lNGEOMiNAS SUBDIRECCION DE INVESTIGACIONES QUIMICAS <

CCLCIENC-l-S y CCOL. ccn el ánir^: ce ;-CTc\er conjuncarente el oesarrci 1 Industrie" j cisr.tTfico v tecnológico de los carbones Ce! oíanos y sigilen do los 1 irearientos del Plan Nacional de Concertacion en Ciencia y Tecno - logia, precedieron a la realización del Convenio cuyo objetivo inicial era el de contribuir a la investigación y evaluación de las características qui nicas y tecnológicas ce los carbones de Norte de Santander ccn el fin ce ••"ejera»" 1 :s retedes CJS le rerritar- ae^ir nueves cercados centro y fuera ce la ración.

Para poner en ejecución este Convenios CARBOCOl y COLCIENCIAS, como entes técnico - administrativos y financieros, respectivamente vincularon a enti_ daces tanto de carácter nacional como regional, así :

Instituto Nacional de Investigaciones Geológico - Mineras - INGEOMINAS

Instituto de Investigaciones Tecnológicas I.X.T

Universidad Nacional de Colombia

Universidad Francisco de Paula Santander

Cada una de las anteriores entidades, en virtud de los trabajos previamente asignados durante la realización del estudio, elaboraron y entregaron su respectivo informe. Por lo anterior, CARBOCOL contrató al Instituto de In vestigaciones Geológico - Mineras - INGEOMINAS para que elaborara un info£ me final unificado con una nueva base de datos.

Este informe será entregado por CARBOCOL a COLCIENCIAS dando asi cumpli - miento al Convenio firmado entre las dos Instituciones, para la Caracteri- zación de los Carbones de Norte de Santander. .a coordinación del estudio como ur, todo, esuvo a cargo de CARSOCOL

CAKLOS SANCHEZ

- C ~ I T I' P ' n ~ * I • • *

Aurores del informe :

GLADYS VALDERRAMA FA5IC H. PEREZ GUILLERMO BLANCO ALVARO ESPINOSA

Asesores :

EMILIANO OLIVAR JOSE MARIA RINCON INGE G M I N A S

EVALUACION DE LAS PROPIEDADES DE LOS CARBONES DE NORTE DE SANTANDER

STUDIO PRESENTADO A CARBONES DE COLOMBIA S.A "CARSOCOL 11

Por:

Kabio Hernando Pérez G Guillermo Blanco C. Alvaro Espinosa G. Gladys Val derrama C.

José María Rincín - Asesor Emiliano Olivar G. - Asesor

Bogotá D.E., Otilio de 1987 1 CONTENIDO Ij !

rey.

RESUMEN 1 INTR3DJCCION 3

2. htOt-OGiAj M^Nc c 2.1. CnjCDA l T p 1 n rc 6 2.1.1 .LocalizaciSn, Relieve y Clima 6 2.1.2 .Hidrograffa 8

2.1.3 .Vías 8

2.2. ASPECTOS GEOLOGICOS DEL AREA 8 2.2.1 .Estratigrafía 8 2.2,1 .1. Formación Catatumbo 9 2.2.1 .2. Formación Barco 10 2.2.1 .3. Fornacidn Los Cuervos 11 2.2.1 .4. Formación Mirador 12 2.2.1 .5. Formación Carbonera 12 2.2.1 .6. Formación León 13 2.2.1 .7, Depósitos Cuaternarios 13 2.2.2 Tectónica 14 2.3, KUESTREO 14 2.4. MINERIA 15 2.5. COMERCIALIZACION DEL CARBON 20

i w LKLi ;" Cj 4, ÑO v-'^ s • - O - ' - - \ • 2• r —T< wü".",C ' . 07 3.1. METODOLOGIA 27 3.2. TABLAS DE RESULTADOS 29 3.2.1. Muestras de Canal 31 3.2.2. Muestras de Producción 31 3.3. DISCUSION DE RESULTADOS 46

3.3.1. El Análisis Qufnico y Ffs^CCCUÍTÍCO de los Carbones 45 3.3.1.1. Analysis Príxino 45 3.3.1.1.1. Heredad Res idjal 45 3.3.1.1.2. Cenizas 50 3.3.1.1.3. Materia Volátil 50 3.3.1.1.4. Poder Calorífico 51 3.3.1.2. Análisis Ultimo 51 3.3.1.2.1. Carbono 51 3.3.1.2.2. Hidrógeno 53 3.3.1.2.3. Nitrógeno 53 3.3.1.2.4. Azufre 54 3.3.1.3. Ensayos Varios 54 3.3.1.3.1. Humedad de Equilibrio 54 3.3.1.3.2. Indice de Molienda Hardgrove 55 3.3.1.3.3. Gravedad Especifica 55 3.3.1.3.4. Forreas de Azufre 56 3.3.1.4. Clasificación 55 3.3.1.5. Correlaciones 59 3.3.2. Las Propiedades Plásticas 76 3.3.2.1. Dilatometría e Hinchamiento 76 3.3.2.2. Correlaciones 78 3.3.3. El Análisis Petrográfico 84 3.3.3.1. Reflectancia Media Promedio 84 3.3.3.2. Análisis Macera! 86

ii

v 7 VT/-« tTV K C ' \ , -ir v

I i¡ ¡ ¡ ~~ - —

s3 / ;^*~icc ce Ce-"zas :c2 3, 3. 4-. i. Discusión ce Resulcacos ce "los Análisis Qufnr icos de Cenizas de Carbón 102 3. 3. -/sr . 2. Correlaciones entre Oxidos 107 3. 3. 4, 3. Fus ibilidad 111 3. 3. 4. 4. Parámetros de Caracterización de las Cenizas 112 r* 3. 3. Muestras de Producción 115

3, .3, í. El Análisis de las Muestras ce Producción 115 ,3. ,2. Influencia de los Estériles en la Producción 119 3 3 ..6 . Análisis según la ubicación Geográfica y Estratigráfica (Formación) 124 3. -3.,6 . .1. Objetivo y Metodología 124 3. .3. >6. Discusión por Formación 129 3. .3. .6. .3. Discusión por Sectores 133

4, LOS CARBONES DE NORTE DE SANTANDER ANTE LOS PROCESOS DE BENEFICIO: GRANULOHETRIA Y LAVASILIDAD 151 4 .1 HETODOLOGI A 151 o 4 , / GRANULOMETRIA 152 4 .2 .1 Resultados 153 4 ,2 .2 Discusión de Resultados 153 4 .2 .2 .1. Estudio comparativo entre muestras de canal y producción del mismo manto 153 "S 4 .2 .2 . i . 1. Mina La Mestiza 153 4 .2 .2 .1. 2. Mina La Quiracha 156 4 .2 .2 .1. 3. Mina Santa Anita 156 4 .2 .2 .2. Granulometría de las muestras de Producción por Sectores 156 4 .2 .2 .2. 1. Sector Zulia Norte 156 4 .2 .2 .2. .2. Sector Tasajero 160 ¿.2.2,2.4. Sector Zjlia 151 4,2.2.2.5. Sector -arel era 168 4.3. LAVABILIDAD 168 4.3.1. Resultados 169 4.3.2. Discusión de Resultados 169 4.3.2.1. Comparación de Resultados entre una muestra de Canal y una ce oroducciór. del rr:ismc izarte 169 4,3.2.1,1. Mina Sarta 169 4.3.2.2. Lavahilidao de las maestras de Producción por Sectores 171 4.3.2.2.1. Sector Zulla Norte 171 4.3.2.2.1.1. Mina La Cascada 171 4.3.2.2.1.2. Mina La Mestiza 171 4.3.2.2.1.3. Mina,La Ponderosa 172 4.3.2.2.2. Sector Tasajero 172 4.3-.2.2.2.1. Mina Las Margaritas 172 4.3.2.2.2.2. Minas Los Curos 172 4.3.2.2.2.3. Mina Cañabrava 173 4.3.2.2.2.4. Mina La Artillería 173 4.3.2.2.3. Sector Cicuta 173 4.3,2.2.3.1. Mina Cañaverales 173 4.3.2.2.4. Sector Pamplona 174 4.3.2.2.4.1, Mina Miraflores 174

5. LOS CARBONES DEL NORTE DE SANTANDER HACIA PROCESOS DE COQUIZACION - LICUEFACCION 175 5.1. METODOLOGIA 175 5.1.1. Carbonización 175 5.1.2. Textura Optica y Reactividad 175 5.1.3. Licuefacción 176

iv

TS*K M % T ¿ R->. O A^Ca t > '«'.caí v

1 |! i í 5,2 . RESALTADOS 5.3 . Di SCuS i v-.N 179 5.3 .1. Coquizac"i5n 179 5.3 ,2. Influencia de Aditivos de CccirzaciSn 182 5 .3 .3. Reactividad 183 5.3 .4. Licuefacción 183

5. CONCLUSIONES 1S5

7. RECOMENDACIONES 193

195 8. BIBLIOGRAFIA

V

inge ominas TABLAS

Pag.

2.1. Rendimiento de las minas en Norte ce Santander 20

2.2. Precios ce venta ce carbón y coque a Venezuela 22

2.3. Expert a el en es y consuls de coque y carbón del área Norte de Santance^ . . 2¿ 2.4. Producción y consumo de carbones de Norte de Santander 25

3.1. Ubicación y localización de las muestras de canal.... 32 3.2. Análisis próximo, gravedad especifica, Indice de iro- lienda y humedad de equilibrio de las muestras de canal base como se analiza...... 33 3.3. Análisis elemental y forjas de azufre de las muestras de canal. Base como se analiza...... 34 3.4. Dilatometría, petrografía e Indice de hinchamiento de las muestras de canal 35 3.5. Resultados del análisis químico de cenizas de carbón de segmento y nuevo valor ponderado 35 3.5. Resultados del análisis químico de las cenizas de car- bón de canal 37 3.7. Resultados del análisis de fusibilidad de cenizas de carbón de Norte de Santander (muestra de canal).... 38 3.8. Análisis de las muestras de canal expresados en base seca 39 3.9. Análisis de las muestras de canal expresados en base seca libre de cenizas 40 3.10. Análisis de las muestras de canal expresados en base seca libre de materia mineral 41 3.11. Resultados del poder calorífico expresados en base húmeda libre de cenizas y húmeda libre de materia mineral 42

'vi

\ 1ngeominas I

3.13. Análisis ce c^avecac especifica, "ncíces de nclienda e hincna^ien-o y cil atorretr'a ce las muestras de producción. 43 3.14. Análisis ce las muestras de producción expresados en base seca 44 3.15. Análisis de las muestras de producción expresados en base seca libre de cenizas 45 3.15. Resultados ce las ^'jestras de crocjccicn, expresados gp 1 i b r ~ e rat^ria insra 1 ...... ^-5 £ 3.17. Resumen ce la estadística para les análisis de carbo- nes ce canal (base co~o se analizo} 47 3.13. Resuden de la estadística para los análisis de carbo- nes de canal. Base seca 43 3.19. Resumen de la estadística para los análisis de carbo- nes de canal (base seca libre de cenizas) 48 3.20. Resumen de la estadística para los análisis de carbo- nes de cania 1 (base seca libre de materia mineral).... 48 3".21. Clasificación de los carbones de Norte de Santander.. 57 3.22. Coeficientes de correlación lineal entre los paráme- tros estudiados de las muestras de canal (Base como se analizó) , 60 3.23. Correlaciones en el análisis de carbones de Norte de Santander en base seca 51 3.24. Correlaciones en el análisis de carbones de f-ícrte ce Santander en base seca libre ce cenizas 62 3.25. Ecuaciones de las rectas de regresión para las corre- laciones interparanétricas nías significativas.. 75 3.26. Capacidad de cocuización según el Factor G de Simonis (1966) ..... 79 3.27. Correlaciones petrográficas mas significativas 101 3.28. Valores promedios de los óxidos en las cenizas de car- bón de canal de la Formación Carbonera y los Cuervos.. 104 3.29. Valores promedio de los óxidos en las cenizas de car- bones de canal de las distintas zonas estudiadas.. 104 3.30 Estadística de óxidos en las cenizas de carbón de ca- nal. Norte de Santander 108

vii

inge ominas V^A í.

3.32. Para~et-os calcu"eccs en base a la ccnpcsicion quini- ca de las cenizas ce carbon ce canal 113 3.33. Estadística para las muestras de producción en base cono se analizó 116 3.34. Estadística ce las muestras de producción en base seca 117 3.35. Estadística de las muestras de producción base seca libre de cenizas 117 3.35. Correlaciones entre les caránetres ce las muestras de produccic- [C.S.h.) 120 3.37. Comparación ent^e nuestras de canal y producción del mismo manto 122 3.38. Resumen de la estadística para análisis de carbones de canal (C.S.A.) Formación Los Cuervos.... 131 3.39. Resumen de la estadística para análisis de carbones de canal (C.S.A.) Formación Carbonera 132

3.40. Resu:<;¿í"i ue la es>tadtsllc

4.1. Granulonetría para el sector Zulla Norte 154 4.2. Granulometría para los otros sectores 155 4.3. Resumen de las características principales de los en- sayos de Lavabil idad. 170

5.1. Propiedades coquizantes de carbones de Norte de San- tander. Textura óptica de los coques producidos por si solos y con aditivos 111 5.2. Reactividad de coques provenientes de carbones de Norte de Santander 178 5.3. Rendimiento hacía licuefacción-interacción con solven- tes. Análisis de carbones en base seca libre de ceniza 178

vi 11

V. ingeominas / F-IGM 331-40 I! i -33 A ' -

\ I

F rci ?da<:

j 2.1. Localización del área de estudio...... 7 i 2.2. Coljnna est^atieraca del área Concesión Ba^co.. 7

