FMF - Foro de Mineralogía Formativa

[arturo]

Frederic: Gracias por tus positivos comentarios.

Cuando tenga un poco más de tiempo retomaré el tema de los usos del cuarzo industrial (o sea de "no elevada tecnología"). Es que ahora me ha dado por intentar poner en contacto directo a los garimpeiros con estos centros transformadores finales (en Alemania, China, EE UU, India, Taiwan, etc) para ver sí es posible sacudirse de encima a los innumerables intermediarios que pagan poco y además en negro, con lo que el daño es doble: para el minero artesanal por el minusprecio recibido por su producto y a la Administración que no recauda impuestos que tendrían un efecto multiplicador en el desarrollo municipal (sino recuerdo mal el Gobierno Federal retorna el 65% a los ayuntamientos en donde hay esta minería).

Además estos cuarzos salen de Brasil declarados como bienes de menor carga fiscal, se les añade valor en el exterior y vuenven a ser importados como productos de elevada tecnología. Ya hablaré de eso más adelante...

Un abrazo

Arturo

[arturo]

El cuarzo cultivado en autoclaves, a partir de los grandes cristales que han sido golpeados en los garimpos para convertirlos en lascas (de un máx. de 200 g aprox. cada una.) suelen tener crecimientos de alrededor 1 mm/día también aprox. en la dirección del eje óptico del cristal y las concentraciones de impurezas se van reduciendo del orden de μg/g para μg/l, confirmando que este proceso de cultivo hidrotermal de cristales de cuarzo es altamente purificador.

Un abrazo-

Arturo

[arturo]

Ahí va un esquemita de lo que sería un autoclave de crecimiento hidrotérmico de cuarzo cultivado y usando como insumo básico las lascas de los cristales hialinos (o no, ya que se usan ahumados y otros también).
Abrazo.

[arturo]

De momento tan sólo he hablado de los cuarzos que se usan para las industrias de "elevada tecnología" (cristales de grado electrónico y óptico, y lascas de cristales de elevada pureza) que son en inglés las denominadas: cultured quartz, fused quartz and avanced ceramics.

Cuando tenga un poco más de tiempo organizaré y sintetizaré mis apuntes para describir someramente las aplicaciones del curazo de grado industrial y solar.

Un abrazo

Arturo

[arturo]

(Continuación)...

2.2. CUARZO PARA USO INDUSTRIAL (DE “NO ELEVADA TECNOLOGÍA”).

2.2.1. Su aplicación fundamental se basa en la producción del llamado “silicio de grado metalúrgico” (silicio comercial o SI-GM) y ferro-aleaciones de Si. También en industrias de abrasivos, aislantes, barnices, pinturas y vidrios.
En estos casos el nivel de pureza exigido al cuarzo es inferior al caso anterior de las lascas de cristal. De todas formas, este cuarzo industrial presenta en Brasil + 99% en SiO2 no pudiendo haber impurezas de As, P y S ya que estos elementos forman, en el proceso de reducción, gases venenosos. En otros lugares del planeta se usan más habitualmente las cuarcitas que presentan índices de SiO2 parecidos a los cuarzos brasileros. En el caso de las ferro-aleaciones el porcentaje admisible de SiO2 está en un 98%.

2.2.2. Se consume el Si, además de en los casos anteriormente citados, también en la industria de siliconas, aleaciones Al-Si y tal como comenté en el punto anterior, una vez purificado a “grado electrónico” en la industria de los semiconductores (Métodos Siemens, Dupont y Czochralski.

2.2.3. El cuarzo fundido se adiciona a las pinturas de fundición con la intencionalidad de disminuir la adherencia del metal al molde.

2.2.4. En la industria de cerámicas y vidrios, el cuarzo (conteniendo poco % de Fe) es utilizado como insumo básico para fabricar: cerámicas electricas y técnicas, fibras cerámicas, ladrillos, porcelanas sanitarias y vidrios de laboratorio y otros tipos.

2.2.5. En la industria de abrasivos el cuarzo es fuente de carburo de Si y material auxiliar que entra directamente a formar parte de la composición de la mezcla abrasiva manteniendo unidos los gránulos de las muelas abra.

2.2.6. En la industria de refractarios se consume cuarzo para la fabricación de ladrillos, placas y otros recubrimientos para hornos que trabajen hasta un máximo de 1.700ºC.

