COLTAN El Oro Azul by Laura María Arroyave Murillo

COLTAN ¨El Oro Azul¨

INTRODUCCION En la actualidad, en el mundo de la ciencia y la tecnología, se hace indispensable la utilización de elementos y componentes que permitan y faciliten una mayor seguridad y velocidad en los procesos de análisis y desarrollo de las investigaciones, en el procesamiento de datos. Es por eso que los científicos y técnicos en su afán de aplicar estas tecnologías buscan elementos que les permitan esta rapidez y seguridad en la elaboración de nuevos componentes para los equipos que se utilizan a diario. Estos componentes pueden ser: conductores eléctricos de alta resistencia, elementos de tamaños reducidos (nano estructuras), en la fabricación de equipos electrónicos,etc. El Coltán tiene varias características, que en su utilización, nos permiten este tipo de desarrollos en los procesos de alta tecnología; entre algunas de ellas que son de vital importancia están: la alta conductividad eléctrica y térmica, resistencia a las altas temperaturas, muy liviano, muy dúctil y por ende, especial para conductores o hilos en circuitos reducidos. Debido a lo anterior, esta investigación tiene el propósito de dar a conocer qué es el Coltán, su utilidad, sus características físico-químicas y sus aplicaciones en el mundo tecnológico. Se hará énfasis el los aspectos científicos mas que en lo socioeconómico, pues en ultimas, es lo que nos compete.

OBJETIVO GENERAL Tratar

la aplicabilidad del Coltán en aparatos de alta tecnología, dadas sus características

químicas, así como sus efectos en la salud y el medio ambiente. OBJETIVOS ESPECIFICIOS 

Describir sus características físico-químicas.

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Detallar sus aplicaciones en la tecnología de punta.

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Dar a conocer sus yacimientos y el estado en que se encuentra en la naturaleza.

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Hacer una breve reseña sobre su explotación y los aspectos socioeconómicos. 1

¿QUÉ ES EL COLTAN? El Coltán no es un mineral propiamente dicho sino la contracción del nombre de dos minerales: Columbita, una mena1 del niobio (o columbio), y Tantalita, una mena del Tántalo. Por lo tanto el Coltán está formado por la mezcla de Columbita, que es una mezcla de óxido de niobio, hierro y manganeso [(Fe, Mn) Nb2O6], y la tantalita que está compuesta por óxido de Tántalo, hierro y manganeso [(Fe, Mn) Ta2O6] en cualquier proporción. COLTAN es un nombre acuñado recientemente. Todavía en muchas guías de minerales se utilizan los nombres de Columbita-Tantalita, o simplemente Columbitas, Niobitas o Ferrocolumbitas, con la formula genérica [(Fe, Mn)(Nb, Ta)2O6] para denominar a estos minerales que provienen de una mezcla de Niobio y Tantalio, y que poseen un lustre submetálico y una alta gravedad específica (aunque la tantalita tiene un peso específico muy superior a la Columbita: 8,0 g/ml frente a 5,2 g/ml). En realidad es una serie mineral isomorfa que se encuentra en los mismos yacimientos, cuanto más Niobio y Hierro contenga el mineral y menos Tantalio, se llamará Columbita o Ferrocolumbita y cuanto menos Niobio y más Tantalio se denominará Tantalita.

Muestras de Coltán

Una mena es un mineral del que se puede extraer un elemento, un metal generalmente, por contenerlo en cantidad suficiente para ser aprovechado. Así, se dice que un mineral es mena de un metal cuando mediante minería es posible extraer ese mineral de un yacimiento y luego mediante metalurgia obtener el metal de ese mineral.

Columbita: Es un mineral óxido de niobio, Tántalo, hierro y manganeso, con proporciones variables de niobio y Tántalo [(Fe, Mn)Nb2O6]. Cuando la proporción de Tántalo supera la de niobio, se llama tantalita. La Columbita es la principal fuente comercial de Tántalo y niobio. Tiene una dureza de 6 y un peso específico que varía entre 5 y 8, según la composición. Es de color negro y a menudo iridiscente. Se suele hallar en forma de cristales ortorrómbicos en granito y en vetas de pegmatita. Hay yacimientos de Columbita en Groenlandia, Noruega, la antigua Columbita

Unión Soviética y Estados Unidos.

Niobio: El niobio (o columbio) es un elemento químico de número atómico 41 situado en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos. Se simboliza como Nb. Es un metal de transición dúctil, gris, blando y poco abundante. Se emplea principalmente aleado en aceros, confiriéndoles una alta resistencia. El niobio es un metal dúctil, gris brillante, que pasa a presentar una coloración azul cuando permanece en contacto con el aire, a temperatura ambiente, un largo período. Sus propiedades químicas son muy parecidas a las del Tántalo, que está situado en el mismo grupo. Su capacidad calorífica específica es la más alta de la tabla periódica, con más de 6.000 J/g K. El metal comienza a oxidarse con el aire a 200 °C y sus estados de oxidación más comunes son +2, +3, +5. El estado de oxidación +4 es menos común, y poco estudiado debido a su paramagnetismo.