2.3. Sectores del cuadrángulo G 13. Cucuta 16

3.1. Zona Norte de Santander. Análisis proximo promedio 49 •3.2. Zona Norte de Santander. Análisis elemental promedio 52 3.3. Correlación Cz-Pc para la totalidad de muestras de 11 . J ^ O -K - J 1 , _ — l_ "i J — ? £ * ¡iui ut: ut: osíaaüuc! cf¡ ¡ja^t; uuuíu JC ana i s ¿O O4* 3.4. Correlación Cz-Pc en base seca. Muestras no oxidadas en base seca ...... 65 3.5. Correlación gravedad específica aparente y % de Cz... 66 3.6. Correlación humedad residual y humedad de equilibrio. 67 3.7. Correlación gravedad especifica verdadera y poder calorífico 68 3.8. Correlación gravedad especifica aparente y gravedad especifica verdadera 70 3.9. Correlación azufre total y azufre plrítico 71 3.10. Correlación Carbono y cenizas (base como se analizó) 72 3.11. Correlación Hidrógeno con materia volátil. Base como se anal izó 73 3.12. Correlación poder calorífico y carbono (base como se analizó) 74 3.13. Correlación Indice de hinchamiento y humedad residual. 81 3.14. Correlación Indice de hinchamiento y exinita 32 3.15. Correlación Rr con MV (SLCZ) 87 3.16. Diagrama triangular de la Constitución Macera!• 89 3.17. Composición Macera! promedio 90

ix v ingeominas > 3.IS. Corre, ación Hidrogene y Ex'nita.... 93 3.20. Correlación Re-lec^ancia - Exinita..... 94 3.21. Correlación Vitrinita - Inertinita . 97 3.22. Correlación cenizas y materia volátil (petrog.) 100 3.23. Composición promedio de las cenizas., 109 Zona Norte de Santander. Coordenadas de las minas en ejes cartesianos...... 125 3,25. Coordenadas de las -/ñas en el Zulia 127 3.25. Coordenadas de las minas en Tasajero 128 3.27. Graticulas establecidas de las áreas de estudio para el cálculo de valores uniformemente espaciados 130 3.28. Materia volátil en la zona de estudio 137 3.29. Materia volátil (SLCZ) en Tasajero 138 3.30. Materia volátil (SLCZ en el Zulla 139 3.31. Reflectancia en Norte de Santander.. 140 3',32. Reflectancia en Tasajero 141 3.33. Reflectancia en el Zulia - 142 3.34. Cenizas en Norte de Santander 144 3.35. Cenizas en Tasajero..., — 145 3.36. Ceaizas en el Zdlia 146 3.37. Inertinita {% Vol) en Norte de Santander 148 3.33. Inertinita en Tasajero . 149 3.39. Inertinita en el Zulia 150

4.1. Gráfico de Ros in Rangier. Muestra 01020010 157 4.2. Gráfico de Rosin Rarnmler. Muestra 01020030 157 4.3. Gráfico de Rosin Rarnmler. Muestra 01013010... 158 4.4. Gráfico de Rosin Rarnmler. Muestra 01001020 158 4.5. Gráfico de Rosin Rarnmler. Muestra 01001010 .. 159 4.6. Gráfico de Rosin Rarcmler. Muestra 01007010 159 4.7. Gráfico de Rosin Rarnmler. Muestra 01033010 162

x

IN G EG Mí NA; j«S »

PP

4. S. ce - e s" n -c V • v — ^ =

11 • \ - cy * S" 4. Ros in .^estra « » ^l V*. <^

* i nV1 * Gráfico ce • I ' • Ra -y-", er. Muestra ai ^rín,: fs 163 11 5 1 4. i i * Gráfico de Ros in Ra TíTT;] er. Muestra Ün*i 0-n iT i -J mJ.U n 164 i*» n•* ni o~s^ o m 12. Gráfico de Rosin Ra uníer. Muestra JiUl ¿Ü1 164 4. 13. Gráfico de Ros in Ra er. Muestra 0102701C...... 165 4. Í. # Gráfico de Rosin Ra uníer. Muestra 01023010 165 £ £ v*;U? 1^ nt Vn- O ce Res in Ds er, ^uest^a O' ^ 2 IwTri-V^ttl** .. 166 -í £ Grz*ice ce Resin e^. Muestra ^ " ^ -V ~ 156 17. Gráfi ce ce Rosin Ra t?A er. Muestra 157 4. 18. Gráfico ce Rosin Ra ir?, 1 er. Muestra 01031G1G 167

XI

L IN G E O M IN AS f-!GV 331-40 HI 83 ^dr g

R E S ü M E H

El Proyecto Caracterización de C&rbones de Norte de Santander, concluyó en el segundo semestre de IS85 con la presentación de les 4 informes fi- nales de las entidades participantes : Universidad Nacional de Colombla- Bccotí* Universidad Francisco e-e ^a"la Santander, Instituto de Investi- gaciones Tecnológicas (I.I.T.), e Instituto de Ir.vestigacicr.es Geológicc- Miñeras INGEOMINAS. En cada Institución se trabajaron algunos aspectos comunes-parte analítica- y otros tópicos específicos, lo cual creo la ne- cesidad de desarrollar un estudio que unificara las partes trabajadas conjuntamente con la elaboración de una nueva tabla de datos, y permitie- ra de este modo ensamblar la base analítica con los estudios de algunas propiedades tecnológicas y de beneficio.

Inicialmente se efectúa un resumen de los aspectos más reí levantes de la Geología, Minería y Comercialización de los Carbones del departamento y posteriormente con referencia a toda la información analítica disponible, presentada en el Anexo I, se obtuvieron nuevos datos con base en promedios entre Instituciones, chequeos de resultados discrepantes, correlaciones y descarte de muestras oxicaoas.

Para los análisis químico y físicoquimico, las propiedades plásticas, los resultados petrográficos, el análisis químico de las cenizas, se efectuaron nuevos tratamiento estadísticos y correlativos discriminando los diferen- tes sectores y formaciones dentro de la zona (se exceptuó la Formación Ca- ta tumbo) .

v INGEOMINAS i

cs'-'iEic, se z^S-^zis t^id'^e^sica" es -es^-e- en

.""sea". '.d-'ec'í" ce"! oa^^et^c a través ce "a zcra ce especio y "es sectores cendro-ce esta, coteni ér.cose Igualmente las curvas de isc/alores,

El estudio de algunas propiedades del carbón relacionadas con pro- cesos tecnológicos con?o coquización, licuefacción y de beneficio cOiTplerertó 1 a caracterización analítica pudiéndose obtener varias ccc~ usieres practicas e^ cuanto a la utilización de estos carbo - res. y puntualJza^co algunos problemas concretos a resolver con mi- ras a mejorar "a calidad del coque producido.

2

ingeominas - i. INTRODUCCION

A medica que se profundiza en el conocimiento de un ente complejo se

tona ras conciencia ce las c if i cu!taces y lim*tacio-es ca^a tener una

visión más amplia, más íntegra de aquello Que intentamos conocer, De

ahí que pretende** evidenciar completamente el CARACTER, o comporta-

miento ante múltiples situaciones, r¡o sea una tarea fácil. En el xa-

so del carbón, raterial de una gran complejidad, somos del concepto

que una buena caracterización dista nucno de aquella lauur ruL1HÓría

de análisis y reporte aislado de unos resultados analíticos y debe in-

vadir terrenos comunes a la investigación y la tecnología.

Como un esfuerzo para lograrlo hemos recurrido a una metodología uni-

ficada, un análisis matemático y estadísticos un estudio de parámetros

tecnológicos y de procesos y una integración con la parte de investiga-

ción y así poder mostrar la caracterización como una mezcla de creati-

vidad y pragmatismo, solución de compromiso entre la investigación y

la utilización en procesos clasicos.

Es pues el objetivo global del proyecto proporcionar información direc-

tamente utilizable por otros proyectos de investigación o de escalamien-

to y por la industria que necesita soluciones para lograr las condiciones

del exigente período de carbón y coque.

3 v ingeomina zsz£~cer is : ziz: r-::"'í /ensílela et^cs pa'ses y las ne- cesidades Jncer"nas ce la región en cuanto a carcón y coque hacen vital la intensificación ce los estudies sobre estos recursos.

Core? objetivos concretos se persiguen:

1. Pear'zar la caracterización ce los carbones del Norte de Santander,

Z. Conocer las aptitudes ce los carbones hacia diferentes procesos de

utilización, con especial énfasis en la coquizacíón,

3. Estudiar los efectos de minería, actual, en la extracción del car-

bón .

4. Evaluar "Jas características de beneficio del carbón en lus procesos

de layado y partición granulométrica,

En el cumplimiento de estos objetivos participaron diferentes entida- des bajo la coordinación de CARBOCOL.- Ce los trabajes asignados a las diferentes entidades se destacan: IN'GEQKINAS tuvo bajo su responsabili- dad el muestreo y la caracterización fisicoquímica de las diferentes muestras; el Instituto de Investigaciones Tecnológicas colaboró en los ensayos de beneficio, la Universidad Francisco de Paula Santander estu- vo vinculada en los aspectos analíticos y la Universidad Nacional en lo relacionado con procesos de utilización. Vale la pena resaltar que este

4

INGEOMINAS' CfJLJ?:

• J :.s>

• n

pantes.

Teda esta información que repesa en los informes presentados por cada

institución ha sido compilada en el presente trabajo y la nueva tabla

de caces obtenida es erccesada y discutida con una mayor uniforrvead

en método!cg'a y c^icer^cs. Algunos elementos informativos que se con-

sideraron de importancia son adicionados, enfatizándose en todos los ca

sos en la utilización dilecta de la información.

v ingeominas -- ^^ . i

2. GEOLOGIA, MINERIA Y ASPECTOS SOBRE COMERCIALIZACION

2.1. GENERALIDADES

2.1.1. Localización, Relieve y Clima.- El departamento de ¡icrte de San-

tander, está situado al Ncrcriente del pafs, con una extensión de 21.658

km2 (Fig. 2.1).

Se han establecido tres provincias físicas en el departamento del Norte

de Santander: la primera corresponde a la Serranía de los Motilones, área

•nuy quebrada, en donde nacen los grandes ríos que drenan en la Cuenca de

Maraca i bo. La secunda va desde el Nudo de Santurbán en los 1 irrites con

Santander y está constituida por un ramal de la Cordillera Oriental que

recorre el departamento, dando lugar a la aparición de alturas tales co-

ro el Páramo de Tamá. La tercera la constituye la vertiente y el Valle

del Cataturabo en cuyo centro se encuentra el lago de Maraca ibo, y que se

caracteriza por un relieve suave y una alta humedad.

Dado el relieve del departamento, se presenta una gran variedad de cli-

mas» que va desde un piso térmico cálido hasta un piso térmico páran».

i

6

I

ing eominas J asi .¿o uijm Flyura 2.2. ( f f COLUMNA rSTRATIGRAFICA DF.l/AREA CONCFSlON GAUCO • NORTE DE SANTANDER -

01* 0) «1110*0 t M ft ATI(( " I11» I» lac *nrt

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^..tit » I !j

Í

2.1 2 ~ i e ^ c r a ^ " a . La c^'nc'ca" c j e ~ c a r^crcc^í^icc e ^ e 3 cc a ^e a c e, i | cipales rfcs son: Borra. Cécivre, Cucutilla, Sardineta, Chitagá, Pamplc- i | nita, Peralonso, San Miguel, Tibü, Nueva, Velagra y Zulla.

j 2,1.3. V'fas. El eje sobre el cual se fundamenta la estructura vial del | j Norte ce Santander» lo constituye la carretera c_¡e une a Bogotá con Ca- ! I racas, la cual forma parte ce la ca^^-ters Panamericana Se comjnica con } j la Costa Atlántica Colombiana, a través de la carretera troncal del Mag- i dalena, Bogotá-Santa Marta, a la cual se puede llegar bien sea por la

| vía Pamplona-Bucaramanga, o por la carretera Cucuta-Sardinata-Ocaña, que

conecta con la troncal a la altura de Aguachica (Cesar).

Otra vía que comunica al departamento con el interior del país, es la vía

Parr.pl ona-Du i tama-Bogo ta. De esta vía se desprende la carretera a Sara vena,

Exceptuando la vía Panamericana, que está asfaltada en su totalidad, las

demás carreteras, aunque en general están bien conservadas, son estrechas,

muy sinuosas y sin pavimentar.

2.2. ASPECTOS GEOLOGICOS DEL AREA

2.2.1. Estratigrafía. En el Srea motivo del presente informe, se emplea

la nomenclatura estratigráfica de la Concesión Barco, con la que existe

una gran correspondencia de las unidades 1itoestratigráficas presentes

en los sectores en los cuales se efectué el muestreo.

8 '

ingkominas - C I^M «tiJSI a más reciente: Forjación Catatumbo (Ksct); Formación Los Cuervos (IPC)

y Formación Carbonera (IPC). A contiguación se hará una breve descrip-

ción de la escratigrafTa del crea partiendo de la Formación Catatumbo

y terminando en la Formación León, que es la que suprayace a la Forma-

ción Carbonera.(Figura 2.2),

2.2.1.1. Formación Catatumoc ',Ksct¡. La edad es Méstrictiano Superior

a Paleoceno Inferior» aunque el limite Cretáceo-Paleoceno no ha podido

establecerse (Jul ivert, Manuel, 1968).

EstS compuesta de arcillas pizarrosas grises oscuras, comúnmente carbo-

n£ceas que contienen pequeños nódulos y capas delgadas de arcillas fe-

rruginosas; también contiene areniscas de grano fino, de color amari-

llento a verdoso. En la parte inferior de la formación se presentan a

menudo pequeños mantos de carbón, los que en ocas lores pueden llegar a

tener espesor suficiente para ser explotados.

En el Flanco Occidental del Sinclinal de Zulla, hacia la parte superior

de la formación, aproximadamente a unos 50 m por debajo de la base de la

Formación Barco, se encontró un manto de carbón de 1.30 m de espesor» al

que no se le logró comprobar su continuidad lateral (Herrera, B., et al.»

1980).

9

ingkominas -IGM 321-40 lü-83 na" E-ccrracc cos -antes, ce C.SC ~ a' y C.6H - e: s^cerier* separados entre si por 1 r. ce are i el i tas , localizados estratígraf i - camente debajo de la Formación Barco, estardo iris altos que el ran to antes reverenciado. A estos dos mantos se les ha podido comprobar su continuidad hacia el Sur, pero su extensión en el área no fue claramen- te 1 imitada,

En el municipio de Sal azar, se comprobó la existencia de dos mantos de carbón de espesor variable entre 1,20 m a 2.00 m el inferior, y el su- perior de 1.10 m aproximadamente.

El espesor de la tormación es variado con un promedio de ISO íü llegando hasta 300 m. en los alrededores de la localidad de Pamplonita (Notesteín,

F. et al., in: Jul i vert, M.s 1368). El límite inferior de la formación

está marcado por la aparición de las Calizas Gl auconíticas de la For- mación Mito Juan (Geol. Cuacr. G-13-Cucuta, 1967).