2.2.7. En la industria de las pinturas en el cuarzo es usado en la fabricación de tintas metálicas /esmaltes porcelanizados, pinturas látex, colorantes e impermeabilizantes.

Un abrazo

(Continuaré con el Si de "grado solar")...

[arturo]

2.3. EL Si DE GRADO SOLAR.

Ultimamente se denomina "Si de grado solar" al que va a ser usado en la fabricación de células fotovoltaicas y en el consecuente desarrollo de los paneles solares.

A partir del cuarzo pulverizado procedente de las lascas de cuarzo se produce un fundido que no es cristalino (vidrio), transparente que conserva muchas de las propiedades ópticas del cuarzo, así como resistencia química, pero sin poseer sus propiedades piezoeléctricas, perdidas en el proceso de fusión. Este “cuarzo fundido” es usado, tal como ya he comentado, por una industria tecnológicamente en contínuo desarrollo en la fabricación de equipos de precisión, ópticos, científicos en general, fibra óptica, química de base, eléctricos, etc.

En el tema que nos ocupa, entre los diversos semiconductores utilizados en la producción de células fotovoltaicas, para ser ensambladas en paneles solares, destacan en orden decreciente: el silicio cristalino (c-Si); el silicio amorfo hidrogenado (a-SiH o sencillamente a-Si); el teluro de cadmio (CdTe) y otros como el diselenato de cobre e indio (CuInSe2 ou CIS), el diselenato de cobre, galio e indio (CuInGaSe2 ou CIGS), este último con elementos altamente tóxicos (Cd, Te, Se) y raros (Ga, Te, Se, In, Cd).

La tecnología fotovoltaica más eficiente hasta el momento es la tradicional del Silicio Cristalino o c-Si (con una eficiencia alrededor del 15 – 25%) que además se caracteriza por su robustez y garantía, aunque hay que decir en su contra (para los mercados) que los costes de producción son elevados y según parece se han agotado las tecnologías capaces de disminuirlos en estos momentos e incluso ha habido en los últimos años un aumento muy significativo de los precios.

Las otras tecnologías citadas son más baratas, menos eficientes energéticamente y mucho más económicas (sí prescindimos, claro, de la externalidades producidas por esa industria contaminante y por sus residuos de dificil reciclado y a costo elevado).

Un abrazo

Arturo

[arturo]

Para terminar esta larga exposición sobre los usos de los cristales de cuarzo he de decir que a pesar de ser Brasil el mayor país en cuanto a reservas de ese mineral y el mayor exportador de cuarzos naturales del mundo, está mediatizado y extremadamente comprometido ese comercio al tratarse de un mercado oligopsonizado.

También es destacable que aunque existen centros de excelencia investigadora – a nivel planetario – como, por ejemplo, la USP, UNICAMP, etc. que trabajan en esa área del desarrollo tecnológico del cuarzo y sus derivados, no se ha traducido en apoyos institucionales a la expansión y aplicación de las industrias de polvo de cuarzo, cuarzo cultivado (sólo una empresa que yo recuerde que es la Xtal Cibercore en Campinas –SP), osciladores, cuarzo fundido, silicio de grado electrónico policristalino, fibras ópticas, de grado solar, amorfo y monocristales semiconductores para la microelectrónica e industria fotovoltaica, esta última en pleno desarrollo en todo el mundo, pero muy poco en Brasil (Aquí en Natal – RN, “A cidade do Sol”, no veréis ninguno..).

En la Región BIO –los tres municipios de Brotas de Macaúbas, Oliveira dos Brejinhos y Ipupiara – con más de 7.100 km² de superficie, la única forma con la que se añade valor a los cristales de cuarzo extraídos en los garimpos regionales es mediante la artesanía realizada por la ONG de Oliveira dos Brejinhos “Grupo Jatobá” y el centro de artesanato de la cooperativa CASEF en Brotas de Macaúbas (en Ipupiara no hay ninguno)

Un abrazo

Arturo

[arturo]

(Continuación)...