Tantalita: Es un mineral negro o pardo y bastante pesado parecido a la Columbita que se diferencia de la tantalita en que una parte del tantalio en su estructura es sustituida por niobio. Contiene el metal Tántalo [(Fe, Mn)Ta2O6]. En muchas guías de minerales se encuentra como Columbita-tantalita aunque la tantalita tiene un peso específico muy superior a la Columbita (8,0 g/ml frente a 5,2 g/ml). Se encuentra raras veces en vetas de cuarzo en zonas graníticas. Tantalita

En depósitos secundarios se encuentra en algunas arenas fluviales que se han formado de la erosión de estos sistemas graníticos. A veces se encuentra también en pegmatitas.

Tantalio: Es un elemento químico de número atómico 73 que se sitúa en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ta. Se trata de un metal de la tercera serie de transición. Es un metal inerte. El metal tantalio se emplea en la fabricación de capacitores para equipo electrónico, los cuales incluyen radios de banda civil, detectores de humo, marcapasos cardiacos y automóviles. Se utiliza también en las superficies para transferencia de calor del equipo de producción en la industria química, en especial cuando se tienen condiciones extraordinarias corrosivas. Su inercia química ha hecho que se le hayan encontrado aplicaciones dentales y quirúrgicas. El tantalio forma aleaciones con un gran número de metales. Tiene una importancia especial el ferrotantalio, el cual se agrega a los aceros austeníticos con el fin de reducir la corrosión intergranular.

El hecho de que el Niobio y el Tántalo aparezcan juntos en la naturaleza dificultó mucho su separación y el descubrimiento del primero de ellos.

AISLAMIENTO DEL NIOBIO Y TANTALIO El aislamiento del tantalio parece ser complicado. Los minerales del tantalio contienen generalmente el niobio y el tantalio. Puesto que son tan similares químicamente, es difícil separarlos. El tantalio se puede extraer de los minerales primero fundiendo el mineral con el álcali, y en seguida extrayendo la mezcla resultante en el ácido fluorhídrico, HF. La metodología corriente implica la separación de tantalio de estas soluciones ácidas usando una técnica de dos líquidos de la extracción. En este tantalio del proceso las sales se extraen en la cetona MIBK (cetona isobutílica metílica, 4 pentan-2-one metílicos). El niobio permanece en la solución del HF. Después de la conversión al óxido, el tantalio metálico se puede hacer por la reducción con sodio o carbón. La electrólisis de fluoruros fundidos también se utiliza.

Otros elementos presentes en el Coltán son: Hierro, Manganeso y Oxigeno

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Hierro: es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe. Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado. Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.

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Manganeso: Elemento químico, símbolo Mn, de número atómico 25 y peso atómico 54.938uma. Es uno de los metales de transición del primer periodo largo de la tabla periódica; se encuentra entre el cromo y el hierro. El manganeso es un metal bastante reactivo. Aunque el metal sólido reacciona lentamente, el polvo metálico reacciona con facilidad y en algunos casos, muy vigorosamente. Los compuestos de manganeso tienen muchas aplicaciones en la industria. El dióxido de manganeso se usa como un agente desecante o catalizador en pinturas y barnices y como decolorante en la fabricación de vidrio y en pilas secas. El permanganato de potasio se emplea como blanqueador para decoloración de aceites y como un agente oxidante en química analítica y preparativa.

Los efectos del manganeso mayormente ocurren en el tracto respiratorio y el cerebro. Los síntomas por envenenamiento con Manganeso son alucinaciones, olvidos y daños en los nervios. El Manganeso puede causar Parkinson, embolia de los pulmones y bronquitis. Cuando los hombres se exponen al manganeso por un largo periodo de tiempo el daño puede llegar a ser importante.

USOS DEL COLTAN Se trata de un recurso estratégico imprescindible en la fabricación de componentes electrónicos avanzados. El Tántalo se usa principalmente en la elaboración de condensadores. El condensador electrolítico de Tántalo es en la actualidad un tipo bastante común de condensador presente en gran cantidad de dispositivos electrónicos, como en teléfonos móviles, computadoras, pantallas de plasma, cámaras digitales o equipos de alta tecnología como, por ejemplo, los satélites artificiales. Estos dispositivos son cada vez más pequeños, delgados y fiables gracias, en gran parte, al uso de los condensadores electrolíticos SMD de Tántalo que han ido sustituyendo a los condensadores electrolíticos tradicionales.

