Profesorado

Salvador Domínguez Bella (Teoría y prácticas)

Situación

Prerrequisitos

Los alumnos deben poseer los conocimientos procedentes del bachillerato
pertinente, en especial todos los relativos a la asignatura de Ciencias de la
Tierra y Medio Ambiente y en su caso a la de Geología.

Contexto dentro de la titulación

Las Materias Primas minerales constituyen parte esencial de la mayoría de los
procesos industriales.
El conocimiento básico del origen geológico, forma de
presentarse, tipos, composiciones, técnicas de extracción, procesado,
purificación, etc., son aspectos imprescindibles en Ingeniería Química.
Igualmente son de interés aspectos como la economía de las materias primas, los
problemas ambientales derivados de su extracción y procesado, etc., que
igualmente serán tratados en la asignatura.
Finalmente se realiza un recorrido por diferentes sectores productivos y
actividades industriales, en relación con las materias primas, su procesado y
aplicaciones en productos manufacturados.

Recomendaciones

Los alumnos que cursen esta asignatura deberían tener los conocimientos
fundamentales, propios y relativos al medio natural y procesos químicos
básicos.
Deberían, asimismo, tener nociones básicas de física y química.
Deben tener hábitos de estudio diario y saber asimilar los conceptos a través
de la comprensión de su contenido.
Deben tener capacidad de análisis y relación de los conocimientos que han ido
adquiriendo con el estudio individual de cada tema.
Deberían tener predisposición para discutir trabajos relacionados con los
contenidos de la asignatura con otros compañeros en grupos de estudio.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

Conocimientos de nuevas tecnologías y su aplicación al ámbito educativo.
Capacidad de análisis y síntesis
Capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica.
Adquisición de destrezas para adoptar metodologías activas, participativas y
creativas.
Conocimiento de una segunda lengua, principalmente inglés.
Capacidad de trabajar en un equipo interdisciplinario
Habilidades básicas en el manejo del ordenador

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  Conocimiento del concepto de Geología y su relación con las
  restantes ciencias
  Saber el origen, estructura y composición de la Tierra.
  Diferenciar los distintos materiales, rocas y minerales, que la
  constituyen.
  Comprender el dinamisno terrestre, los procesos que actúan, sus
  interrelaciones y los materiales a que dan lugar  en el marco de un
  ciclo global.
  Conocimiento de las características de las principales materias
  primas
  minerales y los combustibles fósiles, sus características y
  aplicaciones industriales.
  

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos al estudio de casos
  reales y concretos de diversa naturaleza.
  Ser capaz de describir e identificar mediante sus propiedades
  físicas, en muestra de mano, los principales minerales y rocas
  industriales.
  Ser capaz de identificar y clasificar, en muestra de mano, rocas
  ígneas, metamórficas y sedimentarias, así como combustibles fósiles,
  sobre la base de sus rasgos composicionales y texturales.

• Actitudinales:

  Tener capacidad de organizar y planificar el trabajo a realizar
  diaria o semanalmente.
  Tener capacidad de trabajar en equipo.
  Habilidad para desenvolverse en un laboratorio y utilizar el
  material básico correspondiente.
  
  

Objetivos

Objetivos de la asignatura:
Proporcionar al alumno los conocimientos sobre las materias primas minerales
(génesis geológica, propiedades, composición, textura, granulometría,
tratamiento, usos y aplicaciones, precios de mercado, etc.) que va a necesitar
en su futuro profesional en la Industria Química o afines.

Se desarrolla la asignatura como una búsqueda que dé explicación al medio
físico terrestre, en el que se encuentran las materias primas minerales y
los combustibles fósiles.
Se dará especial importancia a la relación de los procesos geológicos entre si
y con la genesis de yacimientos minerales.
Los diferentes temas se abordaran desde una perspectiva lo más tangible
posible, valiéndose para ello de la utilización de los materiales geológicos
existentes en las colecciones y museo del Departamento, así como del empleo de
los medios audiovisuales.
La realización de prácticas en directa conexión con los correspondientes temas
teóricos harán posible una mejor comprensión por parte del alumno.

