Agronomía Tropical. 38(1-3): 97-107.1988

CARACTERIZACION MINERALOGICA DE ALGUNAS ROCAS FOSFORICAS
 VENEZOLANAS

Eduardo Casanova Olivo* y Graciano Elizalde*

 * Universidad Central de Venezuela, Facultad de Agronomía. 
Apdo. 4679. Maracay 2101. Venezuela.

RECIBIDO: febrero 23,1988,

RESUMEN

En este trabajo se presenta la composición mineralógica de siete fosforitas nacionales (Lobatera y dos estratos de Monte Fresco en Táchira; Chiguará en Mérida; Riecito, Lizardo Cálcico y Aluminico en Falcón), que puedan servir de fuente para la elaboración de fertilizantes e inclusive, pudieran utilizarse, luego de una mínima preparación, para ser agregados directamente a los suelos. La mineralogía se determinó por Difracción de Rayos X sobre material pulverizado y tamizado para homogeneizar el tamaño de las partículas. Los resultados indican que los principales minerales reconocidos en el difractograma son apatito, calcita y cuarzo. En cuanto al apatito, se obtuvo una buena relación entre el contenido de este material en las rocas fosfóricas estudiadas y 8U contenido de P2O5, además se agrupa en dos regiones diferentes: las fosforitas de Falcón con una menor proporción de P2 Os incluida en la molécula de apatito y las fosforicas de la región andina con una relativa alta proporción de P2 Os en comparación al contenido de apatito. Las rocas de Chiguará y Lobatera contienen mayor proporción de calcita que apatito. La pérdida por calcinación fue muy alto para todas las rocas estudiadas, lo cual sugiere la presencia de altos contenidos de materia orgánica y sustancias amorfas hidratadas, cuya destrucción al calentar produce una disminución de la masa que se suma a la que resulta de la descomposición de los carbonatos y apatitos poco cristalizados.

P. C. : Rocas fosfóricas, mineralogía, Venezuela.

INTRODUCCION

Venezuela posee una gran extensión de suelos con fuertes limitaciones de fertilidad (4), particularmente con ciertas deficiencias de fósforo asimilable por las plantas. Pero al mismo tiempo posee varios yacimientos de rocas fosfatadas ((fosforitas) que pueden servir de fuentes para la elaboración de fertilizantes e inclusive, pudieran utilizarse, luego de una mínima preparación ,para ser agregadas directamente a los suelos. Ello supone la utilización de dichas rocas de acuerdo a alguna de las alternativas del esquema siguiente: TRANSFORMACION FERTILIZANTE FISICA _ FOSFORADO POCO SOLUBLE FUENTE TRANSFORMACION , FOSFORO QUIMICA \ FERTILIZANTE INORGANICO FOSFORADO _ SUELO SOLUBLE TRANSFORMACION BIOQUIMICA En América del Sur existen abundantes depósitos de rocas fosfóricas, especialmente en Colombia, Brasil, Perú, Bolivia y Venezuela. En la mayor parte de los países se han caracterizado química y mineralógicamente esos depósitos (11) evaluando su efectividad agronómica (6). McCLELLAR (7) caracterizó mineralógicamente 600 muestras de rocas fosfóricas provenientes de casi todos los depósitos comerciales del mundo, encontrándose una gran variación en la estructura del apatito constituyente de estas rocas, debido a la sustitución del calcio por magnesio y sodio así como del reemplazo de hasta el 25% del P por carbonato y F. En consecuencia, ocurre una gran dispersión en cuanto a los valores relativos de esos elementos en las fosforitas de los diferentes yacimientos. En el caso venezolano, sus rocas fosfóricas han sido poco estudiadas, tanto desde el punto de vista de su aptitud para el uso agrícola como de su caracterización química y mineralógica. GONZALEZ et al. (5) indican que la roca de Lobatera (estado Táchira) está compuesta de carbonato-fluorapatito, calcita, cuarzo, materia orgánica y óxidos de hierro y de aluminio. Así mismo, indican la composición química siguiente: P₂O₅ (21,85%); SiO₂ (10,00%); Fe₂O₃ (l,23%);Al₂O₃ (0,86%);CaO (47,55%); F (1,96%); Mat. Org. (5,12%); H₂O (0,27%) y CO₂ (12,09%). MORA (8) también estudió esta fosforita y señala que está compuesta de apatito, calcita, yeso y cuarzo. PEQUIVEN (9) caracterizó el depósito de Riecito (estado Falcón) determinando que el material fosfatado predominante es hidroxifluorapatito, en el cual parte del fosfato ha sido sustituido por carbonato y hasta el 50% del fluor ha sido reemplazado por OH. En consecuencia, esta fosforita debería ser altamente soluble en citrato y deficiente en fluor. La fórmula química calculada es la siguiente: Ca₉Na_0,6 Mg _0,4(PO₄)_5,3 (CO₃)_0,7 F_0,25 (F_0,8OH_1,2);de acuerdo a ello el contenido porcentual de P₂O₅ sería del 38,5%: La selección de la alternativa económica y estratégicamente mas conveniente está influenciada por múltiples factores. Uno de ellos es la aptitud específica de la roca fosfatada para ser utilizada según uno u otro procedimiento. Esta aptitud de. pende, en gran medida, de su composición mineralógica, por lo tanto, es de esperar que el conocimiento de la mima permita comprender su comportamiento en los ensayos agronómicos que se están realizando. En este trabajo se expone la composición mineralógica de siete fosforitas nacionales.

