Coltan, un mineral tan muy útil como problemático
El coltán es un mineral compuesto, principalmente, por los minerales columbita y tantalita. No es un elemento de la Tabla periódica. La columbita es un mineral de composición Fe2+Nb2O6. La tantalita es un grupo de minerales de la clase minerales óxidos. La denominación corresponde a la contracción del nombre de dos minerales, la columbita (COL), óxido de niobio con hierro y manganeso (Fe, Mn)Nb2O6, y la tantalita (TAN), óxido de Tantalio con hierro y manganeso (Fe, Mn)Ta2O6.
El interés de la explotación del coltán se basa fundamentalmente en poder extraer tantalio; por lo tanto, el valor del coltán dependerá del porcentaje de tantalita −normalmente entre un 20 % y un 40 %− y el porcentaje de óxido de tantalio contenido en la tantalita, que puede estar alrededor del 10 % y el 60 %.
El Tantalio o Tantalo, 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 transición raro, azul grisáceo, duro, que presenta brillo metálico y resiste muy bien la corrosión. Se encuentra en el mineral tantalita
El interés de la explotación del coltán es fundamentalmente poder extraer el tantalio de la tantalita. El tantalio se obtiene del procesamiento y refinación de la tantalita.
En este procesamiento hay que eliminar el hierro, el manganeso y otras impurezas de la tantalita para quedarnos con el óxido de tantalio. El tantalio, que es sólido en su forma natural, tiene una elevada dureza, es dúctil, muy resistente a la corrosión y es muy buen conductor de la electricidad. Es un metal de los llamados refractarios, ya que tiene un alto punto de ebullición y fisión, o lo que es lo mismo, soporta unas temperaturas muy elevadas, por lo que es muy resistentes al calor.
El tantalio al ser ultra refractario y tener alta resistencia a la corrosión, es utilizado para aleaciones empleadas en turbinas de aeronaves y reactores nucleares y, por su superconductividad, en trenes magnéticos. También se fabrican con él, matrices para extrusión, moldes para fundición, punzones para perforar, tazas y recipientes refractarios, equipo para electroplateado y herramientas de corte, como carburo de tantalio de altísima dureza.
Por su parte, el Niobio, que se obtiene a partir de la Columbita, tiene menos aplicaciones electrónicas que el tantalio y su mayor uso es en forma de Ferro- Niobio como aleante para aceros y como carburo de niobio en aceros para herramientas de mecanizado de alta velocidad. Debido a las excelentes propiedades que tienen tanto el tantalio como el niobio, podríamos resumir diciendo que se utilizan en la fabricación de componentes de alta tecnología y en aleaciones metalúrgicas muy resistentes.
El tantalio en la tecnología de punta
El tantalio es utilizado para fabricar condensadores electrolíticos, que gracias a este metal pueden ser mucho más pequeños y tienen valores de capacidad eléctrica más exactos respecto a los condensadores tradicionales. La carrera por la miniaturización de los teléfonos inteligentes, notebook, elementos de informática, consolas de video juegos, iPods, microprocesadores, satélites, GPS, cámaras digitales, relojes, rectificadores de circuitos de bajo voltaje y otros muchos dispositivos electrónicos, ha llevado a apostar por este material, lo que ha desembocado en una gran demanda de coltán. Todos estos aparatos también suelen llevar en su interior condensadores de tantalio. Los teléfonos móviles son delgados en gran medida gracias al tantalio. Para tener una idea, un teléfono móvil que pesa unos 100 gramos, si no fuera por el tantalio en sus diferentes aplicaciones pesaría aproximadamente 10 veces más.
El óxido de tantalio tiene una propiedad muy interesante: tiende de forma natural a formar capas muy finas de material. Y estas capas pueden ser utilizadas para fabricar el dieléctrico de los condensadores, que no es otra cosa que un componente con una conductividad eléctrica muy baja, y que, por tanto, se comporta como un aislante.
Un condensador o capacitor es un dispositivo pasivo capaz de
almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de
superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en
situación de confluencia total (esto es, que todas las líneas de campo
eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material
dieléctrico o por vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial,
adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa
en la otra. La capacidad aumenta de manera proporcional al material del
dieléctrico que separa ambas placas. Por otro lado esta disposición del consensador tiene un
volumen determinado que cuando no se busca
la miniaturización pasa inadvertida. 
