Características del grafito
El grafito es una forma cristalina natural del elemento carbono (símbolo químico C). El grafito es carbono en su forma cristalina. Es un excelente conductor tanto de la electricidad como del calor. El grafito es muy estable y químicamente inerte. También es muy suave y tiene una alta lubricidad. Tales características hacen del grafito un producto relativamente insustituible.
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El grafito se utiliza para producir pastillas de freno de vehículos debido a su lubricidad. Fotografía cortesía de David Monniaux https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Disk_brake_dsc03682.jpg
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Usos del grafito
El grafito ha sido utilizado por los humanos desde el Neolítico. El grafito se considera un "mineral crítico" en aplicaciones metalúrgicas domésticas que sirven a las tecnologías aeroespaciales, de defensa, energéticas, electrónicas, de telecomunicaciones y de transporte (Fortier y otros, 2018). El grafito se utiliza principalmente en metalurgia para la fabricación de acero. Tiene aplicaciones en el sector energético, para la fabricación de electrodos, escobillas de motores eléctricos, baterías, pilas de combustible y varillas moderadoras en instalaciones nucleares. El grafito se utiliza para producir lubricantes de alta temperatura. También se utiliza para producir compuestos ligeros y de alta resistencia para turbinas eólicas y acuáticas. Es un material esencial en la industria aeroespacial.
Grafito en roca pegmatita.
Cortesía de Scott Horvath, USGS
Geología de grafito
El grafito puede ser un componente de muchas rocas metamórficas diferentes. Los yacimientos con potencial económico fueron en su día rocas sedimentarias ricas en materia orgánica que fueron metamorfoseadas por el calor y la presión. El grafito se presenta comúnmente en forma de masas o escamas. El grafito amorfo resulta del metamorfismo del carbón, el grafito en escamas consiste en plaquetas cristalinas de grafito en roca metamórfica cristalina que alguna vez fue sedimento carbonáceo, y el grafito en trozos o astillas se refiere a cristales gruesos que se forman dentro de vetas llenas de líquido y fracturas en rocas ígneas y metamórficas.
| Sistema Mineral | Tipo de depósito | Provincias Geológicas |
|---|---|---|
| Metamórfico | Lasca amorfa en la zona de cizallamiento | Blue Ridge, Piamonte |
Tabla 2: Prospectivos sistemas de minerales de grafito, tipos de depósitos (Hofstra y Kreiner, 2020) y provincias geológicas en Virginia
El grafito en la industria
El grafito se considera un producto crítico debido a su utilidad e insustituibilidad en ciertas aplicaciones. El grafito no se extrajo en los Estados Unidos desde los años 1950; Los depósitos son demasiado pequeños y no son de un grado lo suficientemente alto. Estados Unidos no mantiene un suministro de grafito en la Reservación de Defensa Nacional y depende en un 100 por ciento de las importaciones de China, México, Canadá, Brasil, Madagascar, Reino Unido, Japón, Sri Lanka y Austria. Sin embargo, el reciente interés y los aumentos en los fondos federales a través de la Ley de Reducción de la Inflación y la Ley de Producción de Defensa llevaron a una exploración o desarrollo renovados en Alaska y Alabama, respectivamente. Se informaron otros proyectos en Montana y Nueva York (USGS, 2024). Las preocupaciones relacionadas con la minería de grafito incluyen la inhalación de grafito y partículas de sílice relacionadas durante la minería y el procesamiento, y el drenaje ácido de roca de los relaves (USGS, 2020).
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En Virginia, se encuentran depósitos menores de grafito dentro de rocas metamórficas e ígneas en las provincias de Blue Ridge y Piedmont. Ha habido muchos prospectos históricos de grafito en Virginia. Aunque la mayoría de los depósitos de Virginia son demasiado pequeños para el desarrollo económico, un par de sitios han sido explotados históricamente.
Minas de grafito en Virgnia
La Compañía de Grafito Naylor-Bruce poseía una gran parcela de tierra que se extendía a lo largo de partes de los condados de Albemarle y Orange y fue trabajada durante los primeros años 1900197. La única mina que producía grafito estaba aproximadamente a 4 millas al noroeste de la ciudad de Free Union en el condado de Albemarle. Consistía en una vieja zanja, con al menos un pozo de 18 pies de profundidad, y un pozo, que había sido construido en una zona de cizalla en el gneis granitoide del sótano de Blue Ridge, muy cerca de los diques de diabasas locales (posiblemente la fuente de carbono) (Johnson, 1964; Nelson, 1962). Las muestras analizadas revelan una 76.28 por ciento de contenido de carbono grafítico (Watson, 1907). Durante los primeros años de la década de 1900, se informó que el grafito cristalino masivo se extrajo de vetas de 13 pulgada a 8 pie de ancho (Watson, 1907; Revista de Ingeniería y Minas, 1906). Sin embargo, la mina no estuvo abierta por mucho tiempo y cerró sin ninguna producción (Watson, 1905). Otro pozo exploratorio fue excavado durante 1915 pero en los años 1930, los pozos estaban inundados y sólo se observaron pequeñas cantidades de grafito en los relaves (Hunt, 1980).
