Minería y Geología

Mineralogical characterization of banded iron formations in Vipongos, Namibe province, Angola

RESUMEN Las formaciones de hierro constituyen uno de los principales recursos minerales de la República de Angola; sin embargo, pocos estudios se refieren a las formaciones ferríferas bandeadas conocidas como BIF (Banded Iron Formation). Este artículo se enfoca en la caracterización mineralógica, mediante técnicas de difractometría y fluorescencia de rayos X, de las BIF existentes en la localidad de Vipongos, provincia de Namibe. En el sector central de Vipongos afloran los cuerpos mayores y mejor desarrollados, compuestos principalmente de cuarzo y hematita, con carbonatos (calcita y dolomita); se asocian a esquistos clorítico-micáceos (clinocloro, muscovita y biotita) estratificados y plegados. Existen, al nordeste, diques de rocas gabro-dioríticas que intruyen secuencias de esquistos verdes. Los rasgos litológicos y geoquímicos de las BIF en Vipongos permiten asignarlas a un ambiente de formación del tipo Algoma, al estar íntimamente asociadas a esquistos verdes y, en ocasiones, a rocas volcánicas. Por otra parte, la existencia de elementos menores (V, Co y Sr) y trazas (Ag, In y Ta) atestiguan la ocurrencia de actividad hidrotermal. Estos resultados apoyan la idea de que las BIF de Vipongos son una prolongación del Supergrupo Cinturón Móvil Damara, de Sudáfrica.

ABSTRACT One of the main mineral resources of the Republic of Angola is iron formation; however, just some studies refer to formation containing banded iron known as BIF (Banded Iron Formation). This article focuses on the mineralogical characterization, by means of diffractometry and X-ray fluorescence techniques, of the existing BIF formation in Vipongos, Namibe province. In the central sector of Vipongos, the largest and best-developed bodies appear, composed mainly of quartz and hematite, with carbonates (calcite and dolomite); they are associated with stratified and folded chloritic-micaceous schists (clinochlor, muscovite and biotite). To the northeast, there are gabbro-dioritic rock dikes that intrude sequences of green schists. The lithological and geochemical features of BIF formation in Vipongos allow them to be assigned to an Algoma-type formation environment, as they are closely associated with green schists and sometimes with volcanic rocks. On the other hand, the existence of minor elements (V, Co and Sr) and traces (Ag, In and Ta) testify the occurrence of hydrothermal activity. These results support the idea that Vipongos BIFs are an extension of Damara Mobile Belt Supergroup from South Africa.

Evaluating vulnerability to marine intrusion in Cuenca Sur coastal aquifer at Güira-Quivicán sector in Artemisa and Mayabeque provinces

RESUMEN El sector Güira-Quivicán del acuífero cárstico costero Cuenca Sur aporta el 58 % del agua que abastece a la capital cubana. El agua subterránea en este acuífero drena libremente al mar, por lo que es imprescindible el control sistemático de la intrusión marina. Para evaluar la vulnerabilidad del acuífero a la intrusión salina fue aplicado el método GALDIT, que es un método paramétrico de superposición de rangos ponderados de la información hidrogeológica referida a: tipo de acuífero, conductividad hidráulica, nivel piezométrico, distancia a la costa, áreas con evidencias de intrusión salina y espesor del acuífero. El método fue adaptado a las características del área y a la información disponible y se obtuvo alta vulnerabilidad a la intrusión marina en el 31,5 % de este sector, mientras el 49,5 % tiene vulnerabilidad moderada. La alta correlación estadística entre el mapa de vulnerabilidad a la intrusión marina y el mapa de profundidad de la intrusión salina elaborado a partir de la interpretación de los sondeos eléctricos verticales medidos en el área, demuestra la validez de los resultados que se presentan.