CONCLUSIONES sobre el mercado de las lascas de cuarzo:

1º La demanda por cuarzo ha sido muy sensible a los cambios tecnológicos en los últimos 20 años;

2º El mercado se constituye en oligopsonio lo que es claramente perjudicial para el garimpeiro productor de lascas y cristales de cuarzo al venirle los precios impuestos;

3º La revalorización del R$ brasileño en estos últimos años (en la era Lula, y en relación al US$ ha sobrepasado el 100%) no ha ayudado precisamente al exportador;

4º Los materiales alternativos al cuarzo natural como, por ejemplo, el polvo de “cuarzo de alta pureza” fabricado por la UNIMIN Corporation de los EE UU, han contribuido encarecidamente en la desestabilización del mercado de lascas brasilero;

5º Los países desarrollados como Japón que domina el mercado mundial de los componentes electrónicos en donde es fundamental el uso de cuarzo piezoeléctrico (cuarzo cultivado en autoclaves) como controladores de frecuencias, influyen poderosamente en los mercados mundiales;

6º La aplicación fundamental de las lascas de cuarzo natural esta en su uso como nutriente/semilla para la fabricación del cuarzo cultivado y al ser cada vez más miniaturizados los equipos electrónicos también lo son, paralelamente, sus componentes, por lo que se restringe la demanda de ese insumo nutriente;

7º Todavía no se ha lanzado ninguna iniciativa empresarial consistente en producir polvo de cuarzo de elevada pureza a partir de las lascas naturales y que sea capaz de competir con la UNIMIN Corp. cuyos productos son usados universalmente por los fabricantes de cuarzo fundido; y

8º Debido a los cambios tecnológicos en las telecomunicaciones de telefonía, en los últimos años, consistentes en pasar el sistema analógico a digital y en el aumento exponencial de la demanda (Internet y otros) el mercado de la fibra óptica se encuentra en una fase de gran expansión lo que podría facilitar – al menos en Brasil – el uso de lascas de cuarzo natural para esta industria en lugar de usarlas tan sólo para el cultivo de cuarzo.

En fin, esperaremos…

Un abrazo

Arturo

[arturo]

Perdón. No puse las medidas de las dos piezas anteriores realizadas por el artesano Gilson de la CASEF. El cristal de cuarzo (cortado y pulido) del llavero tiene 34 mm de arriba abajo y el colgante de "cabelo", en esa misma dirección, 27 mm.
Abrazo
Arturo

[arturo]

Un cristal de "cabelo" después de haber pasado por las manos del artesano de la cooperativa CASEF, Gilson.
Abrazo.

[arturo]

Un par de fotos más...

[Trígono]

Me parece increible tu trabajo.

No sé exactamente hasta donde llegan los limites de tu estudio ,pero me gustaría saber si se valora la creación de centros de tallado de calidad (en todo tipo de gemas)en este tipo de cooperativas para poder exportar el producto ya manufacturado y que repercuta directamente sobre los trabajadores.

Un abrazo.

[arturo]

Gracias Trígono.

De momento toda la producción de los garimpos sale de la región sin ningún valor añadido mediante la intervención de los típicos intermediarios que como es lógico no dicen la utilidad que le van a dar al cuarzo y no emiten facturas.

La última vez que estuve, en noviembre de 2009, me encontré con un intermediario chino que sólo hablaba su lengua materna, acompañado por otro chino que decía ser su tio y le hacía de traductor. Venían a comprar lascas en cantidades de 50 tm/mes, pero todo en negro.

El centro de artesanato de la CASEF no lapida gemas en el sentido clásico del término se limita a cortar y pulir rutilados (los de más valor) y otros cuarzos, pero para el consumo local.

El drama regional es la falta de inversiones en todos los sectores de infraestructuras, agua, energía eléctrica (Iberdola forma parte de la cia. Coelba), telefonía (ídem telefónica de España) fija y celular, Internet, viárias (todo es de tierra y piedras) y etc. etc. acompañado de corrupción, descaso, omisión, etc. de las respectivas administraciones.

Supongo que las fotos indican bastante esa realidad...

Sí que existen programas gubernamentales para desarrollar actividades de base mineral que ayuden a incrementar el valor del bien primario como la "Rede APL" en:
https://www.redeaplmineral.org.br
(enlace normalizado por FMF)

Un abrazo

Arturo

[arturo]

Ahí van dos fotos de unos cristales - para los admiradores de estas bellezas naturales - que se encuentran en la sede de la cooperativa CASEF en Brotas de Macaúbas. El tamaño de la moneda de R$ 1,00 es aproximadamente igual a la de 2 €.
Abrazo.
Arturo

[arturo]

Algunos cuarzos de los garimpos de la Región BIO van a para a lugares insospechados - con una mínima transformación, como estos "martelados" - como los de esta maceta que se encuentra en la entrada de la Pousada Vovô Terezinha en Brotas de Macaúbas-Bahia.
Bona nit.
Arturo