2.2.1.2. Formación Barco (TPb): la edad de la formación es Paleoceno

Inferior. Arcillo!itas y Lutitas de color gris, forman una tercera par-

te del espesor total de la formación, que esencialmente consta de arenis

cas de grano fino a medio, bien sorteadas, de color gris a gris claro y

con estratificación cruzada. En la parte superior de la formación, se

presentan algunos delgados mantos de carbón (García, M, C. y Martínez»

E., 1962). El espesor total de la formación es de 90 m. Esta formación

10 «

d í - r-;' ' * " 3 -

2,2.1.3. Fo-rac-c;~ Les Ciervos (7?c,\- Van cer .^amnen (1558) basado en

datos psicológicos le asicna edad Paleoceno-medic-Eoceno inferior.

(Sole de Porta, N., in; De Porta, 1974). Litológicamente la for-

mación este constituida por Arcillas Carbonosas, Arcillolitas grises

oscuras, intercaladas con limo litas micácee-carbonosass areniscas de

gra~o f~rc y al cures maltes de carbón. Algunas delgadas cacas de cali-

za presentan estructura co&Q en cono. Sobre los mantos de carbón» la

formación presenta arcillolitas sideriticas, la cual aparece en esfe-

rulitas de algo menos de 1 mm (De Porta, Oai me,1974).

Los carbones se presentan en la parte inferior y media de la formación.

Existen de 12 a 15 mantos, cor. espesores que varían de 0.10 m a 2.50 m.

En el ¿rea del Zulla se pudo establecer que el espesor de los mantos

aumenta hacia el Norte. Se han encontrado 5 mantos de espesor explota-

ble. El primer manto se presenta a unos 25 m sobre la Formación Barco

y el más superior a unos 17 5 m por debajo de la Formación Mirador (He-

rrera, B., et al 1930).

En estudios regionales de la formación, se ha podido establecer la exis-

tencia de dos niveles de carbones. El más inferior está a unos 50 m de

la base de la formación, presentándose 2 mantos de espesor promedio 0.7 m

y 0.95 m respectivamente. El nivel superior» se encuentra a unos 40 m

11

ingkominas - • IGW 331-40 ¡i! 83 2.2.1.4. Formación Mirador (Tern): La Formación íMirador consta principal-

menta ce areniscas de grano fino a grueso, moderadamente duras a friables,

masivas, de color pardo a blanco, a veces conglomeráticas , Un. intervalo

arcilloso se oresenta a unes 40 a 75 m pc^ encima de la base, presentan-

do un espesor cue varía ce 10 a 70 m dividiente la formación an cos miem-

bros: superior e inferior. En la parte inferior las areniscas tienden a

estratificarse menos gruesamente que en el nivel superior. El contacto

inferior (con la Formación Los Cuervos), 1 ocalmente puede ser discordan-

te. El contacto superior lo constituyen las arcillo! i tas y 1 insólitas are-

náceas de la Formación Carbonera (De Porta, 0.» iy/4j. Según el mismo

autor la edad de la formación es Eoceno inferior a medio.

2.2.1.5. Formación Carbonera (Tec): La edad de la formación según Van der

Kanrcen (In García, C. y Martínez, L., 1962) es Eoceno inferior a Oügoce-

no inferior, Esta datación se hace con base en análisis palinológicos.

Esta constituida por arcil Volitas grises a gris-verdosas, intercaladas

con areniscas y algunos mantos de carbón, localizados en la parte infe-

rior y en el tope de la formación. Las areniscas son de color gris ver-

doso de grano fino a grueso y algo arcillosas. Estas areniscas, princi-

palmente las localizadas en la parte superior e inferior de la formación

son localmente glauconíticas. La Formación Carbonera reposa concordante-

12

— —- , INGEOMINAS > -|GM 331-40 JH-83 En el crea ¿el Anticlinal ¿e Cucuta, localizado al Sur de la ciudad del

írr-sno nombre, se explotan tres mantos de carbón, de: 0.90, 1.25 y 1.10 m;

estando localizado escrat"gráficamente, el más infer-'or a 3C m y el mas

alto a 70 m del tope de la Formación Mirador.

2.2.1.6. Formación León (Tol}: Esta compuesta casi en su totalidad de

arcillas laminadas de color gris a gris verdoso, con intercalaciones de

limolitas y de areniscas arcillosas de color gris. Se presentan delgados

mantos de carbón, en genera] escasos. El espesor de la formación es va-

riable, pero se puede considerar 550 m en promedio. La edad palinológí-

ca de esta formación corresponde al 01 i goceno inferior y medio (Garcia,

C., y Martínez, L., 1962).

2.2.1.7. Depósitos Cuaternarios. Depósitos recientes cubren una extensa

zona en los alrededores de la ciudad de CCicuta y a lo largo de los Valles

de los ríos Zulia, Pamplonita y Táchira, aunque hasta el presente no se

han hecho estudios detallados para diferenciarlos. Estos depósitos cubren

y fosilizan depósitos más antiguos y están constituidos principalmente

por gravas y arenas a lo largo de los ríos en forma de Terrazas altas y

Aluvión de río.

13

ingkominas - • tGM 331-4 0 i! I -33 mentarla de Maraca i bo. Las ferina c i ones cue contienen los mantos de carbón son de ecad Cretáceo y Terciario, habiendo sido afectadas por movimientos tectónicos ocurridos durante el Terciario ^edio y Superior. Las estructu- ras pr^c'pales oel área son: al Norte de Cúceta los Do~os de Santiago y de "¡a Esr;e~a-za y el A-tic!"nal Suevo-Sarc" naca. Al Este cel Doro ce San- tiago existe un área con estratos cretáceos y terciarios plegados, que incluye entre otros los Anticlinales Zulla, Cúcuta, Tasajero y Agua Ca- liente, entre éstos y el Dorr.o de Santiago se encuentra el Sinclinal del

Zulia.

La edad de las estructuras en las áreas correspondientes a los Cuadrán- gulos de Cúcuta y Ti bu es probablemente Mioceno más Superior a Plioceno

{Ser, Geo! . Nal. e Inv. Min. Nal, Geología del Cuadrángulo G-13 Cúcuta,

1967).

2.3. MUESTREO

El muestreo de las Minas del Norte de Santander, se realizó durante el mes de mayo de 1985, siguiendo la metodología propuesta por CÁRBQCGL-

INGEOMINAS. Se tomaron en total 165 muestras de las cuales 19 son de

Producción, 54 de Canal y las restantes corresponden a techo, piso y a ; los estériles intercalados en los mantos de carbón, cuando éstos tenían un espesor mayor de 0.05 m. Las muestras de Canal se tomaron sobre el

14 i i i ingeo minas / lactones estériles. Las muestras de Producción fueron tomadas en el patio de la mina de la producción proveniente del laboreo del mismo manto (el que previamente fue muestreado por el sistema de Canal). En general es- tas muestras se tejaron de la vagoneta, habiéndose tomado 6 incrementos

2.4. MINERÍA

En el Norte de Santander, hace mucho tiempo que se conoce la existencia de mantos de carbón, habiéndose explotado este recurso energético en di- ferentes áreas. En el presente trabajo se diferencian los sectores Zulia-

La Don Juana (Zulla Norte-Zulla Sur); Tasajero; Anticlinal de Cucuta,

Pamplona-Pamplonita; Chitaga y Toledo. En el mapa de la Fig. 2.3.pueden

yerse los sectores correspondientes al Cuadrángulo G-13-Cúcuta. Los sec-

tores de Toledo y Chitaga se encuentran al Sur-este y Sur (respectivamen-

te) de este cuadrángulo.

El laboreo de las minas se ha venido realizando de manera desordenada

con un nivel tecnológico incipiente. Con la creación de la Empresa Carbo-

Norte, encargada del suministro de Carbones a Termo Tasajero, se ha brin-

dado a algunos de los pequeños mineros asistencia técnica. En los últimos

años han contribuido también a la tecnificación de la minería de la re-

15

ingeomina5 CONVENCIONES En 1983 en el Ncrte ce Santander existían 13 municipios productores de

carbón y en ellos había 72 lugares en los cuales se estaba adelantando

c ya se había realizado algún sistema de laboreo minero (CARBGCOL, 1985).

En el censo realizado por CARBOCOL en el mismo año se registraren 63 de

las cuales sele jra estaca inactiva, ce les cuatro -inas restantes, se

tuvo noticia despjés del censo. Estas minas empleaban en total 1075 per-

sonas, siendo los rendimientos inferiores a 1,0 tonelada/hombre/turno,

incluyéndose en este cálculo el persona! de superficie y de administra-

ción .

El conocimiento geológico en las minas de esta área de! país es restrin-

gido, y salvo contadas excepciones, se desconocen aspectos tales como:

reservas, calidad, tectónica, hidrogeología y en general la geología de

la mina.

En el año Ge 1985 existían en el Norte de Santander un £0% ce minas que

tenían acceso a nivel, 17% inclinados; 4% combinado; a cielo abierto 3%

y sin información 9% (CARBOCOL, 1985). Esto nos indica que se prefiere

el acceso a nivel por ser el tipo más fácil de ejecución y además por

facilitar el transporte y la evacuación del agua.

17

ingkominas - F-IGM 331-40 111-83 bores, guías y sobrsgufas auxiliares cue sen construidos sin una direc-

ción adecuada hacen que al final queden los machones de seguridad nial

proporcionados, presentándose una fortificación inadecuada, producién-

dose derrumbes o dificultardo la recuperación total del carbón. Por es-

ce sistema ce preparación de la mina, nace que la explotación tenga que

realizarse ce manera manual, y tan sólo un 14% de las labores de arran-

que de carbones tienen un cierto grado de mecanización (CAR80C0L, 1935).

En algunas minas se emplea dinamita en el arranque del carbón, la que

dada la ¡rala disposición de las barrenas, sólo hace que se aumenten los

costos sin alcanzar una mejoría en los rendimientos de producción.

'Otro fenómeno que es necesario corregir, es aquel que existe cuando se

presentan dificultades en el avance de los túneles, debido a la presen-

cia de agua, a falta de aire, problemas geológicos (tales cono fallas),

etc.; los mineros descuñan los trabajos, dejando derrumbar la nina, lo

que conlleva a una pérdida de las reservas que se quedan por extraer,

máxime cuando no se tiene un registro topográfico de la mina. i i El acarreo de carbón dentro de la mina* y hasta la superficie, varía

siendo el sistema principal el de vagonetas (66%)» de tracción humana |

o mecánica (sólo en 3 minas). La carretilla es el segundo sistema en 1 i i importancia (14%); y la práctica del maleteo (transporte humano a. hom- I

bro de pequeños fardos) ha disminuido bastante, pero aun el 9% de las 18 j

- INGEOMINAS 4 --IfsM 331-4Q Hi-83 i En el Nc^-ce ce Sa^carcer las rrrnas realizan la ver. til acicr. per tiro na-

tural, es decir el aire entra a la riña pc~ un ture! y luego de calen-

tarse o enfriarse en su interior sale por otro túnel o tambor de ven-

tilación sin la ayuda de ventiladores que dirijan la circulación del

aire dentro de la nina, existiendo en las Horas de medio día, un lapso

de tiempo durante el cual no hay circulación ce aire.

Sólo 5 minas emplean lámparas de batería "que son las únicas adecuadas

y permit i da-s en minería subterránea". Veintiún minas (21) emplean lám-

para de carburo; en tres minas los obreros usan tanto lámparas de bate-

ría como lámparas de carburo y en una mina emplean lámparas de gasolina

para la iluminación individual, lo cual está prohibido en las Reglamen-

taciones Internacionales de Seguridad Minera (CARBOCOL, 1385} .

Los rendimientos obtenidos dependen en gran parte de las herramientas

disponibles (ver Tabla 2.1), En el ¿rea del Norte de Santander la mayo-

ría de las irlinas emplean el pico manual (60% del total de las visitadas

por CARBOCOL), y sólo el 31% (11 minas) poseen el equipo de martillos

picadores y demás herramientas necesarias (compresores, malacates, mo-

tobombas, etc.), de las restantes no hay información.

19

v • ingeominas / e.iauí -1-XI.A.CI ui.arí ; Microninas 10 1 ISO - 240 Menor 0.5 i j Minas pequeñas 13 j ¿¿rU -13.000 0.5 - r.o ¡ ¡ Minas medianas 6 1 18.000 -27.600 1.0 - 1.5 | ) ; Minas grandes i 1; 4r.avo ,t ^ ri d^ e 27.500 superi cr'1,5 ; 5 Si " i ríe mac i ó n h i

(*) Tomado de;Plan de acción oara la minería del carbón en el Opto. Norte de Sap.ianáer, CARSOCOL, 1985. (**) Se incluye el personal de superficie y de administración

2.5» COMERCIALIZACION DEL CARBON

Los carbones explotados en el área tradicicnalmente han presentado tres

consumidores: a) el consumo interno del departamento» b) venta de carbón

a otras regiones del país y c} la exportación principalmente a Venezuela

(ver Tabla 2.2.).

No existe un estudio detallado de los costos de producción en el Norte

de Santander, por lo que hay un amplio rango en el valor declarado de

los costos de producción el cual va entre $420.oo y $2.000.oo por tone-

lada en Bocamina.

20

V ingkominas - F IGM 331-40 H1-83 - — fi'/tdjyt. "N

sarro i.0, ,3 no s e caerte re

de los vencederos insunos cue influyen en la producción; tales como :

depreciación de herramientas y equipos empleados; costo de la madera;

costos reales de los salarios, etc., razón por la cual los costos son

m¿s una apreciación personal que una evaluación verdadera de los gastos

causados oor tonelada ce carbón extraída.

El transporte del carbón se efectúa por medio de camiones, los cuales

varían en capacidad de carga y especificaciones técnicas. En general el

carbón sale de las minas hacia la planta térmica o a los Centros de Aco-

pio en yoiquetas de hasta 10 toneladas de capacidad. De ahí el carbón y

el coque son transportados a Venezuela o a otras regiones del país en

tracto-mu!as. El transporte a Venezuela lo realizan remolques de proele-

„ dad de ese país5 ya que no admiten la movilización en vehículos de nacio-

nalidad colombiana {CAR3QC0L, 1385}.