MATERIALES Y METODOS

Los yacimientos estudiados en el país se muestran en el Cuadro 1 y en la Figura 1 (2, 3). En fosforitas como las estudiadas, generalmente el P se encuentra en compuestos amorfos como la Colofanita [(3Ca₃ (PO₄)₂ . n Ca (CO₃, FeO) (H₂O)], en diferentes variedades de apatito y en carbonofosfato de calcio [(Ca₂ (PO₄) 8 (CaC0₃) 2 H₂ O)], llamado dahllita la calcita, el cuarzo y la glauconita son las impurezas más frecuentes. Casi todas las muestras estudiadas se tomaron directamente de los yacimientos, excepto en los casos de Lobatera y Chiguará, en los cuales se analizó el material ya pulverizado industrialmente. para su comercialización. Los trozos de roca se molieron en la laboratorio hasta que pasaran íntegramente la malla 100 (150 ) y se analizó de acuerdo a las técnicas indicadas en el Cuadro 2, descritas por la AOAC (1).

RESULTADOS Y DISCUSION

E1 Cuadro 3 resume las características químicas señaladas por CASANOVA y VALDERRAMA (2) para las muestras de fosforitas estudiadas. En el Cuadro 4 se resumen los resultados mineralógicos obtenidos en esta investigación. De acuerdo a estos resultados, los minerales principales que pueden reconocerse en los difractogramas son sólo tres: apatito, calcita y cuarzo. Hay indicios de la presencia de dahllita, pero su reconocimiento por difracción en presencia de apatito no ha sido posible, por lo tanto, el porcentaje atribuido a este mineral engloba también a la dahllita.

Fig. 1. Distribución geográfica de suelos de Venezuela con altas y severas limitaciones de fertilidad, eje fluvial Apure-Orinoco y ubicación de los depósitos de roca fosfóricas.

Fig. 2. Relación entre el % de P2O5 y % Apatito (a),% Calcita y % CaCO3 (b), % Cuarzo y % residuos insolubles en las rocas fosfóricas estudiadas.

Cuando se comparan los resultados mineralógicos (Cuadro 4) con los resultados' de los análisis químicos (Cuadro 3), se obtiene, en general, una concordancia aceptable. La Figura 2a muestra la relación entre el porcentaje de P₂ O₅ y el contenido de apatito; en ella parecería que las muestras se agrupan en dos regiones diferentes: las fosforitas de Falcón y las de la región andina. Al trazar una línea hipotética en la Fig. 2a, que muestra el contenido media de P₂O₅ de los apatitos normales, el primer grupo queda por encima de dicha línea y el otro por debajo. Ello indicaría que las muestras de Falcón contienen una menor proporción de P₂O₅ incluido en la molécula de apatito o que contienen una mayor proporción de dahllita. Ello concuerda con el hecho de que esas muestras presentan mínimas cantidades de calcita, pero el contenido de CaCO₃ es considerable. Al respecto, se observa que no existe una buena concordancia entre el contenido de calcita determinado por Difracción de Rayos X y el porcentaje de CaCO₃ determinado analíticamente (Figura 2b ), lo cual indica que parte del carbonato se encuentra en otra forma diferente a la calcita. Las otras muestras contienen una proporción relativamente alto de P₂O₅, en comparación con el contenido de apatito reconocido por Difracción de Rayos X; sugiere que parte del P podría encontrarse en minerales amorfos del tipo que PETTIJON (10) denomina colofanita, no detectables por Difracción.

