Los minerales en nuestra vida cotidiana

Cuando oímos la palabra mineral lo primero que nos viene a la cabeza normalmente es una «piedra» semitransparente que tiene una forma especial y un color llamativo. Pensamos en esmeraldas o rubíes, que más que minerales son gemas, variedades de cierto valor económica de determinados minerales. Un mineral es en realidad «un sólido inorgánico natural que tiene una composición química definida y una estructura cristalina concreta». Es decir, el ámbar no es un mineral porque al ser resina fósil tiene un origen orgánico, del mismo modo que el carbón y el petróleo tampoco son minerales por la misma razón. Además, la composición química de los minerales a grandes rasgos es siempre la misma y sus átomos están siempre ordenados de una manera determinada, con una estructura cristalina que a veces trasciende al mundo visible para dar cristales de formas llamativas que en ocasiones constituyen las gemas de las que antes hablábamos.

Los minerales son compuestos orgánicos con una composición química concreta y una estructura cristalina que en ocasiones se puede ver a simple vista. Ese es el caso de este conjunto de cristales de cuarzo muy puros (imagen tomada de crystalarium.com).

El complejo mundo de los minerales

Los minerales se pueden formar por muy diversos procesos que podemos agrupar en tres grandes bloques, si bien esta no es la clasificación real. Los minerales magmáticos serían aquellos que se forman a partir de la cristalización de un magma, por lo que se trata de minerales primarios de origen ígneo, como es el cuarzo de los granitos o el olivino de los basaltos. Los minerales de precipitación, por su parte, son los minerales que se forman no a partir de un magma sino a partir de una solución, como puede serlo el agua, por lo que la sal común que consumimos (halita) sería un mineral de este tipo. El tercer tipo son los minerales secundarios, formados a partir de otros minerales previos cuando estos se encuentran en desequilibrio con las condiciones del medio, de manera que al acomodarse a las nuevas condiciones sufren cambios que los llevan a constituir minerales nuevos. Según esta clasificación las arcillas, que se forman por alteración en superficie, o los minerales metamórficos, formados cuando las condiciones son más extremas, son dos ejemplos de este tipo.

Con el término de arcillas se engloba a un grupo de minerales con unas propiedades físicas y químicas especiales que son muy utilizadas en una gran variedad de industrias. Imagen de una cantera de arcillas rojas en Aragón (fuente: arcillasnaturales.es).

La clasificación que acabamos de ver es sencilla y muy intuitiva, pero no es la clasificación real de los minerales, que los agrupa en 12 clases principales en función de su composición química y su estructura cristalina. Estas clases son los elementos nativos, que aparecen en la naturaleza sin combinarse (oro, plata, mercurio…); los sulfuros, de gran interés a la hora de obtener metales (en la Faja Pirítica Ibérica son muy importantes); los silicatos, con diferencia el grupo mineral más abundante en el planeta; los carbonatos, que muchas veces forman rocas monominerálicas como las calizas o las dolomías; los óxidos e hidróxidos, de entre los que destacan las espinelas; los haluros como la sal común; los sulfatos, como el yeso; y otras clases menos abundantes como son los nitratos, los boratos, los fosfatos y los wolframatos.

Los minerales son fundamentales en la naturalezay para su estudio los clasificamos en 14 clases en función de su química y su estructura cristalina (ccnn2esovillavicar.wordpress.com).

Los minerales mena

Con este nombre nos referimos a aquellos minerales que utilizamos para extraer un elemento químico de ellos, ya sea uno de los constituyentes del mineral (elementos que forman parte crucial de su red cristalina) o un elemento que aparece sustituyendo a los principales o que ocupa los huecos que deja la red (elementos traza o menores). Los minerales mena son por tanto minerales de gran interés económico que han de ser procesados una vez extraídos de la tierra, muchas veces en la propia planta del yacimiento, donde la roca es triturada, cribada y en ocasiones también expuesta a otros procesos más, siempre con el objetivo de obtener un concentrado del mineral deseado que más tarde será transportado a otros lugares.

Los minerales mena son aquellos que empleamos para beneficiar algún elemento químico. En el caso de la mina de Los Santos-Fuenterroble, en Salamanca, se extrae scheelita para obtener wolframio, un metal estratégico muy valorado por su alta temperatura de fusión y su elevada densidad (autor: Daniel Hernández Barreña).

Los minerales mena son cruciales para nuestra vida cotidiana porque de ellos obtenemos la mayoría de los elementos químicos que forman parte de los productos que usamos a diario. De hecho, en función del tipo de elemento que se extrae de ellos los minerales mena los podemos dividir en dos tipos: las menas metálicas y las menas no metálicas. Las menas metálicas son los minerales de los que beneficiamos metales, como es el caso de la magnetita para la obtención del hierro que nos rodea, la schelita para el wolframio de las bombillas, la combinación de columbita y tantalita (coltán) para obtener niobio y tántalo o un sinfín de minerales que se emplean para beneficiar las llamadas tierras raras, un grupo de elementos estratégicos que son muy usados en las nuevas tecnologías (móviles, paneles eléctricos, molinos de viento, etc). Por el contraio las menas no metálicas son aquellos minerales que se emplan para extraer elementos que no son metales, como es la halita para obtener cloro, la fluorita para el flúor o la pirita para el azufre.

Izquierda: Fotografía de un cristal de esfalerita (sulfuro de cinc) de Suiza (Chinellato Matteo, obtenida de mindat.org). Centro: Cristal de galena (sulfuro de plomo) de Irlanda (Rob Lavinsky & irocks.com). Derecha: Cristal de pirita (sulfuro de hierro) de La Rioja, España (Fabre Minerals).

Los minerales industriales

Si los minerales mena son los que se emplean para beneficiar metales, los minerales industriales son los que se utilizan no por su composición química, sino por sus propiedades físicas y químicas. Los minerales industriales no requieren de un gran procesado una vez se han extraído del yacimientoo, aunque en algunos casos es necesario eliminar impurezas o contaminantes antes de ser empleados. Estos minerales son muy utilizados en una gran variedad de industrias y los podemos encontrar en prácticamente cualquier aspecto de nuestro día a día. El grafito de las pintas de los lápices, la halita que se emplea como condimento o la calcita de las pastas de dientes son tres claros ejemplos de minerales industriales. Incluso en algunos medicamentos o vacunas tenemos minerales.

El grafito es un mineal industrial de gran interés (considerado materia prima crítica por la Unión Europea) que está compuesto solo de átomos de carbono unidos entre sí formando láminas hexagonales (autor: John A. Jaszcak, imagen obtenida de museomineralis.blogspot.com.es).

Un caso particular de minerales industriales son las gemas, minerales que aparecen formando cristales de gran belleza cuyo uso es méramente visual. Normalmente las gemas suelen tallarse para que adquieran un determinado brillo y para engarzarlas en joyas, pero lo cierto es que a veces estos cristales son preciosos sin necesidad de ningún trabajo sobre ellos. Las gemas se han clasificado de forma clásica en preciosas (diamantes, zafiros, rubíes o esmeraldas) y semipreciosas (granates, amatista), aunque la mayoría de ellas son en realidad variedades «especiales» de minerales cotidianos. La amatista, por ejemplo, es una variedad violeta especialmente llamativa de cuarzo, mientras que la esmeralda es en realidad un berilo con unas propiedades concretas.

La esmeralda es una variedad especial de berilo que tiene gran valor como gema preciosa. Fotografía de varios cristales prismáticos de esmeralda encontrado en el distrito minero de Chivor, en Colombia (fuente: desafiomaterno.com).