MÉTODOS DE RECUPERACIÓN Y BENEFICIO

   

    Las gemas que se encuentran en filones o en masas pegmatíticas suelen comenzar su explotación por la búsqueda superficial. Los encuentros ocasionales de gemas llevan a la profundizaciòn de las excavaciones, generalmente de forma anárquica e irregular o siguiendo los rumbos marcados por los filones o las zonas más enriquecidas. Las técnicas de extracción varían desde las muy sofisticadas de las chimeneas diamantíferas hasta las absolutamente artesanales de los granates de Alaska (EEUU) o de las riolitas con topacios de Utah (EEUU).

    Las técnicas "ciegas", en las que la roca madre se tritura hasta tamaños de liberación no se pueden emplear, por lo general, para la obtención de gemas, por el daño irreparable que causarían a todos los cristales. Por este motivo la explotación de gemas requiere mucha mano de obra, y gran parte de las explotaciones que pueden ser rentables en superficie se hacen económicamente improductivas en profundidad, a menos que la mano de obra sea muy barata.

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Aspiración de lodos con zafiros y transporte al cilindro selector en Chantaburi (tailandia)
(Foto: C. Sapalski)

    Los sondeos y las voladuras se reducen al mínimo imprescindible en las explotaciones de gemas. La extracción suele ser manual, con picos, cinceles y barras. En muchas excavaciones primitivas se emplean cestas para sacar la roca más o menos triturada. En el exterior se hace el estrío a mano de las posibles gemas.

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Vista del cilindro selector donde se encuentra la cinta taladrada que separa los corindones de los lodos arcillosos
(Foto: C. Sapalski)

    El material extraído se rompe con cuidado para no dañar las posibles gemas. A veces se emplean cribas y clasificadores de otros tipos, lavadores, etc. Es frecuente que en los yacimientos de las gemas más valiosas (esmeralda, rubí, zafiro) se hagan varios estríos manuales, encontrándose, como es lógico, gemas cada vez más pobres y pequeñas.

    En los placeres aluviales, los sistemas de explotación son igualmente simples, sea mediante la apertura de grandes zanjas, o mediante la excavación de pozos estrechos que llegan hasta el nivel más rico, y la posterior ampliación de galerías en el fondo del pozo, si la compactación del nivel aluvial lo permite. Ya en el exterior, la primera clasificación se lleva a cabo por batea.

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Excavación en la costa de arenas diamantíferas por debajo del nivel del mar en la costa de Namibia
(Foto: IGE)

    En las excavaciones más modernas no compactas o ripables, se emplean grandes excavadoras para remover el todo-uno y sistemas de clasificaciòn por densidades para separar las gemas. Los sistemas de beneficio posterior varían desde el estrío a mano al empleo de mesas de sacudidas, separadores electrostáticos y otros métodos.

    Todo lo dicho para las gemas es radicalmente distinto si se habla de explotaciones de diamantes. La particular conformación espacial y la composición de las chimeneas kimberlíticas, el enorme volumen de explotación necesario para recuperar diamantes, sean éstos de calidad gema o para uso abrasivo y, sobre todo, la concentración de las explotaciones dimantíferas en una sola gigantesca entidad (De Beers Consolidated) dan un aspecto totalmente diferentea las explotaciones y las instalaciones de beneficio de estas gemas, en los lugares en que esta empresa actúa, aunque se mantiene el primitivismo y los métodos artesanales en los lugares en que no está presente.

    Los yacimientos de diamante son chimeneas volcánicas de forma aproximadamente cilíndrica, que varían en tamaño desde diámetros de unas decenas de metros hasta más de un kilómetro. La minería suele empezar a cielo abierto, en la llamada "tierra amarilla", que es una peridotita alterada. Normalmente se construye una corta que abarca la superficie total aflorante de la chimenea Al profundizar las cortas, las paredes pierden estabilidad, y es necesario acceder a la minería subterránea. El método normal es la construcción de pozos verticales en el terreno próximo a la chimenea, con galerías que cortan a la misma cada 600 pies de profundidad.

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Vista aérea de la diatrema kimberlítica de la mina Finish en Sudáfrica
(Foto: IGE)

    Posteriormente se construyen niveles intermedios, que acceden horizontalmente en la roca kimberlítica bajo la corta. A partir de estos niveles se construyen cámaras en la roca (sublevel caving), en las que la explotación se lleva a cabo por hundimiento y realce (shrinkage stoping). El material se carga en vagonetas, se transporta hasta el pozo y se saca a la superficie. Cone estos sistemas se explotan chimeneas kimberlíticas hasta profundidades muy grandes.

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Esquema de explotación subterránea de una diatrema kimberlítica

    También se emplea el sistema de hundimiento mediante conos invertidos (block caving), que hacen colapsar grandes bloques de la "tierra azul" o kimberlita inalterada. Posteriormente estos bloques se fracturan y transportan al pozo. Este sistema se usó por primera vez en la mina Bultfontein en 1955, y ha mostrado ser más rápido, más seguro y más económico que el de cámaras. Con el paso de los años, todas las minas de interior de Sudáfrica han adoptado el método de block caving.

    Algunas de las explotaciones de diamantes a cielo abierto constituyen los mayores movimientos de tierra llevados a cabo por el hombre. El uso de grandes rotopalas, sistemas de cintas transportadoras y minería de transferencia en las costas de Namibia, haciendo retroceder las líneas de costa para explotar la plataforma litoral bajo el nivel del mar son obras de ingeniería de gran envergadura. Además de éstas, también existen explotaciones a cielo abierto más "convencionales", en las cortas que inician las explotaciones de las chimeneas kimberlíticas. En ellas se sigue el sistema de perforación y voladura, transportándose la roca volada con dumpers hasta la planta de tratamiento.

    La separación y concentración de diamantes se lleva a cabo por un complejo sistema de trituración, cribado, lavado, e incluso estriado a mano.

    Merece la pena destacar, sin embargo, el importante papel que en la separación de diamantes juega la propiedad denominada lipofilia, descubierta en Kimberley (Sudáfrica) en 1896. Consiste en una gran adherencia de los diamantes limpios por la grasa sólida. En uso de esta propiedad, los diamantes se adhieren a una gruesa capa de grasa colocada en el piso de mesas vibrantes al hacer pasar por ellas el todo-uno. Posteriormente se separan de la grasa con agua caliente. En las minas en que los diamantes presentan pátinas o recubrimientos, este método es inviable, usándose reconocimiento selectivo por rayos X.