Los condensadores de tantalio utilizan óxido de este elemento como el dieléctrico. La diferencia de grosor existente entre el dieléctrico de un condensador común y el de un condensador de tantalio contribuye de manera clara a que estos últimos sean sensiblemente más compactos. Además, su capacitancia, que es la capacidad de acumulación de carga eléctrica, es alta a pesar de su reducido volumen, lo que coloca a los condensadores de tantalio como la opción ideal para cualquier dispositivo electrónico que deba tener un volumen lo más reducido posible.
Este elemento no resulta útil solo en el proceso de fabricación de condensadores y resistencias de alta potencia para componentes electrónicos y sistemas eléctricos. Su dureza, resistencia a la corrosión, densidad y ductilidad lo hacen muy apetecible también para fabricar las lentes de vidrio de alta refracción de las cámaras de teléfonos móviles, que también deben ser lo más finas y resistentes posible; interviene en muchas aleaciones utilizadas en las industrias aeronáutica y armamentística; se usa en los reactores de las centrales nucleares, en la fabricación de equipamiento para procesos químicos. Incluso, gracias a que el tantalio es un elemento inerte desde un punto de vista fisiológico, se emplea en la producción de implantes y material quirúrgico.
Producción de Coltan
El proceso básico de extracción del coltán consiste en la excavación de grandes agujeros en hileras de los cuales se saca el material del subsuelo. Se obtiene el agua y el lodo que está formado ese material y los vierten en tubos enormes donde se procede a su lavado, logrando que el coltan precipite en el fondo del tubo.
El proceso mas industrializado es aproximadamente así:
Una parte muy importante del coltán que se puede adquirir procede de las minas de la República Democrática del Congo. Este país africano tiene la mayor reserva de este mineral tan escaso (alrededor de un 80% del total disponible en el planeta). Sin embargo, se estima que Ruanda, Nigeria, Brasil, Venezuela, China, Rusia, Australia y Canadá se encuentran en disposición de sumarse a este ranking.
El coltan es, también, el origen de conflictos armados y violaciones de derechos humanos. Según UNICEF, habría cerca de 40.000 menores trabajando en las minas de mineral en el Congo. Este mineral ha hecho que surja no sólo un mercado negro del mismo, que está asociado a los múltiples accidentes que ocurren en sus minas (sin apenas seguridad y donde si alguien fallece no se para la extracción, algunas de las minas de hecho son llamadas fosas mineras), donde a este oro negro no se le exige certificados de autenticidad. Los que conocen la zona saben que en Ruanda se puede encontrar coltán con papeles, donde se certifica que todo el trabajo de extracción y producción se ha hecho siguiendo unas reglas y se ha protegido al trabajador.
Coltan en Argentina
El coltán se forma en macizos de base granítica. Argentina y Brasil presentan ese tipo de formaciones, el SEGEMAR –Servicio Geológico Minero Argentino– constató la presencia del mineral en distintas zonas de las provincias de Córdoba, San Luis, La Rioja y Salta. En su momento, el coltán estuvo presente en los viejos programas de exploración iniciados por Fabricaciones Militares. De hecho, en los años 70 ya se evaluaba cómo extraerlo. Con el paso del tiempo y los sucesivos cambios de gobierno ese interés se fue diluyendo. En Córdoba en particular, sendos reservorios de coltán fueron detectados en el valle de Calamuchita y el área correspondiente a las Sierras de los Comechingones.
Componente vital y estratégico para el desarrollo de toda la industria electrónica y parte esencial de un sinfín de productos tecnológicos que se comercializan actualmente en el mundo, el coltán ostenta una demanda tan elevada que hoy presenta una cotización de casi u$s400.000 la tonelada. Sería esperable mejorar sustancialmente algunos aspectos de su extracción/producción para preservar vidas y mejorar estándares de sobrevivencia.
Bibliografía:
https://www.areatecnologia.com
https://www.editorialsudestada.com.ar
Ing. Ricardo Berizzo 2023.-
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