Aunque la mayoría de los dispositivos electrónicos pueden funcionar con condensadores electrolíticos normales, los condensadores electrolíticos de Tántalo tienen valores de capacidad eléctrica más exactos y, en especial, son mucho más pequeños. Esto los hace ideales para las exigencias actuales de miniaturización de los dispositivos electrónicos. La gran demanda de estos condensadores ha elevado el precio del Tántalo. Un condensador de Tántalo cuesta más que un condensador electrolítico normal de las mismas características.

Pero no sólo se usa para fines lúdicos. El tantalio también es utilizado en la fabricación de GPS, satélites artificiales, armas teledirigidas. Por

tener

mayor

capacidad

eléctrica,

soporta

mayores

temperaturas, su uso ha sido fundamental para las comunicaciones.

PRODUCCION Y RESERVAS El Coltán se encuentra principalmente en Australia que utiliza dos yacimientos. Este mineral también se explota en Canadá, Brasil, China y en la República Democrática del Congo. También se produce en Tailandia y Malasia como subproducto de la minería y de la metalurgia del estaño.

La mayor cantidad de reservas se encuentra en las zonas orientales

Democrática

la República del

Congo.

También se encuentra y a veces se produce en Etiopía, Nigeria, Mozambique,

Zimbabwe, Namibia,

Sudáfrica y Egipto. República Democrática del Congo

Recientemente, se ha descubierto un gran yacimiento de Coltán en Colombia. Desde hace unos cuatro años este mineral está siendo extraído en varias regiones del oriente de Colombia para exportarlo a comercializadores internacionales. Por ello empresas extranjeras han gestionado ante Ingeominas permiso para extraer un Coltán de excelente calidad en 35.000 hectáreas entre Vichada y Guainía. El 80 por ciento de las reservas está en el Congo, y el resto estarían repartidas en Australia, Brasil, China y, últimamente, Venezuela, Bolivia y Colombia.

PROBLEMÁTICA SOCIAL La República del Congo posee el 80% de las reservas mundiales estimadas de Coltán. Esta piedra es considerada recurso no renovable y de bastante utilidad para la tecnología, ha causado guerras desde el año 1998. Para las Naciones Unidas, el Ejército Nacional Ruandés ha armado una organización para vigilar la actividad minera de yacimientos y facilitar los negocios con los empresarios y clientes occidentales. Se transporta el mineral a Ruanda y se procesa antes de ser explotado para se enviado a Estados Unidos, Alemania, Holanda, Bélgica y Kazajistán. Esta guerra por el mineral ha presumido mayor número de muertos desde

Explotacion Infantil (por cada Kg de Coltan extraído, mueren entre dos y tres niños)

la Segunda Guerra Mundial.

Ruanda y Uganda, han sido acusados en varios informes internacionales, del desfalco y tráfico de estas riquezas minerales del Congo. Siendo varios países occidentales los principales beneficiarios, la ayuda económica y militar continúa durante el conflicto. Se firmaron planes de apoyo y cooperación entre Estados Unidos y estos dos países, los cuales además de enriquecerse con el tráfico del mineral, vieron cómo parte de sus deudas externas fueron canceladas y se los consideró como modelos de desarrollo económico de la región. Entre las empresas más importantes con 8

intereses en la región, ha sido mencionada la American Mineral Fields, en la que George Bush, padre del ex presidente norteamericano George W. Bush, tiene notables intereses. Durante los años transcurridos hasta hoy han disputado la guerra dos bandos: de un lado Ruanda, Uganda y Burundi, apoyados por EEUU y los créditos del FMI y el Banco Mundial, y del otro lado Angola, Namibia, Zimbabue, Chad y las milicias Hutu y Mai Mai. La explotación del Coltán, especialmente en Congo, ha ocasionado diversas polémicas sobre las posibles consecuencias a nivel social y ambiental. La explotación de este recurso ha alimentado conflictos armados entre facciones locales, apoyadas, en algunos casos, por gobiernos extranjeros como el de Uganda. Esto plantea un dilema moral similar al de la comercialización de diamantes de guerra. Otras preocupaciones derivadas de la extracción del Coltán pasan por la explotación laboral de los trabajadores que participan en la misma o la destrucción de ecosistemas, pues los principales yacimientos coinciden con el hábitat de gorilas en peligro de extinción. Debido a la dificultad de distinguir entre la explotación legítima y la ilegítima, algunos fabricantes de aparatos electrónicos han decidido, por motivos éticos, dejar de lado esta zona del mundo como fuente de Coltán, y dirigirse a otras fuentes.

PROBLEMÁTICA EN COLOMBIA En Colombia el conflicto empezó cuando se hallaron yacimientos de Coltán en la Orinoquía, especialmente en Vichada, Guainía y Vaupés, han generado una ola de comerciantes, especuladores y grupos armados alrededor de un negocio que sólo este año, consideran, podría mover más de 40 millones de dólares. Las autoridades buscan evitar que en Colombia existan graves consecuencias por la posibilidad de presencia de organizaciones que se dedican a la explotación ilegal de Coltán. Esto se esta investigando ante las miles de muertes por buscar el control de los yacimientos.