Los precios pagados por el transporte de tonelada/kilómetro en el Norte

de Santander oscilan entre $8.10 (pagado por las ladrilleras de Bucara-

manga) hasta $44.00, que es el costo pagado por las minas cercanas a la

planta térmica. Dadas las condiciones de manipuleo y transporte, no es

posible calcular las pérdidas ocasionadas por un manejo sin mayores con-

troles del carbón. £1 coque, sí es objeto de un manejo más cuidadoso sien-

do empacado en sacos, desde los hornos de coquización y se transporta api-

lado bulto por bulto. ?

í

21 j t «/-**« ^ t Jk O i I 1 C 'i

V INGEOMÍNAS ) jsp

r

. -1 - 7 - ^ - ^ r- ~ v» >» - n

íic Ce • i fundaciones y empresas metalúrgicas» cue recuieren para sus procesos in- dustriales de coque metalúrgico. Es pee-'a! mención merece el potencial mercado de Sidor, que presenta grandes volúmenes de compra los que en la actualidad son difíciles de satisfacer oportunamente, dada la actual pro- ducción ce coque en el Ncrte ce Santander a lo cue se suma el hecho de esa siderúrgica necesita de coques de mavor resistencia mecánica ce los producidos actualmente en la región, pero que pudiera suministrarse con una adecuada mezcla con carbón de más alto rango.

Los precios de venta de los carbones y coques a Venezuela (Tabla 2.2} varían de una forma considerable debido a diferentes factores de los cuales se destacan la cantidad suministrada y la calidad.

TABLA 2.2. PRECIOS DE VENTA DE CARBON Y COQUE A VENEZUELA^}

Hevensa US 80/ton (1) coque ¡j Alcasa 70/ton (1) coque u Venalum 70/ton CD coque ts Fes i 1 ven 44/ton (1) carbón It Bera 212/ton (2) coque Indumet 1» 212/ton (2) coque Funmetal 51 212/ton (2) coque Fundiciones Menores- ti 160/ton (2) coque

(1) FoB Cucuta ;. (2) CIF Venezuela

(*) Universidad Francisco de Pauta Santander, 1981

22 ingkominas - LÍS yertas

La empresa Minas Maturfn, actúa como intermediaria para la exportación

de carbones, los cuales son despachados a Holanda (?), embarcándolos

por el Lago de Maracaibc (CAR3CCCL, 1385). Esta compañía minera tenía

firmado contract 1935] pa^a su"C sc^ar 40.CCD to^/arc al rer.c'or.a- i do país Europeo.

En la Tabla 2.4 se ven la producción y principales consumos de los car-

bones del Norte de Santander, la proyección al año 2.000 tiene como fuen-

te la Oficina de Planeación de CARBOCOL.

Como puede verse en el cuadro con la creación de CARBCNORTE S.A. se ha

logrado un notable incremento en la producción, alcanzando también el

precio un nivel más real y estable, el cual era pagado en mayo de 1985

a Sl.780.oo Tonelada en Bocamina. Los Tejares y Ladrilleras pagaoan do-

rante el mismo período precios que oscilaban entre $1.300 hasta $1.8C0

Tonelada en Bocamina. La fábrica de Cementos4 compra en planta a $1.600

Tonelada; el coque que compran para el secado del cacao es comprado a .

la mina El Silencio (Toledo) a razón de $3.500 Tonelada; el carbón ven-

dido a Ocaña y Bucaramanga se cotiza a $1.500 Tonelada en Bocamina (Ce-

rro de Tasajero) (CARBOCOL-CORPONORTE, 1985).

En el mismo estudio se logró establecer el precio de algunos contratos

internacional es. Estos precios son: carbón metalúrgico para Holanda (vía

23 v • ingeominas / 2.3: APE?ES » ES V c.-?.3CS TI 3: S^^EER. ! ZXKíCfC'.y^S X SAST.vcGá I CAHACTERISTICA CCL XSiJLSLS

5 12.3E í5,XC ! T5C.aij ^eo^rtor alto herró san; CÍTÍISS» 115; SISGfi i f i csrvs.iro 1.GG0 15 ró*: ®.G. sá*; íírc I- ncrs¡al Proceso C3rt>or\iz3Ciári tris: fires 1/4' - 1.1/4*, gr<- I CcrxXctcr 903 1.1 A" - 7*. >5. Oes pacr¿=cfc> a granel.

z:ía 5 - 25 si?.

:,t¡K: 3T ccniSS $ ! í si fra;. >• errca_e.se iones ¡ I 1 I"ccl"L:ns (1) , 3.S. CSra-^cpeíria 4 - s-a. j 12.000 i 2C.CC0 ¡ i-fctcrí-TÍI} 5.330 'O.OÜCíS; j carboriizaciín j Ccscocho a granel. r

EE. ÜU. —I R de ssoafiue en Ccrxe: M.V. 0-755 rcx; cít>ÍEJS i YE^IX £.300 Ircc!.-line (1) 2.3CC í 6.3Q0;3) i prOkXcci6r ce ánodos Sílice 1.55 S 1.C5 -áx; Osgood real 1,3" =dn. Srarsulasetrís 5 - 15 an. Despacho a granel. ¡ Venezuela AiCASA J.CDQ 'i TíXSSifitUTB ) t. 5CQ loers Yeralu* Idas Yeralus.

VÍTRAEITA: HLÍÍ. CERÁZSA 85 aáx.; M.V. 75 six; S G.S5 ®áx. INDS 12.033 EE.U3. C en»; r-« ^ 1 Coaae: M.Y. ctni233 IS; S SICEIIR 1.200 Venezuela 0-3S. 0«xáesetria 1/4* - 3/4* &i paleto en -$3x4 de SO leg cf j-

'i anzue i s -CXJLB: SIVENZA ! 1.500 t Ssita Mita (i) Idea - Sidetur , r . .... | j j Ce cus-: M.V. 2-.55; ceniza 1-S5; ] i ^rctíucción ás ¿xífc. i 2.'Six Gr^-ui creí ría; STJESC; ñe PJMCUJ. i í 1 2.000 ] 2.COCÍ3) i Cxctstible. 1 sistenc^a: M + 4G s 725 j 2.0GD* i 2.0DC* [ C&rfceexaj ] } H - 10 = 125 í (*dei intsncr sel l j j 1 Desoaohaoc sr S.XD3 SG kg c/>j. 1 país), j j 3.GCC* i j Pr=dec3(2) í 3.2E i 3.00G(3) i Ccneustirle fumljcióo Idea - ftroetal. ! (*cel interior del i j pais), ] I ! i SESA i 3.GCQ ' 1 Sino 2accaürj.(i) i j 3.O30 t 3.0CCÍ3"' C^rixstibl- Idea - Fi-roetal. Ítraídc del irtt»- j j I Prc

EXPORTACIO- NES A ORO. 72»OGO 120.000 Knas >feturín 72-030 12C.OCOÍA) Caüfcustible otros usos Carbóa M.V. 3SX; Ceniza» 1t35j S PA C.S5; despacito a grareL, (HQJVÍCA?) * Ventas, de carücnes de Nsrte de &nt;r>der a otros paisa d¿fersTfce3 de VsrxzuBla» Í1) Cbrrespcnde a las proveedores de tt*rte tfe SntaTter. (2) Correspcs-rie a proveedores'del interior dei (M Exportaciones de cartón. (Bj Exportaciones de coqu».

24 TABLA 2.4. PRODUCCION V CONSUMO DL" CARBONES DEL NORTE DE SANTANDFR(*) (Miles de Ton/año)

Año Producción Consumo Departamento Norte de Santander Fxportaciones Consumo — Miles Ton/año ~~ ———-— — otras Residenc ial Eléctrico Industria 1 Secc. Centr.Pühl. dol ])«if

1980 165 33 0 65 63 ? 1901 160 34 0 68 54 ? 1982 171 34 0 74 57 4 1983 214 35 0 79 92 G 1984 304 35 90 75 95 h 1985 538 36 300 103 1986 541 36 300 104 1987 547 36 300 105 1988 543 37 300 106 1939 546 37 300 107 1990 548 38 300 108 1991 550 38 300 110 1992 551 38 300 111 1993 553 39 300 112 1994 555 39 300 113 1995 556 39 300 114 1996 558 40 300 115 1997 559 40 300 117 1998 561 41 300 ' 118 1999 563 41 300 119 2000 565 41 300 120

{*) Tomado de "Plan de Acción para la Minería del Carbón en el Departamento de Norte de Santander. CAKBOUOL- C0RP0N0RTE, 1985. (**) Pérdidas estimadas por manipuleo, transporte y otros. - "! V • 1U va

Los intermediarios compran carbón a r*azón de $1.655/7on (carbón metalúr-

gico) puesto en el Centro de Acopio, los cue están establecidos en Paso

de los Ríos (Límite Cclombo-Venezolano), Cucuta y La Don -Juana (Sur de

[ CÚcuta-Mina yaturín). Vale la pena resaltar la poca influencia que ejer- I \ car, los incermedíar-'os er e! mercadee cal .\erce ce Sarcander, ya cue los

cue lo hace5" sen cocos y lo realizan a peeueña escala.

En general son los mismos productores los que comercial izan el carbón

y el coque. En el Cuadro de Exportadores y Consumos de Carbón y Coque en

Venezuela, se dan dacos de comerc^l Caridn con ese país vecino (Univer-

sidad Francisco de Paula Santander, 1936}.

26

V ingeomínas F-IGM 331-40 Hf-93 /.¿La "N

3. LOS CARBONES DE NORTE DE SANTANDER ANTE EL ANALISIS

QUIMICO, FISICOQUIMICO Y PETROGRAFICO

3.1. METODOLOGIA

La case analítica de este trabaje se encuentra en los inforrr.es parciales

de las instituciones participantes, pero para darle una mayor uníformidad

a la presentación de los resultados y tener toda la información en las di-

ferentes bases de cálculo se presentan en el Anexo I de este informe.

Desafortunadamente el número de muestras analizadas por los tres laborato-

rios fue muy limitada, siendo necesario tener en cuenta varios criterios

de selección simultáneamente. Cuando las diferencias en reproducibi1 i dad

aconsejadas para cada método por la ASTM estaban dentro de los valores per-

misibles, se tomaron los promedios de los tres o dos ce los 1aboratoric¿.

La coherencia del análisis total y las correlaciones interparamétricas fue-

ron también criterio de selección; y en los casos donde parecía tratarse

de muestras diferentes, se repitieron algunos análisis recurriendo a las

muestras testigo.

La evidencia de fuerte oxidación en algunas muestras, sugirió la posibili-

dad de efectuar un remuestreo de estos mantos, pero limitaciones presupués-

tales y de tiempo obligaron a eliminar estos datos para el tratamiento es-

27

- ingeominas IGM 331-40 11133 En los informes precedentes las muestras de canal se consideraron indiyi-

dualrenre, as" se tratara de Tjestras de todo el manto o sólo de un seg-

mento. En eszs informe, en les casos de muestras ccn segmentos, se calcu-

laron pa^a cada manto los valores ponderados, de acuerdo al espesor de los

segmentos. La comparación entre los valores así calculados y algunos obte-

nidos expertmentalmente en compuestos,reveló diferencias muy pequeñas.

El anterior proceso conduje a la eliminación de 5 muestras oxidadas y la

ponderación de 11 muestras de segmento, reduciéndose las muestras procesa-

das de 54 a 35., ^ - -

Una vez establecida la nueva tabla de datos se procedió a efectuar el aná-

lisis estadístico y matemático del bloque de muestras, agrupándolas por

sectores y formaciones y finalmente general izando para la zona de Norte de

Santander muestreada.

Tanto para el capítulo de análisis como para el de procesos se conservó la

metodología de discusión por sectores, dada la heterogeneidad de estos.

28

\ t i • ingeominas > • IGM 331-40 111-83 En las páginas siguientes a esta parágrafo se presentan las tablas ce datos para las 35 muestras de canal y IS de producción, en las bases como se analiza, seca, seca libre de cenizas y seca libre de materia mineral.

A continuación se enumerar las convenciones y remores dados en las ca- blas para los diferentes parámetros.

IGM : Numero de identificación dado por INGEOMINAS. El asterisco del la-

do izquierdo indica nuestra oxidada y la C al lado derecho del nú-

mero para las muestras compuestas (datos obtenidos por ponderación

de los valores de los segmentos componentes del manto).

ZSM : Número de identificación de la Zona. Número de Mina, número de Man-

to y consecutivo de la secuencia de capas. 01 para la Zona, 01 a 33

para número de mina, 1 a 3 para el número de mantos muestreados en la

misma mina y 1,2,3 para la secuencia de capas (Techo, carbón, Inter-

calación o piso).Como en este informe sólo se trabajó sobre muestras

de carbón, todas las muestras de canal terminan en 2 y todas las de

producción en 0 (cero).

NIVEL: Define la formación y el sector correspondiente a la muestra. Las dos primeras letras definen la formación, Ca para Carbonera y Cu para los Cuervos. Las otras dos letras, el sector asf:

29 C-, = Chitaca.

LAS7A= Espesor en metros del manto

NCCCR= Coordenada Norte de la Bocamina

EC0CR= Coordenada Este de la Bocamina

NM? = Norbre de la mina

í * + * >Kj-Nombre del manto

= -u~edac Residual e n o e s o r- 7 — Cenizas %, peso

MY = .Materia volátil % pe so

PC = Poder calorífico Cal/g nr A = Gravedad Específica Aparente

GF.V = Gravedad F^pprífira Verdadera

HE = Humedad de equilibrio % peso iM = Indice de Molienda Fíardgrov e

C = Carbono elemental % peso

H = Hidrógeno % peso

N = Nitrógeno % peso

S - Azufre total % peso, como S v-

Sp = Azufre pirítico % peso, como S

Ss = Azufre sulfato % peso, corno S

So = Azufre orgánico % peso, como S

IH = Indice de Hinchamiento

D - % de maxima dilatación Ensayo Audibert-Arnu

Co = % áe máxima contracción

30 12 = Temperatura de máxima contracción

T3 = Temperatura de máxima dilatación

Rr = Reflectancia media promedio %

V = V'itrinita % en volumen

E = Exim'ta % en volumen

I = Inertiri~a % er. volumen

MM = Materia mineral % en volumen

3.2.1. Muestras de Canal

Last Tablas .3.1 a 3.7 presentan los datos para las muestras de canal en

base como se analizó y las Tablas 3.8 a 3.11 en las demás bases de cálcu-

lo.

