anual es del orden de las 10.000 t/año.

En la mina de Santa Bárbara (Valtreixal) el tratamiento que se realizaba era muy simple debido al tamaño grueso de casiterita contenida en la mineralización. Los primeros lavaderos eran muy básicos y la planta fue modernizada en la década de 1950 bajo la dirección de la empresa Estannífera de Santa Bárbara, dotándola de elementos accionados eléctricamente y aumentando su capacidad de tratamiento hasta las 40 t/día de todo-uno. La producción fue modesta, de alrededor de 20 t/año de concentrados de estaño, con un contenido del 65-70% SnO₂.

Por último cabe reseñar que el primer lavadero industrial de la mina Saturno (Valderrodrigo), construido en 1978 por la empresa CIMSA, tenía una capacidad de tratamiento de 8 t/h produciéndo mensualmente del orden de 3 t de concentrados con leyes del 60% WO₃.

2. CÚPULIFORMES

En la Península Ibérica hay también una interesante tipología de yacimientos que presentan mineralizaciones de estaño con acumulaciones accesorias, aunque muy interesantes, de niobio, tántalo y/o lítio. Estos yacimientos, de naturaleza magmática, aparecen finamente diseminados en cúpulas y pequeños stocks de leucogranitos muy evolucionados.

La morfología de los cuerpos mineralizados (cúpulas, sills, lacolitos, etc.), sus amplios volúmenes pero su baja ley determinan una explotación exclusivamente mediante cortas a cielo abierto. Normalmente se trata de cortas someras y de extensión reducida en las que el mineral se arrancaba por ripado directo ya que con frecuencia la roca se encuentra más o menos caolinitizada.

Los yacimientos más representativos y característicos de esta tipología en la zona de estudio son los de Golpejas, Bejanca y Enaras.

En estos yacimientos tradicionalmente se han empleado técnicas gravimétricas para recuperar los metales contenidos. La mineralización suele presentar unos tamaños muy finos, por lo que las técnicas utilizadas no eran las más idóneas y por ello los niveles de recuperación obtenidos eran en general muy bajos (a pesar de ser económicamente más asequibles). Esta granulometría, con unos tamaños de liberación tan finos, determina que lo más sensato sería pensar en aplicar técnicas de flotación para recuperar los metales presentes en este tipo de yacimientos.

En el yacimiento de Golpejas los primeros trabajos procesaban el mineral de manera artesanal pero en 1966 se construyó una planta industrial con capacidad de 40 t/h (60.000 t/año de todo-uno). La planta disponía de un tromel lavador, varios jigs y dos mesas de sacudidas. Con los años la planta se fue modernizando paulatinamente y a principios de los 1980 su capacidad de tratamiento se aumentó hasta las 140.000 t/año. En el final de la explotación la planta disponía de 5 jigs, 80 mesas de lavado de diferentes tipos (6 mesas de levante, 6 de tipo Corbasa y 10 de tipo Holman, entre otras), 5 hidroclasificadores, 4 mesas de afino, un horno de secado, 2 separadores electromagnéticos y uno electroestático. Además, disponía de una línea de flotación para recuperar los finos de las escombreras con una capacidad de 15 t/h. En los últimos años de funcionamiento la empresa intentó reducir al máximo los costes de operación y para ello instaló dos bancos de espirales triples que permitieron incrementar considerablemente la capacidad de tratamiento de la planta hasta alcanzar las 580.000 t/año de material procedente básicamente de las escombreras. Sin embargo, las recuperaciones obtenidas fueron muy bajas (35% para la casiterita y 18% para la tantalita). La producción global de este yacimiento fue del orden de 3 Mt con una concentración media del 1.000 ppm de Sn y 100 ppm de Tántalo. El pueblo minero máximo alcanzó los 88 trabajadores.