Programa

I. INTRODUCCIÓN

Tema 1.- Introducción
Concepto de recurso natural y tipos de recursos.  Clasificaciones de recursos y
reservas.
Los recursos minerales y la historia de la humanidad. Aprovechamiento
industrial de los recursos minerales. Las materias primas para los procesos
químicos dentro de los recursos minerales.

II. ORIGEN DE LAS MATERIAS PRIMAS MINERALES

Tema 2.- Condiciones de Formación de las Materias Primas
Ambientes mineralogenéticos. Tipos y características distintivas. Yacimientos
de origen magmático. Yacimientos de origen metamórfico. Yacimientos de origen
sedimentario.

III. EXPLOTACIÓN Y PROCESAMIENTO DE LAS MATERIAS PRIMAS MINERALES

Tema 3.- Localización y explotación de recursos minerales.
Etapas que comprende la investigación y el aprovechamiento industrial de los
recursos naturales. Generalidades sobre los métodos de explotación. Métodos de
explotación a cielo abierto. Métodos subterráneos. Factores que influyen en la
selección del método de explotación. Alteraciones ambientales producidas por
las explotaciones mineras y medidas correctoras. Restauración de los terrenos
utilizados en minería.

Tema 4.- Aspectos básicos del procesamiento de las materias primas minerales.
Concepto de mineralurgía. Papel de la mineralogía en el procesamiento mineral.
Información requerida para el diseño y control de una planta de tratamiento.
Datos del depósito mineral a tratar: composición química, tamaño, textura,
asociaciones mineralógicas. Necesidades del mercado: pureza, tamaño de grano,
propiedades físicas. Datos de las partículas producidas: tamaño, forma,
composición, textura. Conclusiones generales.

Tema 5.  Principales procesos mineralúrgicos.
Reducción de tamaño de partícula. Separación por tamaño: Cribado y
clasificación. Concentración: selección de minerales, separación por gravedad,
separación magnética, separación electrostática y flotación. Representación
esquemática de las operaciones en las plantas de tratamiento. Ejemplos de
plantas industriales de tratamiento.

IV. PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS MINERALES.

Tema 6.- Materias primas para la industria química
6.1.- Sal y otros compuestos de sodio.  Sal y salmueras: importancia
industrial de las evaporitas. Sal: geología, tecnología, usos, factores
económicos, consideraciones ambientales y tendencias futuras. Carbonato y
sulfato sódicos: materias primas, tecnología  y aplicaciones.
6.2.- Azufre y ácido sulfúrico. El azufre: geología, técnicas de exploración y
procesamiento. Aplicaciones industriales. Factores económicos y tendencias
futuras. La pirita como materia prima químico-industrial: geología,
tecnología, tostación, aplicaciones industriales y tendencias futuras.
6.3.- Productos químicos inorgánicos diversos. Materias primas del flúor y
productos derivados: la fluorita. Usos y especificaciones de los productos.
Geología, exploración y preparación para el mercado. Sales de bario: materias
primas. Geología, tecnología, usos, factores económicos y tendencias futuras.
6.4.- Materias primas de los fertilizantes. Fertilización y fertilizantes.
Importancia de los fertilizantes en la economía mundial. Fosforita: geología y
aprovechamiento.  Fertilizantes potásicos: principales minerales de potasio.
Beneficio de las menas potásicas. Tratamiento de la silvina. Nitratos:
geología, tratamiento, aplicaciones industriales y tendencias futuras.
6.5.- Materias primas de la pintura y el papel
Concepto de carga mineral y aplicaciones industriales. Requisitos de las
materias primas para la industria del papel. Principales materias primas :
caolín, talco, barita y diatomita. Yacimientos, extracción y tratamiento,
produccción y usos. Minerales en plásticos. Componentes de pinturas.
Principales materias primas de la industria de las pinturas. Pigmentos
minerales. Yacimientos, extracción, tratamiento, aplicaciones y producción.