3.2.2, Muestras de Producción

Los resultados para las muestras de producción en base como se analizó

son reportados en las Tablas 3.12 y 3.13 y en las Tablas 3.14 a 3.16 en

las otras bases de cálculo.

31

V ; ingkominas - r ir;M M ÍI ni P.-Í r_:-c::\ v lcc-l:zac:on de las mlestras de canal

[3M L 3"'' : VEL ~o TA N2233 EC22P NMP r-'ANTQ r 1 v I 1 C JZU -J. » 40 1356^03 1133356 3" A, ANITA CISCÜSA -y cr : 5 153'- t ' " " T' 3 2 Z :J 1 1557*39 3TA. Aí-'ITA PARIDA < i —" >.-~ 1 1 2 333^ 137 7332 1 12-5'^^. LA 3EI3A r-i 5 r ? 1 ? 1 3 ' " ' 2 1. - _ 33 -33 1 31 7 - 7 2 j T i-713 9 LA CEIBA *14 - -Í cr • • . ^ ^ - 1 ~ - ~ - " _: J _ I . c; — "37 333'AL4 1 '.' : 1 ... - . . ' 2 " 2E 3 Le 33 1 S-- 7- • 1 J 3 3 Z U 1 O 133 0330 1:53227 20 DE JlL 13 - 3 * •. _ •'.''S. CUI'J 11532 3? 20 DE JLLIG M3 0:06i22 C UTA 1 . 7Ü 1381033 349497 VISTA HER7723A 151^30 010712 3UZU 1 - 00 137 j '507 11543^5 PCMDEKOSA MI •i 1515B3 3 t 031 2 CUTA 05 1375033 343253 V IA3UAL33A 151536 0 10'"? 12 C UTA J - 02 1374967 343159 ALEARICA2 15-.339 o: i o i 2 CUTA 0. 95 1375-sO 34*7221 TIO JOSE i. 51 39 3C •Jl 1112 C CATA i, LT 1373336 0--5327 CANASRAVA •* -i r- TÜTA i 10 1374243 3469 34 ARTILLERIA I5Í609 011312 cuzu 40 1366920 1 15—930 QUIRACHA 15ID13C 0114 1 2C CÜPA i. 90 MIRAFLDRES Í51620 Oí 1512 CUTO 1, 43 1284000 346385 SILENCIO Mi 15Ü¿23 011522 CUTO 1 20 1234000 34^335 SILENCIO T 15: 2 0:3612 CUTA ~4 1336133 350147 LAS TALAS í 15• l 201 2 CüZU 1, _.» _J 1 3S3fj2 ".j : 139062 MESTIZA MI 1 r-i •, r'p-r CUZU 1 * 1233528 i 159062 MESTIZA M3LLIZAS 011032 CUZU 0. 50 1333523 1159062 MESTIZA N2 -. .-^r . _ -, ir- — - . -> — -.J-../ 0;:i13C CUTA ^ 4 1379139 ~ ~ ^ -J J. 1er PRE31 3E3-!TE SUPERIOR •j 12212C LUZ u 2 » 00 13S4t>64 11-0032 CASCADA M2 T 112 312 C AC 1 3-0 135772 J 1169230 C A >-! A V E 3 AE 3 I r'-i TERM EDI : "i^c.O Jl3412 CACT 37 13559i5 1lc9034 TORTEROS 1 PEQUEÑA 151664 3122X2 CACT lo 1353970 1169040 TORTEROS 2 V£TAGRACE 151667 CO 2612 CUTA 1. 00 1373369 350590 EL MAGRO MI Q 151 670C 012622C CUTA 0 „ 36 1373369 3503 0 EL MAGRO 151676C 0 I 2712C CUTA 1. ,69 1330579 350996 LOS CURGS I3Í6Q1 0X2812 CUZU 1, ,72 1363640 1 154900 LA LEONA GRANDE 51634 012322 CUZU 1. 20 1363640 1154900 LA LEONA PEQUEÑA 151633 012912 CUZU 1. , 37 13414 00 1163535 MATÜRIM VETA6RANI 151¿92 012922 CUZU 1. , 05 1341340 1163500 HATURIN PEQUEÑA

151695 O13012 CUZU 0.. . 72 1335772 1164425 VERACRUZ CHIQUITA 15Í699 013112 CURA 1. , 05 1316145 11600S2 SANTA HELENA C5 151702C 013122C CURA 2, .05 1316145 11600S2 SANTA HELENA C3 151.707 013212 , CUCH 0, .SO 1278150 i 155900 S.JOSE DEL PALM TERCERA 151711C 0i 3312C CUTA 1, . B6 1383165 845844 MARGARITAS

32 — '_>' z

ir -1 i '-T ¿.8 Hi ' CZ iob. 4 82 V Uftr I ^ i 15 - " ^ C-1 i 45 '"to 40 •> 0 0 1 0, _J *6 2 WW ^ ! 1 1 . 26 0 ~6 1 3 f < r_- . r c- • i i—' L_- 0 1 0122 73 19 - i i 0. 24. 61 6765 . 45 1 . 39 f*;« 60 76 — ^ cr - 4 vi ¡C i w 1 ^ ~ Q - • j * Tf; í ~ < 0 0 1 1 * 9 7 3'J 1 « 32 C' Si c J. •ir 1 3•4 ~ ~ i o c 322 O s2 9 26 1 . 53 1 c 4 2 36 c 2 J1- 1 f " V r 1 - - - - VI LT .. j - • « 7 7 - 9 1 , 2_ 1.31 C' - 9 4 T."" f r _ ~ •_ . ~7 j : , 3 o j.' . 31 —L 7 > 1 3' 57 " 0? " 1 cr — - ~T 0522 e 2- O • •w'-*- o - — — ---- 1 . 72 6 O - " . c-• —r -r- ¿ O * 1 5 / í- 2 » 34, 3" 6159 V . 00 •i ' .*> 29 9 —r cr j ü 0, 61 4, 36, 36 53^6 1 1 . 25 C. 7 6 4 í 0 15 1560~ i 7T, 0 1 07 12 0» 98 14. 90 4 "Í5 7157 1 . 36 i 64 4 ÍJ 1. 1 j 3 1583 01 OS12 1, 81 4. 16 0 3 7942 i , 26 1. 30 ÓO 6 —r i 1 Zí158 6 010912 -f 0. 47 5. 42 35» 39 8144 A . 24 1 . 24 1 2 D 66 13 < 15 1589 01 1012 7. 26 3 ^ 93 6918 1 « 36 í . 36 / 2 72 ~ Q 1 4 15 1 593C w 1112C 0, ^ i. Z). c* 9» 63 81 77' i 1 . 23 „0 4 15 15 1 60 1 C i i—l i 12122 0 ^ J. 6, 35 40. i 7 8045 i „ i.7 1 . 2 2 16 15 1 609 •J T V •I C.- r\ 0 1 1312 0, 74 76 7S 84 17 1 » 2 7 1 00 17 15 1613C OI < "T'O •( / 3 14122 0, 10, 75 37. 80 7448 1 - 29 A 50 1 ^ i T' 18 1 5 1620 01 0. 30 1 . 61 28. 26 8496 1 2 1 1.22 i.< 30 8 1? 15 1623 0 1 0. 56 10, 7 13 27. 27 7834 1 . 27 1.31 J. 06 83 20' 15 1 62 0 1 16 I 2 0, 66 4 c -i —, i—, 43 37. 92 82 l 1 l . 24 í * "7 d j 21 i ^ 1 6 2 V « ET •i 201 2 6 í 54 41 . 23 803< 4 . 22 1.2^? i X 4 6 0 < rr 1 5 22 T" ~T '15 1 6352 iw 0» 7' 12. 12 42 7349 1 1 . 30 „ 6-2 " ~r < "C •1 J ' 1641 01 ( *! 09 S- 6 6 ó / a J 7705 1 .19 1 . 27 O 4*0 J. / O c; 24 15 16452 O i2 1 122 IJ t 49 75 35. / 2 8181 1 . 24 1 = í 36 6 1 * ~ 16 512 '-* J. íj. 1 i 1 2212C 64 6 4 71 59 . 37 : 6 ^ ET" -- i . 32 - 59 £ ;~t -! 2 6 1 - >r"7 " 3 i ^ 0, i? 5 "7 4 1 . 7981 •í ~7 1 i 6ítO o i 24 3 0. A 3 7 „ 17 s\ 1 -b 7942 \ ° 25 J- 39 28 13 16 a 4 0 1 1 V 0, 77 '—r 74 cr — 7 'Ü5 O— i. i 1 . 1 w 29 1 5 1 óo o * 3 2612 29 1 S i ¿9 7330 \ „ 26 1 . 29 1 62 30 íj i f > ^ — 15 1 6702 2622C 44 6. 95 791 2 1 23 1 = 2 í 68 31 01 1f i < 1 ^z?1676 C 27 1 2C 37 6. 31 34. 26 8090 1 1 r . 26 43 / *+ 15 16S1 01 0. 57 4. T'—> 2812 OS 38 8262 1 . 19 1 . 28 80 1 16 -—•O' * 15 1 634 01 i cr 2S22 1, 40 39. S3 47*03 1 . 69 2 51 1 •j tr -0 34 J 29 i 7' 1 . í i 1 628 0 41 1 . 40 38, 71 81 40 i . 2-_' . A 78 43 35 15 01 1692 2922 I. 22 2 a 51 39» 28 SO 5 8 1 . 22 1. 26 1 68 57 36 ~T o T 151695 01 3012 0. 76 31 40. 67 8115 1 1, 2S 1 46 50 37 15 1699 Oi 3112 1. 46 3, 37. 58 8079 1 . 24 1. 28 2 01 53 38 15 i 702C 01 1 3122C í. 7. 50 38. 06 7696 1 » 2!D 1.27 < 61 50 39 1707 1 15 05 3212 0, 54 7 « 41 18- 74 8079 . 31 1. 29 1 02 100 40 15 1711C O13312C 0. 56 4. 30 37. 06 8194 1 » i-v> 1.2S i 33 56

33 JA T i r H N 3 SP i 1 er 1 5 5 5 01 0112 64. 60 1 62 O « 40 0 a 03 0. 00 * cr "-j 2 5 i J'J6 0 1 0 122 7» 85 4 , 69 j. 40 .¿í. 1 0. 03 1 i 3 51559 01 0312 73. 45 ¿ « 17 1 « 53 xi i 52 64 0. 08 i * 1 51 562 01 O - ¿ÍJÍ 47 » 28 3 74 1 18 2. 51 o 17 i . 73 1 } ) * •> T- 5 51565 0-12 74 , 48 91 < - Ó 1 » 29 0, 14 A ET ' 51 56 S ¿ 0512 ~7 C; 24 5*3 1 ¿1 T 4A o 02 0 < 02 1 ?zr -j ^ 01 , O O ^ 75 o 9 4 70 o 3 5 : 5"~3 65 : 5 1 o 09 Q *- i Irl I' / wC 01 0 61 2C o 3 fcd 93 1. O —i 0, 0 a * 'J 2 1 _ V 1 ~}~7 : "T- 69, 09 5. 36 1 . 50 0, 65 0 „ J1. ¿1L o. v 1 i i i Z. - v d _ v.* -i.0 o 12 78* 73 vi j-_ 1. 66 0. 4-5 o. O 2 o f" ' cc 1 2 51586 o l_ 0912 O 0 87 / X » 68 0. 84 0. '—' • -j. 1 cz; ¿ _•> 1 51589 01 1012 65, 06 19 1 . 49 0. 41 0. 02 0. 02 14 1 51593C 0 1 1 1 12C 79. 73 6 « 31 1. 74 0. 94 0 . 14 o . <:> i 1 5 i. 51601C 01 1212C 78. 88 6. 42 i . 73 1 . 02 0. 27 0. 02 > ET 16 51609 01 1312 83 * 85 t. 79 1. 47 o» 0. 27 0. 06 17 1 51613C 01 -1412C 72. 87 tlí . 84 1, 63 2. 15 i. 39 0» O 7 - 1 O A o¿ ir -? •t 1 516° O 1 51 w * A 1 í. c> 0. r> O , 1? 1 51623 01 1522 77. 44 04 1. 62 1. 83 0- 85 0. 04 20 151627 011612 SI . 04 5. 97 1. SO 0, 70 0. 04 0. 02 21 x ÍJ! 632 01 2012 78» 55 6. 42 1. 71 -• 1. ^ ^ C) ¿ 49 ' O „ 19 i 51635C 01 2022C 73 a 29 47 1 „ 41 1 . 03 o. 33 0. 02 23 51641 01 2032 76 „ 60 6. 03 1. 74 0. 53 0. 04 0. 01 i,"., er 24 51645C O 1 21 12C oU . 25 . Í m 77 1. 66 0, 77 . 20 Ov O 2 cr 1 51651C 01 2212C 69. 57 30 1 . 44 0. 75 0- 15 0. 01 < n 26 1 51 657 01 77. 56 6. 34 1. 66 0» 65 0. 10 0. 03 -í ¿L~7 5 1660 01 2412 77. 02 6, 42 1. 67 0. 43 0. 01 0. 01 er — 2S 1 5 1664 01 2512 SO. 54 6. 1. 83 o. 50 c>. 25 0, O 3 i 29 51667 01 2612 72. 40 tj. 15 •f 50 1 32 0. 36 0. 02 i C 1-T 30 51670C 01 2622C 78. 78 J . 55 • 1, 64 *—' o 0- 07 0. 02 1 1 51676C 01 2712C 8 O. 14 5. 57 1. 64 0. 65 0. io 0. 01 •t cr 32 51681 01 2812 82. 85 68 1, 58 0. 72 0. 13 0. 06 * 1 516S4 01 2S22 45. 40 3. SI 1. 00 4. 24 3« 44 0- 33 y c 34 151688 01 2912 81, 99 1. 73 0. 58 0- 06 0. 03 35 1 51692 01 2922 80. 53 5. 90 1. 81 0. 83 0. OS 0. 05 36 51695 01 3012 79. 78 ó. 40 1- 83 0. 84 0. 18 0.02 37 1 51699 01 3112 79. 72 5. 79 1. 56 2. 06 1. 29 0.08 38 151702C 01 3122C 75, 74 5. 84 1. 57 * 0. 87 0. 20 O.üó 39 151707 01 3212 83. 39 4. 57 1. 34 0. SO 0. 03 0.09 40 1 51711C 013312C BO. 93 5. 85 1. 61 0. 93 0. 45 O.Oi