En las antiguas minas de Bejanca, desde su inicio en 1915 hasta su abandono definitivo en 1986, la actividad minera estuvo marcada por períodos de gran prosperidad coincidentes con los conflictos bélicos, seguidos de otros períodos de retroceso e incluso paralización. En 1941 el control de la explotación pasó a manos alemanas y el coto minero se desarrolló enormemente llegando a ser uno de los más importantes de Portugal, dando empleo directo a cerca de 3.000 trabajadores.

El lavadero seguía el esquema clásico basado en métodos gravimétricos, si bien esta mina disponía de un factor singular: a principio de los 40 se construyó una central termoeléctrica, equipada con calderas de vapor, un centro de transformación eléctrica y un edificio que albergaba un horno eléctrico para la reducción de la casiterita y la obtención de estaño metal. La producción media de mineral vendible en el período 1930-1939 fue de en torno a 142 t de concentrados de casiterita con una ley del 71% y 46,5 t de WO3 con una ley del 68,8%.

En el distrito de Enaras hay un yacimiento con mineralizaciones de Sn-Nb-Ta-Li diseminadas en un complejo de stocks y pequeñas cúpulas leucograníticas. Las labores desarrolladas son ínfimas y de carácter artesanal, por lo que el procesado consistía básicamente en una estrío visual y una concentración manual. Al principio de la década de 1980 estas mineralizaciones fueron objeto de estudio por diversas compañías de exploración que efectuaron estudios mineralúrgicos preliminares. En estos trabajos se aplicaron técnicas de concentración básica (mesas de vibración estándar) y las recuperaciones obtenidas fueron malas, con valores del 30% para el estaño (con concentrados de entre 14-28% Sn) y del 10 % para el tántalo (con concentrados de entre 0,4-0,8% Ta). Con estos trabajos llegaron a la conclusión que aplicando técnicas de gravedad más refinadas, como mesas Bartles o mesas Mozley, o claro está, empleando técnicas de flotación, los resultados mejorabán notablemente.

3. METASOMÁTICOS (SKARNS Y SKARNOIDES)

Otro de los grandes grupos de yacimientos de W-Sn en la Península Ibérica son los ligados a niveles de skarn (o skarnoides), fruto de un proceso de metasomatismo. Son una tipología de yacimientos en los que el metal esencial suele ser el wolframio, normalmente en forma de scheelita (Los Santos, Morille, Valtreixal), si bien hay ejemplos notables, como los del Distrito de Covas, en los que es mineral más abundante es la wolframita y otros, como el de Otero, en el que el mineral fundamental es la casiterita. Esto explica claramente la selección de estos yacimientos para su caracterización.

Como es obvio, el grosor de la mineralización contenida determina el método de procesado. El tamaño de liberación del mineral es más fino que en los yacimientos filonianos (y equivalente al de los cupuliformes) y aunque generalmente era suficiente como para aplicar técnicas gravimétricas, aunque lo más eficiente hubiera sido emplear técnicas de flotación.

Los diagramas de flujo de la gran mayoría de los casos estudiados son prácticamente el mismo que para los yacimientos filonianos: una fase de desbaste con trituración-molienda, seguida de una fase principal de separación gravimétrica (espirales, jigs, mesas, etc.) y una fase de afino con nuevos pasos por mesas (enriquecimiento), tostación o flotado para eliminación de los sulfuros, separaciones electrostáticas y eletromagnéticas y finalmente un lavado ácido.

El ejemplo más significativo de este tipo de yacimientos lo constituye el yacimiento de Los Santos. La planta de procesado tiene una capacidad de 500.000 t/año y una operatividad de 100 t/h en la etapa de trituración y 65 t/h en las de molienda y concentración. El grado de recuperación es modesto, cercano al 60%, generándose unos 700-900 t/año de concentrados de mineral vendible con una ley de entorno al 70% en WO3. La planta opera por gravedad (concentración gravimétrica) a la que se le ha añadido una etapa de flotación y otra de separación magnética para limpiar el concentrado final.

