AUTORES: Javier Luque y Belén Sotullo

Metales y minerales

Los metales tienen diferentes afinidades geoquímicas, esto es, tienen preferencia para unirse con determinados elementos químicos en la Naturaleza. Así, hay metales que pueden a aparecer sin combinarse con ningún otro elemento químico o unidos a otros metales. Son los denominados metales siderófilos. Otros muestran preferencia por el azufre y se denominan calcófilos. Finalmente, los elementos litófilos tienden a combinarse con el oxígeno (bien en forma de óxidos o de otros minerales con oxígeno en su composición como carbonatos, silicatos, etc.). Estas afinidades dependen de las características del medio, de modo que un mismo metal puede tener preferencia por distintos elementos.

Son precisamente los metales siderófilos los que pueden aparecer en estado nativo, como el oro, la plata o el cobre. A veces pueden combinarse entre sí, formando aleaciones naturales, como el electrum, aleación de oro y plata. Los metales nativos sólo se forman en condiciones muy especiales, por lo que son bastante escasos. Se trata de minerales blandos, dúctiles y maleables, como consecuencia de su estructura cristalina y del enlace metálico entre sus átomos, lo que también les proporciona el brillo característico.

Los minerales de mena son aquellos a partir de los cuales puede obtenerse un determinado elemento químico, generalmente un metal, por un proceso en el que interviene la temperatura mediante calentamiento o calcinación. Los minerales de mena más comunes son los óxidos y los sulfuros.

Para que un mineral sea mena de un metal, ese mineral debe ser relativamente común, poseer el metal en una cantidad que haga rentable su explotación (esto es, que no sea un componente minoritario en el mineral) y que pueda extraerse de manera sencilla (es decir, que el coste de su separación sea inferior al de su precio en el mercado).

De esta manera, por ejemplo, minerales como la dioptasa o la crisocola, silicatos que contienen entre un 30 y un 40% de cobre, no constituyen menas de este metal, ya que se trata de minerales poco abundantes y en los que el cobre está fuertemente enlazado en sus estructuras cristalinas, lo que supone un elevado coste energético para su separación. Incluso algunos óxidos, como la cuprita, que tienen contenidos extraordinariamente elevados de cobre, sólo excepcionalmente son menas de este metal cuando aparecen formando concentraciones importantes.

En particular, aunque el cobre tiene un carácter calcófilo muy marcado, en presencia de oxígeno pasa a comportarse como litófilo, de manera que los sulfuros originales tienden a transformarse en carbonatos, óxidos, sulfatos o silicatos. Así, actualmente, las principales menas de cobre corresponden a sulfuros como la calcopirita, la bornita, la covellina o la calcosina, cuyos contenidos en cobre varían entre el 35 y el 80%. Ocasionalmente, minerales como la azurita o la malaquita, con contenidos en cobre en torno al 50%, pueden ser también utilizados como menas de este metal.

En cuanto al estaño, su carácter es litófilo y el principal mineral de mena es la casiterita, un óxido de fórmula SnO₂, que contiene casi un 80% de estaño. La aleación de cobre y estaño, en proporción aproximada de 9:1, constituye el bronce.

La importancia del estaño desde esta época la atestigua el término “casitérides”, adoptado en la Antigua Grecia para denominar a los centros productores de estaño en el occidente europeo y cuya localización exacta era desconocida por ellos. Hoy sabemos que uno de estos centros se encontraba en el noroeste de la Península Ibérica.

Cobre nativo. Museo de la Geología, UCM. Foto: G. Pinto.

 

Pseudomorfo de cristales de pirita (sulfuro de hierro) transformados a óxidos de hierro. Foto: G. Pinto.

 

Malaquita, carbonato de cobre. Foto: G. Pinto.