Tema 7.- Materias primas para la industria de la cerámica y el vidrio.
Características de las industrias de la cerámica y del vidrio, estado actual
y perspectivas futuras. Arcillas. Feldespatos. Arenas silíceas. Otras materias
primas Geología, tecnología, tratamiento, aplicaciones industriales y
especificaciones del mercado. Cerámicas especiales. Vidrios especiales.

Tema 8.- Materias primas para la industria de la construcción y refractarios.
Importancia de la industria de la construcción en la economía de los recursos
naturales. La caliza. Yeso y cal: materias primas y fabricación. Cementos:
tipos, producción y usos. Fabricación del cemento portland. Papel de los
refractarios en la industria metalúrgica. Magnesita y bauxita. Geología,
tecnología, tipos y especificaciones del mercado. Aplicaciones industriales,
estado actual y tendencias futuras. Rocas sintéticas.

V. LOS COMBUSTIBLES MINERALES

Tema 9. El Carbón. Introducción. Papel del carbón en la industria, estado
actual y perspectivas futuras. Origen y formación del carbón. Tipos de
carbones, rasgos distintivos. Productos derivados y aplicaciones.
Aprovechamiento tecnológico del carbón. Producción y reservas.
El carbón en España.

Tema 10. El Petróleo y el gas natural. Composición, propiedades físicas y
químicas. Refinado y productos derivados. Sistema petrolífero. Clasificación
de los sistemas petrolíferos. Historia de la Geología del Petróleo. Situación
actual y perspectivas de futuro. Aspectos económicos.

Tema 11. Formación de los hidrocarburos en los sedimentos: del kerógeno al
petróleo. Transformaciones de la materia orgánica: fases diagenéticas.
Degradación bioquímica. El kerógeno: tipos y evolución. Formación del
petróleo. Serie petrolífera. Migración del petróleo. Trampas petrolíferas.
Tipos de petróleos y características.

Tema 12. Técnicas de exploración, explotación de los yacimientos de
hidrocarburos
Técnicas geológicas convencionales: métodos magnéticos, gravimétricos y
sísmicos. Selección de áreas prospectables. Sistemas de perforación y sondeos.
Control de un sondeo. Diagrafías. Producción. Nuevas tecnologías: sísmica 3D,
sondas S, detección directa de gas, sondeos; estadios geoquímicos

Practicas.-

1.Reconocimiento e identificación de materias primas minerales. Reconocimiento
mediante visu y microscopía óptica. Minerales y rocas, combustibles fósiles.
2. Métodos de separación y estudio de los componentes de diferentes materias
primas minerales
3. Métodos de prospección de yacimientos minerales.
4.- Salida al campo. (visita a diferentes plantas de extracción y tratamiento
de materias primas minerales, tales como salinas, fábrica de cemento y fábrica
de materiales cerámicos)

El programa de prácticas está diseñado con el objetivo de complementar los
conocimientos teóricos y con un mismo criterio metodológico.  Primero el alumno
debe de conocer las materias primas tal y como se presentan en su estado
natural, haciendo hincapié en aquellas características que van a ser
importantes a la hora de su procesamiento. Posteriormente se revisan los
procesos que tienen lugar en una planta de tratamiento (molienda, lavado y
clasificación, separación magnética, separación por líquidos densos, análisis
granulométrico y textural, determinación de los componentes mayoritarios, etc.

En la tercera práctica el alumno se enfrenta con un problema con el que se
puede encontrar en su desarrollo profesional. Por último en la visita a
diferentes industrias y plantas de tratamiento el alumno resumen y afianza
mucho de los conocimientos anteriormente adquiridos.

Actividades

Seminario sobre un tema específico de aplicaciones y estado de la cuestión en
la explotación y aplicaciones industriales de una materia prima mineral en
concreto.