34 . - ' ' T ft ' 7 * 'S

i. L3Í • L CT-"' i ri t i. ' • Krv V C2 T V icirc" 4. •—< X JL-Í- 7, ^ n i", O O 1 1 __ 5 .¿1 —r ^ 3-_o 390 92 77. 3o , 21» BO 0 „ 6C' -p- L51556 O 'J J 5. 0 30 365 ^ lO 460 0. 40 75 * 0, 40 1. w * 40 s. c>>; 15155 9 (' 1 ' ^T - "T 1 0 36 2 / y./ 400 440 o. 74 66. 2/> 1. 00 32. 4 0 c * 4 L 51562 010322 SJ 0, 0 380 1. 39 73. SO 0. 00 12. 4 0 13. y O L51565 o 1 ijA 1 "7 /! 0 T > 30 350 42 0 445 70 71 . 3 '"i 1 c>. 20 9 . 6O s. 9 0 15.1565 0 < 010512 o. 8 3S3 0, 67 69 = 40 20 27 1 15157; /• C f' c •-) 010522 0 3 A"- 0. 54 57, 1 * 4'j 25 . 7 1515 3 J •- ".i _ C » A 360 475 6 "B0 * 5 ; \j~7~Z. Z. "rrr; - ~ - -1'—• 5. Q - 4 o — ¿, - r - • - i 1 1 51 5 c 0 12 o 4' - 7 5c"i --' 5 72 55. — j-.. - 7* ^ — : -r r- - r _ _ . _ _ 1 51533 - i. __ / . . 1 — - i S tí ''J (J K 6 i is \ J - J >-( , • _ •—j 151536 L* 1 •-•'V 1 2 6 o —11,'1. 355 405 — i- 0 0 „ 00 66 = 60 4 • 1 O 20i 10 cr - /t 151559 011012 0, ^J 5 380 4S5 0. 71 87, 70 Q ^ i11"} 0. cr f". 15 1 59 3C Q 011112C 4. o 135 340 400 45 O 0» 6 92 * 00 9 - 30 f • 151601C ¿i. 7- 0112120 0 215 19 335 405 450 0. 69 85. 5'!' 9. SO i y *' o 7'? cr 151609 011312 0 144 29 340 410 450 79 65. 20 0. 90 1 . -f ; ¿516132 011412C «3. O 37 ' ^ J. 350 415 440 c 67 73. 40 6 = 1 0 w ' 5. 151620 1 — .- 01 15 ? 2 7 , 0 130 2 3 A •;") 4 1 0 4to0 l"J ^ 9 0 65. ^-0 0, '.">'.") 33. 1 « cr i Cf 1 cr j-- Í51623 011522 120 3 405 460 (_} s 95 76. 30 C). v. 20. ~ Ti 3 151627 011612 6, 0 Í 80 23 345 405 455 '^J ( 62 75. 20 7. 20 16. 6 2 ^ O 151632 012012 o« 5 130 27 330 400 440 0» 60 78« SO 7. SO i. i . t" i . 6 Er T cr Í51635C 012022C 19 350 •4* 1 445 0. 67 62. A , 40 27, 90 5. 4 , 151641 012032 0 1 60 29 335 390 440 0. 61 91 . / 5. 30 t Ci >: j, r. — cr 15164 5Ü o121l2C 6„ o 210 1 340 405 0, / -J. 73. ¿O 2, -J 2. 9: o o 1 151651C 0 1 2 "" 1 2 C 4 „ 5 1 20 37 0 3> 9 0 44'3 0. ¿9 71 . 90 ^. 90 Ü ' T 151657 0 32312 4. 0 22 350 •H i O 0» 86. 30 6. 50 4. O'J — O CT. 151660 012412 o 90 •i- ^ 345 415 445 0. 61 82 * 90 6. 90 1 = so tj. 4 -r/l c; 151664 012512 0 11 0 20 400 44C1 ij „ 6 4 , --- £0 ^ 1 151667 0:2612 wí 1 0 1 80 335 3 7 0 450 0. ó 9 60, > • Í 1 7 0 20« 4 0 17. 7 f 15167 0c; 0126 222 IT 195 2<_ 410 455 t'\ 72 70. w -7 2-..i 0 * ^ 1 i- ~7 > c," ¿ J. O / 0127120 6, 250 22 --' -fr J- 4 00 450 0. 75 / * P 20 X- . 90 C.- i 151681 012912 VJ Do 210 340 450 0, S1 63, 20 J. a 40 3 4 40 ' j'l t 151654 012822 l . 0 3 SO 0. 77 0 5» 7 , n 0 s 90 5. 28. cr •i 151686 012912 4. 5 Ju.j 355 415 440 0« 64 70, 60 4U t 00 0 '-j 151692 012922 4. o 70 22 360 415 440 0. 65 77. OO 60 IS. 00 1 . 40 151695 013012 4„ 0 120 21 350 410 440 0. 66 78, 10 6. 20 14. 60 1 . 10 X 151699 013112 4, 0 24 355 420 440 0. 65 64 „ 30 3. 10 30. 20 40 151702C O131222 4. 0 2S 22 365 420 445 0. 65 70. 30 4» 70 17. lO 7. 90 151707 013212 7. 0 14 16 400 450 475 1. 22 63. 30 0. 00 31. SO 4. 90 151711C 0133120 5, 0 165 21 345 405 445 ' 0. 72 65. 10 3. 50 26. 60 4. SO

35 TABLA 3.5 Resultados del Análisis químico de Cenizas de Carbón do Segmento y Nuevo Valor Ponderado

1 iO S03 Mina AI2O3 ffi CaO MgO Na?0 KpO f> IGM Nuevo Valor Manto Espesor 2°3 % 2°5 1 % % ponderado M % * 0,35 0,43 0,91 0,14 0,49 151575 - M 1 Seg, Sup. 0,74 Vista Hermosa 50 ,52 30, B0 14.58 0,50 0,35 0,55 0,32 0,26 1, ií> 0,11 0, 69 151577 - M 1 Seg. Inf. 1,02 Vista Hermosa 51 J5 36,28 7,86 0,60 0,46 0,33 0,33 1,18 0.12 0,00 - 151575 C M 1 Vista Hermosa 51 ,16 31,08 10,6/ 0,55 0,99 0,55 0,76 0,92 0,75 0,84 151593 - ** Seg. Sup. 0,36 Caña Brava 51 ,52 32.00 9,14 1.30 0,88 0,26 1.54 1,10 0,18 0,22 151595 - • ** Seg. Med. 0,23 Caña Brava 5Í ,55 30,53 4,96 0,29 12,21 3,25 1,31 0,5/ 0,49 1,18 ! ,24 1,97 151597 • ** Seg. Inf. 0,66 Caña Brava AC ,50 30,20 1,12 0,50 0,75 1,08 0,90 1,32 - 151593 C ** Caña Brava 5C ,39 30,77 9,98 .2,13 11,31 0,23 0,83 0,24 1,73 0,9/ 0,11 0,23 151601 - ** Seg. Sup. 0,18 Artillería 53 ,13 30,25 8,68 0,34 0,63 0,27 1,38 1,11 0,13 OJO 151603 - ** Seg. Med. 0,25 Artillería 51 ,94 31,48 5,60 0,87 0,83 0,26 0,74 1,28 0,13 0,88 151605 - ** Seg. Inf. 0,67 Artillería Sí 35,08' 7,2? 0,63 0,77 0,24 1,04 1,19 0,12 0,63 - 151601 C ** Artillería 5? >97, 33,94 25,11 21,04 0,14 0,23 0,34 0,89 1,10 0,17 * 151613 - Ciscosa seg.sup. 0,80 Mi ra flores 51 ,17 0,51 0,28 0,17 2 ,04 0,58 1,06 151615 Ciscosa seg.raed. 0,13 Miraflores ,01 32,22 7,58 1 0,65 0,30 0,43 1,49 0,18 0,80 151617 - Ciscosa seg.Inf. 0,97 Mi ra flores 54 ,37 33,62 7,19 0,84 0,45 0,31 0,60 1 ,35 0,19 0,48 _ 151613 C Ciscosa Miraflores 5Í ,98 29,93 13,04 0,59 0,1/ 0,14 0,0/ l ,1.0 J.03 151635 - Mellizas Sup. 0,65 Mest i?a 6) ,69 32,61 1,14 1,94 0,32 1 ,/0 0,0/ 0,05 - 5fi 33,44 6,00 1,51 0,24 0,43 151637 Mellizas Inf. 0,93 Mestiza ,05 0,26 33,08 4,0» 1,68 0,20 0,28 1 ,(»'» 0,05 0,03 - 151635 C Mellizas Mestiza 51; ,36 * 0,46 0,24 0,64 1,45 0,09 00 151645 M 1 Seg. Inf. 0,99 Presidente 60 ,33 31.55 4,00 0,22 0,58 0,24 0,46 1 ,00 0,13 0,47 cr> - 45 29,40 20,7? 0,6? 151647 M 1 Seg. Sup. 0,65 Presidente ,33 0,50 0,19 30,73 10.59 0,3/ 0,24 0,57 1,2/ 0,10 _ 151645 C M 1 Presidente 5'f ,37 0,58 3,00 0,31 0,23 1.14 1 ,29 0,03 0,31 - 1,00 Cascada 6í! ,03 24,75 * 151651 M 2 Seg. Sup. 0,36 1,5/ 1 ,45 0,0/ 6i> 25,90 2,14 0,20 0,22 151653 - M 2 Seg. Inf. 1,00 Cascada. ,62 0,47 0,05 0,16 2,57 0,22 1,35 1,3/ 151651 C M 2 Cascada 67 3? 25,32 0,25 * 0,43 0,16 0,39 1,01 0,0M _ 0,56 511 30,25 4,63 2,80 * 151670 M 1 Sog. Sup. Magro 60 0,33 0,63 1 ,0 i 0,08 - 0,30 70 21.56 3,00 1,38 0,15 151672 M I Seg. Inf. Magro 77 0,38 0,4/ 1 ,02 0,0/ 0,01 - 61 27,22 4,06 ?,30 0,15 151670 C M 1 Magro 03 0,76 0,4 5 1,29 0,08 0, A4 - 1.10 51 34,77 8,44 0,43 0,26 151676 Ml Seg. Sup, Cu ro s 06 0,22 0,43 0, / 5 0,04 0,24 - 7.1 14,56 4,00 0,13 0,14 151678 M 1 Seg. Inf. Curos 37 0,57 0,44 1,09 0,06 0,36 - 61 27,71 6,88 0,32 0,21 151676 C M 1 Cu ros 00 0,40 0,10 0,1/ 4,92 0,31 0,28 0,89 1,30 151702 - MC3 Seg. Sup. 0,70 Santa Helena 53 76 31.01 0,48 0,60 0,32 0,89 1,12 0,0/ 151704 - MC3 Seg. Inf. 1,35 Sania Helena 54 97 31,28 8,49 0,03 0,45 0,31 0,89 1,1" 0,08 0,4 5 - 151702 C ' MC 3 Santa Helena . 55 25 31,18 7,27 0,52 0,32 0,16 0,48 0,85 0.10 0,36 - 46 27.02 23,70 0,32 151711 Seg. Sup. 0,83 Margaritas 66 0,96 0,59 11,45 0,53 0,20 0.25 1,1/ 0,0/ 151713 « Seg. Inf. 1,03 Margaritas 40 35 33,67 0,67 16,91 0,43 0,18 0,35 1,02 0,08 0,49 - 151711 C Prlnc. Margaritas 48 14 30,69

* : Menor que 0,01% para azufre V : Manto de nombre desconocido TABLA 3.6 Resultados del Análisis Qufmco de Cenizas de Carian de Canal

gsvaytja isrt MANTO MIMA SiO? F 0 UO MgO Na90 K,0 TIO.. P 0 SO., Cenizas ^ c. 3 Sz :» IT- % % í % * %