ABSTRACT Güira-Quivicán sector of Cuenca Sur coastal karstic aquifer contributes 58 % of the water the Cuban capital supplies. Groundwater in this aquifer drains freely into the sea, making systematic control of marine intrusion essential. To assess the vulnerability of the aquifer to saline intrusion, the GALDIT method was applied which is a parametric method of superposition of weighted ranges of hydrogeological information refering to: type of aquifer, hydraulic conductivity, piezometric level, distance to the coast, areas where saline intrusion and aquifer thickness is evident. The method was adapted to the available information and the characteristics of the area obtaining high vulnerability to marine intrusion in 31,5 % of this sector, while 49,5 % has moderate vulnerability. The high statistical correlation between the map of vulnerability to marine intrusion and the depth map of saline intrusion made from the interpretation of vertical electrical soundings measured in the area shows the validity of the results presented.

Evaluating refractory chromites from Camagüey as a potential chromium source for welding recharge coated electrodes

RESUMEN El objetivo de la investigación fue evaluar las potencialidades de las cromitas refractarias del yacimiento Victoria I (Camagüey) como fuente de cromo para producir electrodos destinados al recargue de piezas mediante soldadura manual por arco eléctrico. Como materia prima se utilizó mezcla de rutilo, grafito, cromita refractaria, silicato de sodio y varillas de acero AISI 1009. Los electrodos experimentales se obtuvieron mediante prensado del revestimiento a partir de una mezcla dosificada con los componentes anteriores. El balance de masa vaticinó que es posible alear con carbono y cromo el cordón de soldadura a partir de introducir, en el revestimiento de rutilo, cromita refractaria y grafito. Los resultados experimentales corroboraron que el proceso de soldadura permitió obtener 2,3 % de carbono y 2,89 % de cromo en el metal depositado por los electrodos experimentales. Los resultados muestran que las cromitas refractarias de Camagüey constituyen una fuente potencial de cromo para la fabricación de electrodos con revestimiento de rutilo para el recargue de piezas mediante soldadura manual por arco eléctrico.

ABSTRACT The objective of the research was to evaluate the potential of refractory chromites from Victoria I deposit (in Camagüey, Cuba) as a source of chromium for producing electrodes to recharge parts by manual electric arc welding. A mixture of rutile, graphite, refractory chromite, sodium silicate and AISI 1009 steel rods was used as raw material. The experimental electrodes were obtained by pressing the coating from a dosed mixture with the previous components. The mass balance predicts the weld bead can be alloyed with carbon and chromium by introducing refractory chromite and graphite in the rutile coating. The experimental results corroborated that the welding process allowed obtaining 2,3 % carbon and 2,89 % chromium in the metal deposited by the experimental electrodes. Results show that refractory chromites from Camagüey constitute a potential source of chromium for manufacturing rutile-coated electrodes for recharging parts by manual electric arc welding.

Effect of blasting on the structural performance of houses near mining sites in Colombia

RESUMEN El propósito del trabajo fue analizar el comportamiento estructural de viviendas ubicadas alrededor de los sitios de explotación minera donde se realizan voladuras. En el monitoreo y control de las voladuras se emplearon receptores triaxiales para determinar de manera puntual si los valores de vibración generados dentro de las viviendas producen daños en las edificaciones de acuerdo con estándares locales e internacionales. Los resultados se obtuvieron a partir del procesamiento de los datos por medio de la Transformada de Fourier y de la Función de Trasferencia, calculando la frecuencia fundamental o de resonancia sobre la vivienda y el espectro de velocidad relativa, PSRV. Se obtiene que para los parámetros de velocidad y distancia empleados las velocidades de partículas para señales transversales, verticales y longitudinales generadas por las voladuras están por debajo de los umbrales seguros (3,0 mm/s) recomendados por las normativas, por lo que no se producen daños en las estructuras de las viviendas bajo estudio.

ABSTRACT The purpose of this work was to analyze the structural performance of houses located around mining exploitation sites where blasting take place. Triaxial receivers were used in monitoring and controlling the blasting to determine in a timely manner if vibration values generated inside the houses cause damage to the buildings in accordance with local and international standards. The results were obtained from data processing by means of the Fourier Transform and the Transfer Function, calculating the fundamental or resonance frequency on the house and the relative velocity spectrum, PSRV. For speed and distance parameters used, it was obtained that particle velocities for transverse, vertical and longitudinal signals generated by blasting are below the safe verge (3.0 mm / s) recommended by the regulations, so the structure of houses under study are not affected by explosions at the mining sites.