Metodología

Se desarrolla la asignatura dando a conocer al alumno las diferentes materias
primas tal como se encuentran en su estado natural y que la mayoría, para su
utilización en la industria, necesitan de un procesamiento que va a depender
de los requisitos del mercado. Para ello se analizan las diferentes materias
primas naturales y se utilizan medios audiovisuales. Posteriormente se enfocan
dos aspectos básicos que se van a encontrar el alumno es futuro profesional
1) La transformación de materias primas en productos requeridos por el mercado
y 2) La utilización y aplicación de estos productos. Para ellos se resuelven
diferentes cuestiones teórico-prácticas, se realizan diferentes modelos
mineralúrgicos y se utilizan medios audiovisuales.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 150

• Clases Teóricas: 28  
• Clases Prácticas: 14  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules: si  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado: 18  
  • Sin presencia del profesorado:  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 52.5  
  • Preparación de Trabajo Personal: 37.5  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 2  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

Los criterios de evaluación: Ante diferentes materias primas minerales indicar
que tratamiento se les daría, qué producto se obtendría y  en que industrias
lo utilizarían. Ideas básicas del funcionamiento de lo procesos mineralúrgicos
y cuando son necesarios. Conocimiento de cómo se encuentran en la naturaleza
las materias primas de la Industria química.
Procedimientos de evaluación: Examen final teórico-prácticos en el que se
valorarán los  conocimientos del alumno.
Evaluación: Se realizará un examen que comprenderá los aspectos teóricos y
otro que tratará las cuestiones prácticas. Será necesario superar ambos
exámenes para aprobar la asignatura. También será evaluada la labor
desarrollada a lo largo del curso por los grupos de trabajo y en las practicas
de campo.

Recursos Bibliográficos

AUSTIN, G.T. (1993) Manual de procesos químicos en la industria. McGraw Hiil
BLAZY, P. (1997)  El beneficio de los minerales. Rocas y minerales. Madrid.
BUSTILLO REVUELTA , M. y LÓPEZ JIMENO, C. (1996). Recursos Minerales. Entorno
Gráfico.
CALVO, GAJARDO y MAYA (Eds.) (2000) Rocas y Minerales Industriales de
Iberoamérica. Instituto Geologico y Minero de España.
CARR ,D. D. (Edit)  (1994). Industrial Minerals and Rocks  6th Edition. Society
for Mining, Metallurgy and Exploration, Inc. Littleton, Colorado
CRAIG, J.R.; VAUGHAN, D. y SKINNER, B.J. (2007)Recursos de la Tierra. 3ª edicion.
Pearson-Prentice Hall.
EVANS, A. M. (1993). Ore Geology and Industrial Minerals: an Introduction.
Blackwell Scientific Publications. Oxford
GALAN, E. (ed.)(2003) Mineralogía Aplicada. Soc. Española de Mineralogía.
Universidad Internacional de Andalucía.
GARCIA DEL CURA y CAÑAVERAS (Eds.)(2005) Utilizacion de rocas y Minerales
Industriales. Vol. 2. Seminarios de la Sociedad española de Mineralogía.
Universidad de Alicante, IGME, SEM y CSIC.
HULBURT, C.S. y KLEIN, C. (1988). Manual de Mineralogía de Dana. Edit. Reverté
S.A. Barcelona.
JUNTA DE CASTILLA Y LEON (2007) Los minerales industriales en Castilla y Leon.
Direccion General de Energia y Minas. Junta de Castilla y León.
PERKINS, D. y HENKE, K.R. (2002). Minerales en Lámina Delgada. Pearson
Educación.
PETRUK, W. (2000) Applied Mineralogy in the Mining Industry. Elsevier.
REGUEIRO y LOMBARDERO, (1997) INnovaciones y avances en el sector de las rocas
y minerales industriales. Colegio Oficial de Geologos de España. Madrid.
VIAN ORTUÑO, A. (1994) Introducción a la Química Industrial. Segunda edición.