151552 Ciscosa Santa Anita 52,65 31,94 7.82 1,04 0,93 0,36 0,21 1.64 11 1,61 2,62 151556 Parida Santa Anita 53,93 31,86 9,29 0,37 0,43 0,2/ 0,71 1.17 11 0,15 2.i,68 151559 M5 Ceiba 37,95 24.24 24,34 3,92 0,79 0,34 0,58 1,06 24 5,98 9,86 151565 M5 Pedernala 40,65 31.93 23,45 0,39 0,25 0,39 0,29 1,22 41 0,34 8,48 151575 MI Vista Hermosa 51,16 31,88 10,67 0,55 0,46 0,33 0,33 1,10 12 o,r,n 4.35 151580 Ponderosa 60,73 30.25 4,15 0,34 0,61 0,31 0,78 1.50 00 0,21 14,90 151583 Nombre desconocido Viagualcra 56,25 27,79 3,14 1,11 0,58 1,08 1.07 09 4,53 4,16 151586 Nombre desconocido Al varica Z 60,4 0 25,43 10,68 0,43 0,28 0,22 0,47 1.18 ! 2 0,05 5,61 151589 Nombre desconocido TÍO JOS5 69,37 24,25 2,8$ 0,32 0,40 0,30 1,28 1.09 1 I 0,01 11,26 151593 Nombre desconocido Caila Brava 50,39 30,77 9,93 2,13 1.1? 0,50 0,75 1.08 90 1,32 5.39 151601 Nombre desconocido Artillería 52.97 33.94 7.22 0,63 0,7/ 0,24 1,04 1,19 17 0,63 6.85 0,83 151609 Ciscosa Qui racha 45,48 36,27 14,4 í 0,62 0,22 0,42 0,07 1,30 ,0/ 2,80 0,48 151613 Ciscosa Mi ra flores 52.98 29,93 13,04 0,59 0,45 0,31 0,60 1,35 .19 10,75 1,06 151620 Silencio 59,48 32.31 2,4) 1,57 0,41 0,39 0,23 1,50 ,24 1,69 >! 151623 Silencio 56,08 32,29 8,80 0,27 0,30 0,31 0,78 1.01 ,10 10,18 151627 M 1 Las Talas 54,77 32,12 8,58 0,46 0,80 0,31 0,49 1,60 09 0,35 4/8 151532 M 1 Mestiza 42.43 32,05 17,9} 1,24 0,/l 0,23 0,30 1,46 44 1,82 5,92 0,28 151635 Mellizas Mestiza 58.36 33,03 4,09 1,68 0,26 0,20 1.65 ,05 0,03 12,12 0,80 0,38 1,31 A 151641 M 2 Mestiza 71,06 20.71 2.4 í 0,97 1,35 ,08 8.86 0,50 0,24 0,57 151645 M 1 Presidente 54.37 30.73 10,59 0,37 1.27 10 0, 19 5,75 0,4/ 0,22 1,35 151651 M 2 Cascada 6/,32 25.32 2,5? 0,25 1,37 05 0, lh 15,34 0,51 0,26 0,/8 151657 Cañaverales 61,50 30,21 4,3} 0,46 1,27 09 0,41 7,42 0,55 0,36 0,68 151660 Peq.Sup. Torteros 1 56,91 34,77 3,2 J 0,64 2,00 12 0,35 6.36 0,91 0,40 0,53 151664 Veta Grande Torteros 2 42,36 28.72 19,7 ? 2,24 0,83 19 2,1* 2 2.98 0,43 0,26 0,84 151667 Magro 62.44 25,24 8.5 i 0,94 1.01 00 I ¡,27 0,38 0,15 0,47 1516/0 M 1 Maqro 62.83 27*22 4,05 2,30 1,02 0/ 0,01 6,95 151676 0,57 0,21 0,44 M 1 Cu ros 61,88 27,71 6.83 0,32 1,09 Of) 0,36 (>, U 151681 0,45 0,19 0,48 Principal Leona 56,55 30,24 8.23 0,63 1.66 .0/ 0,90 4,07 151688 0,80 1,09 0,12 Veta Grande Maturin 38,48 36,40 14,8'i 2,24 1,35 ,09 2,93 1 ,30 151692 0,33 0,80 0,23 Pequeña Maturin 47,57 35,92 8,53 1,36 1,01 ,11 2,2/ 2.40 151695 1,35 0,38 0,50 0,39 3,31 Chiquita Veracruz 53,93 30,23 9,01 1,68 .11 1,58 151699 0,50 0,1/ 0,16 0,18 3,25 Me 5 Santa Helena 26,10 14.74 55,83 0,76 ,20 0,66 151702 0,52 0,45 0,31 0,89 /, 50 Me 3 Santa Helena 56,25 31,18 7,27 1,18 ,00 0,45 151707 0,18 0,17 0,22 0,32 ,01 /,44 Tercera Techo San José 73,34 21,65 1,14 1,29 0,16 151711 0,43 0,67 0,18 0,35 ,08 4,30 Prlnc. Seg. Sup. Margaritas 48,14 30 i 69 16,91 1,02 0,49

Menor de 0,01 % para SO- TABLA 3.7 Resultados de.l análisis de fusibilidad de las cenizas iie carbón dé Norte de Santander (Carbones de Canal)

fNSAYO EN ATMOSFERA REDUCTORA LNSAYO EN AÍMOSITRA OXIDANTE 1GM Deformación Ablandamiento Hemiesfera Flu i de;: Oe formación Ablandamiento Monies fe ra u tde/ N2 Inicial! ID H " W H « W/2 F Inicial 10 H ~ W H * W/2

151552 * * A A 151556 * A * * 151559 1214 1224 1252 1318 1354 1372 1402 1424 1508 1538 154 5 151565 1503 1526 1534 1543 1523 k A A 151575 * A A . A * * A 151580 A * A A 151583 1450 1514 1543 * 14 81 1522 1536 1490 1525 1544 151586 1412 1426 1434 1511 346* 6 * * A 151589 * A A 1489 1505 1516 1542 151593 1423 1444 1494 1524 * CA> y. CO A 1547 K 151601 1536 1544 1547 ti * it Vi 151609 1480 1525 A 1547 1488 1486 1509 1512 1518 151613 1437 1469 1481 * A /> V» * A * * 151620 A 151623 * A A • * * A 151627 1525 A * A 1447 1483 152Ü 1499 1519 15 10 1545 151632 1416 * A • A *. A k 151635 * 151641 1507 1539 A A 1517 1541 1516 1527 151645 1473 1484 1489 1502 1499 1511 * A A 151651 * A A * •i A * •k A A 151657 * * !< 151660 • A A A 1465 1494 151664 1420 1440 1462 1492 1414 144* 6 151667 . 1481 1513 1540 * 1529 • * 1529 151670 1492 1511 1512 * 1 A 151676 1540 A * 1542 A A 151681 1430 1480 A 153* / * A 151688 1465 1522 A * * A A A * 151692 * 151695 1492 1520 A A 153/ 1389 1397 151699 1000 1130 1264 13J3 1364 1382 * A A A A 1542 151702 1308 A 151707 1491 A A A 1523 1505 1514 151711 1414 1464 1473 1495 1460 1497

* » Mtyor quo 1550 NOTA: La temperatura se dá en grados centígrados .A 3.8 : ANALISIS DE LAS MUESTRAS DE CANAL. EXPRESADOS EN BASE SECA.-

1 'sr- Ü 3**' ÜZ ~ •* cr — ^ 92 N 8 6.3 - -- — C\ •» t'-ji ^ C O ^ 6 o2 8553 O-T . 98 l ~z¡. 613 0. 40 51556 Cs. 03 0. 00 010122 19, 25 24 79 1 < 6815 68. D 4. 64 .41 27 X . 53 O. 08 51559 O10312 11. 57 39 36 i< 7424 74. 19 6. 12 , 60 2 a 55 1 - 66 0. 08 51565 010412 8. 70 38 79 7826 75. 23 5. 86 X .59 —rr^ 2. 35 1, 30 0. 14 51575C 010612C 4. •»>w 36 58 8397 83. 19 5. 90 1 . 66 0. 93 0. 22 0. 02 51530 010712 15. 05 34 80 7228 69. 77 5. 30 1 .51 O. 66 0. 14 0. 01 j1 533 01OS12 4. 24 34 71 SOS 8 80. 23 5. 72 1 .69 0. 46 0. 02 0. 02 51586 010912 5. 45 35 56 818 2 81. 25 5, 70 1 .69 0. 84 0. 55 0. 01 51589 011012 7. 57 34 35 tr — 7215 70. 98 4. 93 i « vJiJ 0. 43 0. 02 0. 02 si D 9 3 C 011112C 5. 42 39 85 i 82 IS 80. 13 6. 23 . / O 0. 95 0. 14 0. 01 51601C 0112122 6» 89 40 38 i 1 8086 79. 28 6. 40 » 74 1 . 03 0, 27 O a Ti ~ 51 609 011312 78 O 8480 84. 43 5. 75 1 .48 0, 83 27 0. 06 51613C 011412C 10. 84 38 1 I 7509 73. 47 5. 80 1 . 64 17 40 0. 7 51620 l. 0 01 1512 í. I 61 28 ~< c 3522 86. 83 39 1 . 70 50 0. OI 51623 0. 0. 0 011522 lO. 24 27 42 787S 77. 88 5. yi 01 i .63 1. 84 0. 85 0, 04 51627 011612 51 38 17 8266 81. 58 5 94 1 .81 0. 70 0. 04 0. 02 51632 O12012 5. 88 41 F-3 8103 79* 03 ó. 39 1 ,72 1. 45 0. 49 0. 19 51635C 012022C 12, 21 33 72 7401 73» SI 5. 43 1 .42 i. .0 4 0. 38 0. 02 5164 í 012032 8. 96 38 « 25 7790 77. 44 5. 97 .76 0. 59 0. 04 0. 01 ¡1645C 012112C 5. 78 35 90 •JA 1 L -7 8221 65 5. JUm W i 77 0. 2 0. 02 >1651C 012212C 15. 47 34 93 7220 70. 16 5. 25 1 .45 0. 76 0. 15 0. 01 51657 012312 7. 30 41 93 8033 78. 07 6» 31 1 .67 0. 65 0. IO 0. 03 •1660 012412 7. 20 43 35 7976 77. 35 6. 40 1 «68 0- 48 0. 01 0. 01 ?1664 012512 2. 76 44 39 8274 81. 16 6. 51 1 .84 0. 81 0. 25 0 03 11667 O12612 13. 52 33 59 7351 72. 61 5» 13 1 .50 1, 32 0» 86 0. 02 i167OC 012622C 6. 98 Tcr 48 c; 7947 79. — w « 53 1 . 65 0. 53 0. 07 0. 02 Ü676C 0127120 6. 33 -T/l 39 8120 SO. 44 5. 55 1 .65 0. 65 0. 10 0. 01 ¡1681 O12812 4. 10 57 8309 83. 32 w « 65 1 .59 0. 72 0, 13 0. 06 ¡1688 012912 1 .> cr 42 39 26 8256 82. 89 O » 92 1 . 75 0. 59 0. 06 0. 03 ¡1692 O12922 54 39 tr- 77 8158 81, JO vJ . 83 1 • 83 0. 84 f\ 08 0. >5 ¡1695 O13012 3, 34 40 98 8177 80. 39 6. 36 1 „ 84 0. 85 0. 13 0, 0 2 1699 013112 3. 30 38 14 8199 80. 90 5. 71 1 .58 2. 09 i m 31 0 . 08 1702C 013122C 7. 60 38 57 7799 76. 75 5. 77 1 . 59 0. 88 0. 20 0. 06 17C>7 013212 7, 45 18 84 3123 83. 84 4. 53 1 . 35 0. 60 0. 03 O » 09 1711C 013312C 4. 32 37 27 8240 81. 39 5. 82 1 .62 0. 94 0. 45 0. 01

39 7A3LA 3.9: ANAFISIS CE LAS ^ES^RAS DE CANAL :?RESAV)S EN BASE SECA

LI8RE DE CENIZAS

# IBM ZSM HV PC H N s i 1 er; -i c O10112 29. 39 8789 87. 23 66 i . 67 0. 33 2 151556 010122 30. 70 8439 84. 64 75 1 .75 0. 81 3 151559 010312 44. 51 8395 83. 89 6. 1 .80 O. 91 4 1 4 CT / ET 1 i. -Jt) _í 0104 12 42. 48 8572 82. 40 6. 41 1 .74 1. 00 o i sr cr •y ^ 010612C 38. 26 8782 86. 99 6. 17 i .74 0. 72 ¡¿5 i 5 1 550 010712 40. 97 S50S 82. 13 6. 24 1 ,78 0, 59 / .151583 ~> 4. 01OS12 36, 84 46 83. 78 5, 97 1 .77 0. 44 3 151536 010912 37» 60 •5654 S5, 93 6. 03 1 .79 0. 30 9 151589 er 011012 37. 16 7806 76. 80 34 1 .68 0. 42 10 •i —» J. V 0 lili20 42. 14 3689 84. 77 6. 64 1 .85 0- 84 i 1 151601C 011212C 43, 36 8684 85. 15 6 * 87 1 .87 0. 79 12 151609 011312 33. 97 8722 86. 89 5. 91 1 ar 0. 51 13 151613C 011412C 42. 74 8422 82. 39 6. 50 i .84 0. 78 14 ¿51620 011512 28. SI 8661 se. 26 5. 43 1 .72 0. 48 15 151623 011522 30. 55 8777 86. 76 5. 5S 1 .81 1. 05 16 151627 011612 39. 97 8656 85. 43 6. 22 1 . 90 0. 67 17 ' .151632 O12012 44. 13 8609 83. 97 6. 79 1 .33 0. 81 1 ° £ jj -i 7c;r 1 0430 01 ^O^ ^^ 38 AO 84 „ 07 6. IB t . 62 0. 72 19 151641 012032 42. 01 8556 85. 06 6. 56 i .93 0. 59 20 151645C 012112C 00 . IO 8725 85. 59 6. 10 1 .77 0. 59 21 151651C 012212C 41, 33 S541 83. 00 6. 21 - 1 .72 c>. 70 22 151657 012312 45. 23 86 66 84. 21 6. 80 i .80 0. 56 23 15166C 012412 46. 71 8595 83. 35 6« 90 1 .81 0. 50 24 151664 012512 45, 65 8509 83. 47 6. 70 i .90 0. 54 25 151667 012612 38. 84 3501 83. 96 5. 93 1 .74 0. 51 26 151670C 012622C 38. 14 8543 85. 07 5. 94 1 .77 0. 48 27 151676C 012712C 36. 71 8669 85. 88 5. 92 1 . 76 0. 58 28 151681 012812 33. 96 8665 86. 89 5. 89 i . 66 0. 56 29 151688 012912 39. 83 8375 84. 08 - 6. 00 i . 78 0. 50 30 151692 012922 40. 80 8370 83. 70 ^ 5 99 i . 88 0. 73 31 151695 013012 42. 40 8459 83. 16 6. 53 1 .91 0. 67 32 151699 013112 39. 44 8478 83. 66 5. 90 1 . 64 0. 72 33 151702C 013122C 41. 74 8440 83. 07 6. 24 i .72 0. 67 34 151707 013212 20. 36 8777 90. 59 4» 90 1 .46 0. 52 35 151711C 013312C 38. 95 8613 85. 06 . 6. oa í .69 0. 49

