Tesis Dr.Cs. Rafael Quintana Puchol-2013.pdf - Universidad Central ...

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bajos y se precipita a potenciales altos. Es decir que el Mn 2+ se oxida con facilidad a Mn 4+
cuando las soluciones de la meteorización se ponen en contacto con el oxígeno atmosférico o
con el que está disuelto en las aguas de los lagos o en las marítimas superficiales, no obstante
los compuestos de Mn 2+ en solución son más estables que los de Fe 2+ . Es muy probable que al
principio el manganeso tetravalente (Mn 4+ ) permanezca en soluciones en forma de hidróxido
coloidal, estabilizado probablemente por coloides orgánicos [125]. En condiciones favorables, el
Mn se precipita en forma de Mn(OH)4 o de MnO2 finamente dividido, el último debido a la
sinéresis (exudación de agua). En los sedimentos de óxidos, el Fe y el Mn están más o menos
separados el uno del otro, lo cual se debe, en parte, a que la afinidad del Mn por el oxígeno es
menor que la del Fe. Por tanto, el hierro ferroso (Fe 2+ ) se oxida en seguida al estado férrico
(Fe 3+ ) con precipitación de Fe(OH)3, mientras el Mn 2+ puede seguir otro rumbo. Esto se debe a
que el Mn 2+ presenta el orbital 3d semilleno (d 5 ), que es más estable que el 3d 6 del Fe 2+ .
El Fe(OH)3 es una base débil, mientras que el Mn(OH)4 presenta un carácter ácido débil. Por
tanto, el hidrosol de Fe(OH)3 está cargado positivamente, y el de Mn(OH)4 negativamente. Esta
diferencia en las propiedades eléctricas de los hidróxidos coloidales es la causa esencial de la
formación de depósitos de Mn pobres o carentes de Fe. Cuando una solución coloidal que
contiene hidróxidos de Fe 3+ y Mn 4+ se ponen en contacto con un electrolito, la separación de
ambos metales empieza por la coagulación de la mayor parte del hidróxido mangánico,
mientras que todo o casi todo el Fe se queda en solución [99, 135]. Por todas estas razones es
que la descomposición de las rocas ricas en manganeso da lugar a la formación de óxidos e
hidróxidos de este elemento, que ulteriormente son enriquecidos y acumulados en yacimientos.
En Cuba este proceso se verifica en la zona de oxidación próxima a la superficie [136-138]. Los
óxidos de manganeso (Mn2O3, Mn3O4 y MnO2) constituyen las menas más importantes y en
Cuba están constituidas fundamentalmente por los minerales pirolusita, todorokita y
parcialmente la hausmanita, aunque se conoce la presencia de otros 12 minerales más
distribuidos en los diferentes yacimientos (véase Figura 2.7): braunita, manganita, romaneshita,
criptomelano, ranceita, neotocita, bementita, orientita, inesita, piedmontita, wad y rodonita [139].
El componente oxidado del manganeso más importante de estos yacimientos es el dióxido de
manganeso (MnO2, 63,2% Mn) en forma de pirolusita (60-63% Mn), manganomelana MnO2
(≈58% Mn), todorokita (Mn 2+ , Ca, Na) (Mn3 4+ O7)(2-3H2O) (54-60% Mn), entre otros. En la
mayoría de los yacimientos con perspectivas industriales, en la zona oriental de Cuba (véase
Figura 2.7), estos minerales presentan estructuras fuera de lo común, por lo que ha sido objeto
de estudio de varios investigadores incluyendo su mineralogía [102, 136-138, 140-142].
En Cuba los yacimientos con interés especialmente económico son aquellos cuyos minerales
principales son todorokita y la pirolusita. La todorokita se ha descrito por algunos autores como