Recovery by acid leaching of vanadium contained in spent catalysts

RESUMEN En la producción de ácido sulfúrico por el método de contacto se utilizan catalizadores con más de 4 % de pentóxido de vanadio, los cuales salen de servicio una vez agotados totalmente. En el presente trabajo se evaluó la recuperación, mediante lixiviación ácida, del vanadio contenido en catalizadores agotados de la fábrica Patricio Lumumba. Se realizó un diseño de experimentos factorial completo (23) donde se analizaron como variables independientes: temperatura, relación sólido/líquido y concentración del ácido sulfúrico, y como variables dependientes: concentración de vanadio y rendimiento de la lixiviación. El procesamiento permitió obtener una fase líquida compuesta por los sulfatos de los metales lixiviados con ácido sulfúrico, las que tienen concentraciones de vanadio entre 1 448 mg/l y 3 730 mg/l. El procesamiento evaluado permite, a partir de la fase líquida obtenida, recuperar el vanadio para su aprovechamiento industrial, donde el residual sólido generado no es contaminante, lo cual es favorable para la protección del medio ambiente.

ABSTRACT In the production of sulfuric acid by the contact method, catalysts with more than 4 % vanadium pentoxide are used, which go out of service once they are completely exhausted. In the present work, the recovery, by acid leaching, of the vanadium contained in exhausted catalysts from the Patricio Lumumba Factory was evaluated. A full factorial design of experiments was carried out (23) where the following were analyzed as independent variables: temperature, solid/liquid ratio and sulfuric acid concentration and as dependent variables: vanadium concentration and leaching performance. The processing allowed obtaining a liquid phase composed of the sulfates of the metals leached with sulfuric acid, which have vanadium concentrations between 1,448 mg/l and 3,730 mg/l. The evaluated processing allows, from the liquid phase obtained, recovering the vanadium for its industrial use, where the solid waste generated is not polluting, which is favorable for the protection of the environment.

Biosorption of zinc and cadmium by pre-treated inactive bacteria

RESUMEN El empleo de microorganismos en procesos de biorremediación constituye una alternativa para disminuir la presencia de metales pesados en los diferentes ecosistemas, lo que es uno de los principales problemas ambientales del presente siglo. El objetivo del trabajo fue determinar la efectividad de biomasas bacterianas, inactivadas y pretratadas, en la biosorción de cinc (Zn (II)) y cadmio (Cd (II)) en soluciones mono y bimetálicas. Se aplicó calor seco para inactivar las biomasas de Bacillus cereus (AL-30), Acinetobacter sp. (AL-134) y Micrococcus sp. (AL-138) y posteriormente se trataron con KOH y HCl. En todos los casos se constató un incremento significativo de los valores de captura de ambos iones, superiores a 40 mg.g-1. Estos resultados permitieron conformar diferentes sistemas bacterianos mixtos que fueron eficientes en la biosorción, a partir de la solución monometálica, con porcentajes superiores al 91,4 % y al 87,6 %, para el Zn (II) y Cd (II), respectivamente. En la solución bimetálica se observó una mayor captura de cadmio con relación al cinc por los sistemas bacterianos mixtos. Se evidencian las potencialidades de las biomasas bacterianas inactivadas y con pretratamiento químico para ser utilizadas en procesos de depuración de efluentes con presencia de los metales.

ABSTRACT An alternative for reducing heavy metals in different ecosystems is the use of microorganisms in bioremediation processes, one of the main environmental problems of the present century. The aim of this work is to determine the effectiveness of bacterial, pretreated, and inactivated biomasses in biosorption of zinc (Zn (II)) and cadmium (Cd (II)) in monometallic and bimetallic solutions. Dry heat was applied to inactivate biomasses of Bacillus cereus (AL-30), Acinetobacter sp. (AL-134) and Micrococcus sp. (AL-138); subsequently they were treated with KOH and HCl. In all cases, a significant increase in obtaining values of both ions, higher than 40 mg.g-1, was found. These results allowed forming different mixed bacterial systems which were efficient in biosorption, from monometallic solution, with percentages over 91,4 % and 87,6 %, for Zn (II) and Cd (II), respectively. In the bimetallic solution, a higher capture of cadmium regarding zinc was observed by mixed bacterial systems. The potentialities of the inactivated bacterial biomass and with chemical pretreatment to be used in effluent purification processes with the presence of these metals were evidenced.