En el distrito de Covas, al inicio de la vida de estas explotaciones, cada mina importante disponía de su propio lavadero. En la mina de Valdarcas la planta entro en producción en 1953 con una capacidad de 2 t/h mientras que en la de Cerdeirinha lo hizo en 1955 con una capacidad de 1,5 t/h. A principios de los años 60 los lavaderos de Cerdeirinha y Lapa Grande cerraron por su ineficiencia y el mineral de todas ellas pasa a tratarse en el de Valdarcas, que amplía su capacidad hasta las 5 t/h en 1962. Como los materiales tratados eran algo distintos en función de la mina de procedencia, la planta se diseñó con tres líneas de proceso independientes. El proceso constaba de una fase de concentración que disponía de 4 celdas de flotación para eliminar los sulfuros y posteriormente una separación gravimétrica con un hidroclasificador y 4 mesas simples más una mesa mixta con flotación-gravedad.

En el distrito de Morille-Martinamor las plantas de tratamiento se centralizaban en las explotaciones de mayor envergadura. Se trataba de lavaderos muy sencillos siguiendo esquemas clásicos de gravimetría, da igual que fueran sobre mineralizaciones estratoligadas o filonianas, pero por lo que parece estaban muy bien dimensionados y ajustados para separar el wolframio. La planta más evolucionada era la de la mina Alegría que disponía de hidrociclones, jigs, espirales y mesas de tipo Wilfley. El proceso era el siguiente: después de la molienda el producto inferior a 2 mm iba a los jigs y a las mesas Wilfley. El concentrado obtenido en estas pasaba a una mesa de flotación con bomba soplante sobre mesa para eliminar los sulfuros. Posteriormente el concentrado se secaba y pasaba a separación magnética y electrostática, donde se le quitaban el estaño y otras impurezas. Estas mineralizaciones producían concentrados de muy alta ley (por ejemplo de 75,38% WO3 en el caso de la mina Anarbellas) pero con volúmenes moderados.

En el caso del yacimiento de Valtreixal el nuevo proyecto minero plantea un lavadero basado en técnicas gravimétricas (medios densos, espirales y mesas) con una capacidad de tratamiento de unas 0.5 Mt/año y un ritmo de alimentación de 58 t/h. La limpieza final se realizará por flotación.

En el yacimiento de Otero se desconocen los detalles del proceso metalúrgico que se empleó, ya que se sigue estudiando desde un punto de vista arqueominero. Se conoce que se realizaba un estrío visual para enriquecer la mena, una fase de fundición directa en lingoteras para eliminar la mayor cantidad posible de ganga y finalmente una fase de refino. El nuevo proyecto minero que se está evaluando plantea un proceso metalúrgico que aplicaría técnicas de estrío automatizado y posteriormente un separación mineral por flotación. En una primera fase se recuperarían los sulfuros (obteniéndose dos concentrados: Cu-Ag y Zn), una segunda con flotación de la scheelita y una final en la que se recuperaría la casiterita.

4. SECUNDARIAS (PLACERES)

Por último en muchos de los yacimientos analizados existen zonas de enriquecimiento secundario de tipo placeres, bien en materiales de degradación in situ (eluviones-coluviones) o bien con un pequeño grado de transporte (aluviones proximales). En algún momento de la historia, especialmente en aquellos momentos de precios desorbitados, estos enriquecimientos han sido explotados en algún grado.

Obviamente la técnica de explotación es muy básica, extracción del detritus y cribado del material para su posterior separación. Este proceso casi siempre se realizó de manera manual y son raros los casos con explotaciones ligeramente mecanizadas. Tan solo en la zona de Bejanca y Nava de Haver, localidad vecina del yacimiento de Enaras, ha habido explotaciones de cierta envergadura.

AGRADECIMIENTOS

Los autores quieren agradecer la financiación de este trabajo al programa de Cooperación Interreg V-A España-Portugal (2014-2020 (proyecto “ESMIMET”, con expediente 0284_ESMIMET_3_E).

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