Al menos otra mina de grafito (conocida como Mina sin nombre) ha sido identificada en el condado de Albemarle. Se supone que es un productor histórico de grafito, aunque no hay mucha información disponible para este sitio.
Condado de OrangeDos millas al norte de la ciudad de Eheart en el condado de Orange, se identificó una pequeña mina de grafito en la propiedad de MacIntyre en 1963. Aquí, se observó una flotación filítica con grafito menor durante una investigación de campo (Itter, 1963). Se perforó un pozo exploratorio en la filita y la meta-argilita subyacentes del Grupo Lynchburg. Las muestras de este pozo de perforación revelan polvo y grafito microcristalino presente entre 40 pies y una profundidad de 135 pies, con el grafito más prometedor observado entre 80y115 pies de profundidad (Itter, 1963). Itter (1963) también señala que en esta zona se identificó lo que parecía haber sido una antigua mina abandonada adicional o una zanja de prospección, aunque no se dispone de más información.
Condado de HalifaxUna pequeña mina de grafito se encuentra a unas 4 millas al noroeste de la ciudad de South Boston en el condado de Halifax. Según los lugareños, este sitio funcionó antes de la Guerra Civil, aunque no se sabe mucho. Según los informes, las muestras del pozo cubierto de maleza recolectadas en 1980 eran en gran parte grafito (Kreisa, 1980).
Referencias seleccionadas:
Revista de Ingeniería y Minería (autor sin firmar), 1906, Grafito en Virginia: Revista de Ingeniería y Minería, v. 81, p. 768.
Fortier, S.M., Nassar, N.T., Lederer, G.W., Brainard, J., Gambogi, J., y McCullough, E.A., 2018, Borrador de la Lista de Minerales Críticos - Resumen de la Metodología e Información de Antecedentes - Documento de Aporte Técnico del Servicio Geológico de los Estados Unidos en Respuesta a la Orden Secretarial No. 3359: Informe de archivo abierto del Servicio Geológico de EE. UU. 2018-1021, 15 p.
Giannini, B., 1986, prospecto de grafito de la propiedad de Griffith, notas de comunicación personal, Archivos de Geología Económica de la División de Recursos Minerales de Virginia.
Gravatt, C.M., 1920, Mapa geológico de una parte de la parte noreste del condado de Albemarle, Virginia, que muestra la distribución del esquisto de grafito. Servicio Geológico de Virginia, Universidad de Virginia.
Hofstra, A.H., y Kreiner, D.C., 2020, Tabla de Sistemas-Depósitos-Materias Primas-Minerales Críticos para la Iniciativa de Recursos de Mapeo de la Tierra: Informe de archivo abierto del Servicio Geológico de EE. UU. 2020-1042.
Hunt, W.B., III, 1980, Grafito en el condado de Albemarle: División de Recursos Minerales de Virginia, Archivos de Geología Económica (informe inédito de UVA bajo la supervisión de R.S. Mitchell), 10 p.
Itter, R.P., 1963, Memorándum de investigación de campo - Prospecto de grafito MacIntyre, Condado de Orange, VA: División de Recursos Minerales de Virginia, Archivos de Geología Económica (no publicado), 3 p.
Johnson, S.S., 1964, Informe de campo - Mina de grafito, Condado de Albemarle, VA: División de Recursos Minerales de Virginia, Archivos de Geología Económica (inédito).
Kreisa, R.D., 1980, Geología del Omega, South Boston Cluster Springs y Virginia Quadrangles, Virginia, Virginia División de Recursos Minerales Publicación 5.
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Nelson, W.A., 1962, Geología y Recursos Minerales del Condado de Albemarle, División de Recursos Minerales de Virginia, Boletín 77.
Watson, 1907, Revista de Ingeniería y Minería, Vol 81, p.768
Watson, T.L., 1905, Depósitos de plomo y zinc de Virginia. Junta de Agricultura e Inmigración.
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