Evaluation of Water Quality Index in Cabaña River, Moa-Cuba

RESUMEN La calidad de las aguas superficiales es generalmente afectada por las descargas de residuales domésticos e industriales que alteran sus propiedades físicas, químicas y bacteriológicas volviéndolas no aptas para el consumo. Este trabajo tuvo el propósito de evaluar la calidad del agua del río Cabaña (Moa, Holguín) mediante la aplicación del Índice de Calidad del Agua superficial (ICAsup) propuesto por Montoya y Contreras. Para analizar la composición físico-química y bacteriológica del agua, se tomaron muestras en 20 puntos de muestreo durante los años 2017 y 2018, en época de lluvia y época de seca. Se calculó un ICA para cada punto y fecha de muestreo. Los resultados demuestran que la calidad del agua disminuye en el mismo sentido en que el río recorre su trayectoria desde la zona alta hasta la zona baja de la subcuenca. Se comprueba, además, que gran parte de la carga contaminante del río proviene de residuales industriales, desechos domésticos y descargas de albañales, que por su magnitud provocan la disminución de la capacidad de autodepuración del río.

ABSTRACT Quality of surface waters is generally affected by discharges of domestic and industrial waste that alter their physical, chemical and bacteriological properties, rendering them unfit for consumption. The purpose of this study is to evaluate the water quality of Cabaña River (Moa, Holguín) by applying the Surface Water Quality Index proposed by Montoya and Contreras. For analyzing the physical-chemical and bacteriological compositions of water, 20 sampling sites were selected in 2017-2018 stage in two moments: rainy and dry seasons. A water quality index was calculated for each site and sampling date. It was found the water quality decreases as the river travels the path of its channel from the upper zone to the lower zone of the sub-basin. Results show that quality of water decreases in the same sense that river travels its path from the upper zone to the lower zone of the sub-basin. It was determined that a large part of the river's pollutant load comes from industrial and domestic waste and sewer discharges, which cause a decrease in the river's self-purification capacity due to their magnitude.

The geological heritage and geodiversity in the environmental training of the geologist in Cuba

RESUMEN La explotación de recursos minerales trae consigo afectaciones al medio ambiente, en particular, al patrimonio geológico y la geodiversidad, por ello se requiere de profesionales con una sólida formación ambiental que garanticen la protección del patrimonio geológico de la nación. Este trabajo apunta hacia la necesidad de robustecer, en lo concerniente al patrimonio geológico y la geodiversidad, la formación ambiental de los estudiantes de Geología en las universidades cubanas. Se abordaron diferentes concepciones epistemológicas relacionadas con el proceso formativo ambiental y desde esta perspectiva se resaltó la necesidad de reconocer que el patrimonio geológico y la geodiversidad son imprescindibles dentro de la formación ambiental del profesional de la geología. Se emplearon métodos teóricos como el análisis, la síntesis y el hermenéutico. Se concluye que la formación ambiental patrimonial del geólogo es esencial como proceso orientado a favorecer la protección del medio geológico, el patrimonio geológico y la geodiversidad, en correspondencia con lo que la sociedad espera de estos profesionales.

ABSTRACT The exploitation of mineral resources brings with it effects on the environment, in particular, on the geological heritage and geodiversity, for this reason professionals with a solid environmental training are required to guarantee the protection of the geological heritage of the nation. This work points towards the need to strengthen, with regard to geological heritage and geodiversity, the environmental training of Geology students at Cuban universities. Different epistemological conceptions related to the environmental formative process are addressed and from this perspective the need to recognize that geological heritage and geodiversity are essential within the environmental training of the geology professional is highlighted. Theoretical methods such as analysis, synthesis and hermeneutics are used. It is concluded that heritage environmental training of geologists is essential as a process aimed at promoting the protection of the geological environment, geological heritage and geodiversity, in correspondence with what society expects from these professionals.