Como la minería de este material no está reglamentada en el país, los comerciantes se ampararon en registros falsos y en que parte

los

yacimientos

están

resguardos indígenas para comprar y vender el producto. Mediante el barequeo en ríos y laderas recogen el mineral, que El Coltan y Los Grupos Armados

después es sacado a Bogotá, donde una tonelada puede costar entre 40.000 y

60.000 dólares. Algunos dijeron que los comerciantes tienen que pagar un impuesto de 2.000 a 2.500 dólares por tonelada a las autodefensas y la guerrilla que están en algunas de esas zonas. Se considera que al estado le corresponde crear reglamentaciones para evitar el conflicto que ha ocasionado mundialmente el hallazgo de dicha piedra. Entre tanto, en el municipio de Inírida se encontraron 17.829 kilogramos de Coltán. Se cree que una carga de este metal tiene un valor de trescientos cincuenta mil millones de pesos en moneda Colombiana y más de dos millones de dólares en mercado extranjero. Por lo tanto se considera necesario implementar una reglamentación más fuerte que la de los otros minerales.

EFECTOS EN LA SALUD El Coltán se extrae manualmente por grupos de hombres que cavan en los lechos de los cursos de agua. Su extracción es peligrosa ya que, en estado puro, el Coltán tiene efectos perjudiciales para la salud. Para su utilización se transforma en polvo. Se dice también que el uso prolongado de reproductores de música, celulares y demás aparatos electrónicos que contengan este material, puede causar tumores malignos a las personas que los utilicen. Hay publicaciones en las que hablan de que el uso prolongado del celular puede causar tumores en el cerebro asociados al cáncer, debido al tipo de ondas que genera este material; es recomendable usar auriculares inalámbricos si se ha de hacer llamadas que duren mas de 1 minuto, ya que la cercanía del celular a nuestro cerebro, puede ser perjudicial para nuestra salud.

RECICLAR O BUSCAR OTROS MATERIALES La industria de la electrónica busca alternativas al Coltán. Pero, tal y como señala VázquezFigueroa, "lo más aproximado es el paladio, aunque no sea sustitutivo ni mucho menos". Entre Rusia y Sudáfrica acaparan el 80% de las reservas mundiales de paladio. Al hecho de que está lejos de reunir las mismas propiedades que el Coltán, se suma que también es muy escaso y a que todos sus compuestos pueden ser considerados altamente tóxicos y carcinógenos. Hace tres años la producción mundial apenas alcanzaba las 200 toneladas. En cuanto al reciclaje, Vázquez-Figueroa asegura que "únicamente se puede aprovechar un 12% del Coltán utilizado". En el caso de otros minerales, el aprovechamiento es algo mayor, como el aluminio 33%, el cobre 30% o el estaño 3040%. El escritor sostiene que la mayor parte de los móviles reciclados se llevan a Canadá, donde se realiza una primera separación de componentes. Otro problema es la contaminación producida por el reciclaje; por eso el Coltán va a parar a países pobres, donde no hay un control medioambiental.

BIBLIOGRAFIA http://www.semana.com/noticias-nacion/guerra-coltan/131652.aspx «Congo: el negocio maldito del coltan». Diario El Espectador: Alerta: el coltán, al servicio del terrorismo TRIBUNA: R. LUNAR y J. MARTÍNEZ FRÍAS. El coltán, un 'mineral' estratégico Alberto Vázquez-Figueroa, Coltán, 1ra edición, México, Ediciones B, 2008, 07-21 pp. http://www.youtube.com/results?search_query=coltan&search_type=&aq=f, 26/11/2008, 17:00 hrs. http://www.youtube.com/results?search_query=oro+azul&search_type=&aq=0&oq=oro+az, 26/11/2008, 17:23 hrs. http://latinoamericana.org/2003/textos/castellano/Coltan.htm, 30/11/2008, 22:06 hrs. www.wikipedia.com Juan A. Argüello. UNIDAD 6: NUEVAS NECESIDADES NUEVOS MATERIALES. EL COLTÁN http://www.lenntech.es/periodica/elementos/Ta.htm http://www.lenntech.es/periodica/elementos/Fe.htm http://www.lenntech.es/periodica/elementos/Mn.htm http://www.lenntech.es/periodica/elementos/Pd.htm www.caritasbi.org/abril2010/materiales/coltan.ppt http://www.herbogeminis.com/Coltan_el_futuro_insostenible_05.html

Autor Laura María Arroyave Murillo lmarroyavem@uqvirtual.edu.co (Estudiante del Programa de Química, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías, Universidad del Quindío, Armenia, Colombia) Química Inorgánica I