1 Porcentaje estimado basado en áreas de picos principales de Difracción El Cuadro 5 muestra el porcentaje de residuos insolubles en ácido clorhídrico y la pérdida de peso por calcinación. La Figura 2c muestra que tampoco hay relación entre el porcentaje de residuo insoluble y el cuarzo, lo cual indicaría que éste tiene una naturaleza química o estructural diferente. La pérdida por calcinación os siempre alto y no permite discriminar entre las diferentes fosforitas. La cuantía de esta pérdida de peso al calentar la muestra, sugiere la presencia de altos contenidos de materia orgánica y sustancias amorfas hidratadas, las cuales no han sido detectadas en 108 otros análisis realizados y cuya destrucción, al calentar la muestra, produce una disminución de la masa que se suma a la que resulta de la descomposición de los carbonatos y apatitos poco cristalizados. En la mayor parte de las muestras hay una buena relación entre la cantidad de residuo de calcinación y el insoluble al HCl. Las muestras de Monte Fresco y de Lobatera se apartan de ea situación general, la primera porque tiene un contenido de residuo insoluble muy alto, en relación al residuo de calcinación, la segunda, contrariamente, porque tiene demasiado de este último residuo.

CONCLUSIONES

Si bien la composición mineralógica de las fosforitas estudiadas sigue, en general, un patrón común, cada una de las rocas presenta características particulares, diferenciando un yacimiento de otro. Entre las rocas estudiadas se destaca la de Riecito por su alto contenido de apatito y baja proporción de calcita y cuarzo. La muestra de Monte Fresco (estrato inferior) tiene alto contenido de apatito, acompañado de alta proporción de calcita, pero escaso cuarzo. Su alto contenido de P2O5 hace penar que contiene, además, cierta proporción de colofanita, que por ser amorfa no es detectada por el análisis de dfracción. De acuerdo a estos resultados, las rocas Riecito y Monte Fresco, en comparación a las otras rocas estudiadas, de acuerdo a sus características mineralógicas, deberían presentar mayor reactividad (solubilidad al reaccionar en el suelo) y, por lo tanto, un mayor aporte de fósforo a las plantas. Esto implicaría una mayor eficiencia agronómica y altos posibilidades de competir ventajosamente con el fertilizante fosforado importado (Superfosfato Triple), especialmente en cultivos permanentes que requieren de una suplencia de fósforo distribuida a lo largo del año. Las rocas de Lobatera y Chiguará, además de aportar fósforo, tienen altos contenidos de calcita lo cual permitiría suplir calcio como nutrimento para las plantas y corregir acidez de los suelos, si son usados en cantidades relativamente altos. La información agronómica de estas rocas es aún objeto de investigación y los resultados serán presentados en futuros trabajos.

AGRADECIMIENTO

Los autores expresan su agradecimiento al International Fortilizer Development Center (USA) con quienes el Instituto de Edafología de la Universidad Central de Venezuela mantiene un convenio para el estudio de las rocas fosfóricas venezolanas. Igualmente, a la Unidad de Programación Especial del Suroeste Venezolano, la cual coordina la explotación de los yacimientos en el estado Táchira y con la que también se tiene un convenio para el estudio de las rocas fosfóricas de ese estado. Finalmente, al Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico de la UCV, por el apoyo financiero a este proyecto.

SUMMARY

BIBLIOGRAFIA

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CASANOVA, E. y CARMEN E. DE CORI. El uso de escorias y rocas fosfóricas en la Región Oriental de Venezuela. In: Taller Dolomita, Escorias y Fosforitas como enmiendas y fuentes de nutrimentos. CVG-PALMAVEN-FONAIAP-FAGRO-UCV.

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