40 TABLA 3.10: ANALISIS DE LAS MUESTRAS DE CANAL, EXPRESADOS EN BASE SECA LIBRE DE MATERIA MINERAL.-

# IGM Z3M • MV PC C -H N Se 1 151552 010112 29. 14 8828 87. 67 5. 69 1 . 68 0. 38 2 151556 OIOí22 28. <66 8741 -87. 67 5. 95 1 .81- 0. 84 3 151559 O10312 43. 46 8622 86. 16 7„ 11 1 .85 0. 94 4 151565 010412 41. 60 8763 84. 23 6. 56 t » 78 1. 02 5 151575C 0106 12C 37. 84 8861 87. 78 6. 22 l .75 0. 72 6 151580 010712 39. 98 8668 83. 67 6. 36 1 .82 0. 61 7 151533 oioe^.2 35. 92 8499 84. 30 6. 01 1 .78 0. 44 8 151586 010912 37. 14 8737 86. 76 6. 09 1 .80 0. 30 9 151589 cr 011012 36, 65 7878 77. 50 39 .70 0, 42 10 A 4 151593C 011112C i » 70 8777 85. 64 6. / i. 1 .87 0. 85 11 ¿o. < 151601C 011212C S4 8789 86. 13 6. 95 J. . 89 0. 80 12 ET 151609 011312 33. 63 8783 87, 50 96 t .53 0. 51 13 151613C OI X412C 41. 76 8621 84. 34 6 * OVJ 1 .89 0. 80 14 151620 011512 28, 59 8697 88. 62 5w . 50 i . 73 0. 48 15 151623 OI1522 29. 42 8959 88. 56 5. 69 1 .85 1. 08 16 • *: 151627 * 011612 39. 61 8724 86. 11 6. 26 • I .91 o. 68 17 151632 012012 43. 60 8727 85. 11 6. SB 1 . 85 o. 82 18 151635C 012C22C 37, 48 8581 85» 58 6. 30 í . 65 0. 74 19 151641 012032- 41. 44 8655 86. 05 6. 64 1 « 95 0. ¿V 20 151645C 012112C 37. 63 8808, . 86. 41 6, 15 1 .79 0. 59 21 151651C 012212C 40, 29 8711 84. 66 6 • 33 1 .75 0. 72 22 151657 012312 44. 78 8755 85. 08 6. 87 1 , 82 0. 57 23 151660 O12412 46. 30 8674 84. 12 6. 96 1 .82 0. 50 24 4 151664: O12512 45. 40 8567 84. 04 6. 75 i .91 0- 54 25 151667 012612 37. 77 8682 85. 76 6. 06 1 * 78 0- 52 26 « 151670C 012622C 37. 65 8622 85. QU 5. 99 i. . 79 0. 48 er 27 151676C 012712C víÓ . 23 8750 86. 68 U . 98 1 . 77 0. 58 28 151681 Er 012812 33. 57 8731 87. D5 U . 94 1 . 67 0. 56 29 151638 012912 39. 65 8413 84. 46 6. 03 1 . 79 0. 51 30 151692 012922 40. 8428 84. 28 6. 03 1 , 89 0. 73 31 151695 O13012 42. 09 8524 83. SO 6. 63 1 . 92 0. 67 32 151699 013112 38. 87 8604 84. 90 5. 99 1 . 66 0. 73 33 151702C C13122C 41, 19 8541 84. 06 6. 32 1 . 74 0. 68 34 C-T 151707 013212 19. 65 8866 91 . 51 4. 95 1 . 47 0. JO 35 151711C 013312C 38. 55 8691 85. 84 6. 14 1 .71 0. 50 _

41 A í A 2 *• TA3LA 3.11. ¡\_5cL ; rt^JJ - — v n v. \ » Fico ¿xrnESADOS in Y KaiECA LIBRt

DE'MATERIA DINERAL. HLCZ HLMM

PC IGM ZSM NMP MANTO PC 8720 8747 Xi 151552 010112 STA, ANITA CISCOSA 8377 8594 2 151556 010122 STA. ANITA PARIDA 8460 3 151559 010312 LA CEIBA M5 83 IS * . 8598 4 151565 010412 PEDERNALA MS 8484 8781 5 151575C 010612C VISTA TiERMOSA 8729 8476 6 151580 010712 PONDEROSA ni • 8344 8162 7 151583 010812 VIAGUALERA * 8127 8596 8 151586 0109 i 2 ALBARICA2 8539 7376 9 151589 011012 TIO JOSE * 7326 8538 8596 10 151593C 011112c CANABRAVA ** 8633 11 151601C 011212c ARTILLERIA ** 8561 8616 12 151609 011312 GUIRACHA .8581 8254 : 8377 13 151613C .01 1412C ^-IR AFLORES ' - 8547 8568 1 4 151620 ' * 011512 SILENCIO Mi -* 8673 * 8794 1.5 151623 011522 SILENCIO 8523 8569 16 151627 031612 LAS TALAS- - . 8481 8553 17 151632 012012 MESTXZA MI * 0.-.T-VJ-1 m—r^T T T 8274 8387 18 151633C 'v* A .¿1 t t x MELLX ZAS 8331 8407 19 151641 012032 MESTIZA H2 8600 3653 20 151645C C12112C 1er PRESIDENTE SUPERIOR 852i 21 151651C 012212C CASCADA M2 8382 8533 8600 22 151657 012312 CAÑAVERALES INTERMEDIO 9467 8529 23 151660 OI2412 TORTEROS 1 PEQUEÑA 8409 24 151664 OI2512 TORTEROS 2 VETAGRANDE 8375 " 8505 25 151667 OI 2612 EL MAGRO Mi 8372 8410 . 8471 26 151670C O12622C EL MAGRO 8537 8596 27 151Ó76C 012712C LOS CUBOS 8502 8545 28 151681 012812 LA LEONA BRANDE 8224 8244 29 151688 012912 MATURIN VETASRANDE 8226 8258 30 151692 012922 MATURIN PEQUEÑA 8332 8370 31 151695 013012 VERACRUZ CHIQUITA 8302 8363 32 151699 OI3112 SANTA HELENA C5 8294 8365 33 151702C 013122C SANTA HELENA C3 8749 34 TERCERA 8680 151707 013212 S.JOSE DEL PALM 8493 < 8542 35 151711C O13312C MARGARITAS • TABLA 3.12; ANALISIS PROXIMO, ELEMENTAL Y FORMAS DE AZUFRE DE LAS MUES i RAS DE PRODUCCION. BASE COMO 5E ANALIZA.-

I. "v> 7 3 ft <_- .i 3v PC C H N S SP ss - i w> Hj 0 i o i 10 0 .41 4. 54 30 8202 82, 94 44 1 .52 0.38 0. 02 0. 01 Ü1554 010120 0 * 91 29, 91 2^7« 93 5690 57. 49 4. 15 i .25 2. 48 I . 22 0. 03 *r" /i 010610 0 .66 5. 14 21 81 19 0. 66 0. 10 0. 03 i -í 010710 1 . J. Á 12. 84 34. 79 7092 7 t 49 5. 45 1 . i ^ 0.79 0. 19 0. 02 C J >1591 0 1 1110 0 . 90 * 73 30. 97 5880 60. w* i. 4. 90 1 . 33 O. 76 0. 13 0. 08 ?i 1599 011210 0 .72 15, 30 37. 24 7226 70, 34 5, 74 1 ,50 . 1. 00 0. 27 0. 03 j 1607 >011310 0 ,96 2 * 33 a 11 3291 83. 87 --j * 68 i .53 O. 69 0. 11 0. 09 >161 1 011410 0 . 27 11. 84 36. 30 7364 1. 10 0. 17 0. 10 cr /» zr ET ?! 625 011610 0 6. 30 36. U 1 7354 78. 59 ^J i 54 1 .54 0. 65 0. 09 0. 05 er í Í 1 630 012010 0 . 75 10. 40. 09 7421 / , 27 —t 70 1 . 43 1 . 97 0, 62 0. 17 i 1 j 1639 012030 i . 30 C- ^—; -I: O * 77 98 1 . 49 0, 65 0, T* ~~ 0. 03 Qcr cr i Í1643 012110 0 , 43 7. 53 34. 7763 79. 44 -í . 63 0. 63 0. 10 0. 02

¡ 1 6A° 012210 0 , 90 13. 53 35» 49 7147 1 . 68 0. 76 0. 20 «1 655 012310 1 . 44 11 . 99 •i'S. 89 71 10 70. 37 5 * 78 1 ,37 0. 71 10 0. 06 i 1 67^ 012710 0 . 45 15. 30. 81 7169 71 . 66 5. 12 .41 0.82 0. 21 0, 03 * .i i 1 6 3 6 012910 X . 04 4. 05 33. 29 8010 73. 75 5. 75 "i .47 . 0, 78 < i 1690 012920 , 07 10. 54 36. 26 7450 75. 19 5. 55. i-Í » 56 0. 73 0. 10 0« 03 ¡1697 013110 1 . 06 3, 65 36« 82 7508 75. 65 5. 55. 1 . 40 - i . 35 0. 74; 0. í 1 rr j-i cr ; 1709 013310 0 . 63 S. 66 33. 45 7649 77, 61 1 » 1.18 0. 37 0. 05

TABLA' -3.13: ANALISIS DE GRAVEDAD ESPECIFICA, INDICES DE MOLIENDA E HINCHAMIENTO Y DILATÜMETRIA DE LAS MUESTRAS DE PRODUCCION.-

# IGM Z3M SEA GEV IM IH D CO TI 72 T3 < i 51550 01011o 1»25 -1 . 28 133 6.5 267 26 330 380 470 •-i 151554 010120 1. 47 1 . 53 79 3.5 -8 18 330 400 430 010610 1. 20 1.29 63 0.0 - 4 010710 1.34 1 • 35 46 6.5 19 33 310 380 440 tr-T D 151591 011110 1.34 1. 40 JO 2.5 70 26 330 390 430 6 151599 011210 1. 28 1, 34 54 4.0 166 30 310 380 450 7 151607 * 011310 1,20 1.20 102 6.0 240 36 320 380 460 8 151611 011410 1.34 1. 35 60 4.0 9 151625 011610 1.22 1.28 62 5.5 120 30 340 360 410 10 151630 012010 0.00 1.30 70 3.5 112 32 310 375 420 1 1 151639 012030 1.53 1.59 124 2.0 20 330 360 12 151643 012110 1.27 1.29 58 6.0 201 33; „ ' 340 4O0 440 13 151649 01221O 1,39 1.55 54 3.5 -1 VOf-:. • i' 14 151655 O12310 i. 19 1.32 68 5.0 24 311 310 390 430 15 151674 012710 - 1*33 1.37 74 5.5 190 30 :, 310 3SO 4mk 16 151686 O12910 1,27 1.30 48 4. 5 69 35 " 310 ' 380 450 17 151690 012920 1.31 1.33 54 4.O 101 30 300 380 410 18 151697 013110 1.28 1.33 52 4.0 3 34 310 380 420 19 151709 013310 1,23 1.31* 62 5.5 140 35 330 370 430

i l 43 c yc-sT; :>;PRESACOS EN BASE SECA.-

i? ISM 2 5M CZ MV PC C H N s SP 3 •1 151550 01 011 0 4. 56 27. 91 8236 83. 28 5. 42 1 . 53 0. 38 0. 02 0. 2 151554 010120 30. 18 24. i 20 5742 58. 02 4. 09 A .26 50 1 . 23 0. 0 Ó c? O10610 » 17 34. 44 8173 0. 00 0. 00 0 . 00 0. 66 0. 10 0. 4 010710 12. nr 98 35. 13 7172 72. 29 •U < 39 1 . 16 0. SO 0. 19 0. o 151591 0 1111 0 26. si 01 31 -- 5933 61. 06 *T . 84 1 . 34 0. 77 0. 13 0 * 0 6 151 5 1 •i 1 i 2 1 4 1 37. 5 7278 70. 85 70 . JÍ 1. 01 0, 27 0» c / 151607 011310 cr M 43 8371 84. 68 63 1 .54 . 70 0. 11 0. c 8 151611 011410 11. 87 36. 40 7384 0. O'O 0. 00 0 . 00 1. 10 0. 17 0. 1 9 151625 0 1 1 ¿h 1 0 CT i 6. 84 36. 71 7897 79. 02 1 .55 0. 65 0. 09 0. 0 10 151630 012010 -4 10. 59 40. 39 7477 73. 82 5. 66 1 . 44 98 0. 62 0. 1 1 151639 012030 jrt -y er •• 32. 91 67 5064 51. 44 3. 89 1 . wii 0. 66 0. 0. 0 1 2 151643 012110 7. 62 35. 12 7805 79. 82 5. 60 i .56 0, 68 0. 10 o. 0 13 151649 < 012210 13. 70 35. 81 7212 0. 00 0. 00 0 .00 i . 70 0. 77 0. 14 151655 012310 12. 17 39. 46 7214 71. 40 .7 0 1 . 39 0. 72 0. 10 0. 0 1 3 151674 012710 Í 5. 39- 30, 95 7201 71. 98 w5 . 09 1 . 42 0. 82 0. i.* 0. 0 16 1516S6 012910 4. 09 38* 69 809A 79. 58 69 i _ 49 o„ 79 A . An 0. <~\ 17 151690 012920 10. 65 36. 65 7531 76. 00 5. 49 1 » 58 0. 74 0. 10 0. 0 IB 151697 013110 8. 74 37. 21 7588 76. 46 5. 49 1 .41 1. 36 0. 75 0. i 19 151709 013310. 8 A 72 33. 68 7701 77. 85 57 - 1 .44 1.- 19 ' 0. 37 0. 0

44 TABLA 3.15: ANALISIS DE LAS MUESTRAS TE PRODUCCION, EXPRESADOS EN

BASE SECA LIBRE DE CENIZAS.-

•t i Z3M Mv PC C H N Sa cr i 151550 OlOl10 29. 8629 37. 26 O . 68 1. 60 0. 37 cr 2 151554 010120 34 . 66 8225 83 « 10 —! » 85 1. 81 1. 78 3 010610 C>6 a 32 8619 0. 00 0. OO 0. 00 0. 56 4 010710 40. 43 8242 83. 08 6. 19 1. 34 67 5 151591 0111lO 42» 24 8020 82. 53 6. 55 1. 81 0. 6 151599 011210 44. 34 8604 83. 76 6. 74 1. 79 0. 83 7 151607 011310 34. 23 8570 86. 70 5. 76 1. 58 0. 51 8 151611 o n 41 o 41. 30 8379 0. 94 cr 9 151625 011610 39, AO 8476 84. 82 91 1. 66 0. 55 4 10 151630 012010 QZj = IB 8363 82. 57 6 < . jt ._*: 1. 61 O •.!> cr —i — 1 1 151639 012030 41 . 75^8 76. 6 7 79 -ÉlvJ 0 < 60

12 151643 012110 38. 01 8449 86. 40 6. 07 i. CJ > 0. tol 1 Ó 151649 012210 41 . 50 8357 0- 84 14 151 65 íj 012310 44. 8213 81. 29 6. 49 1. 58 0. 64 15 151674 012710 36. 58 8511 85. OS 6 » 02 1 . 67 p- 69 CT C 16 151686 012910 40. 34 8440 82. 97 5. 94 1. W t—í 82 17 151690 012920 41, 02" 8429 85. 07 6. 14 1. 76 0. 68 18 151697 013110 40. 78 8315 83. 79 6. ,02 1. 55 0. 55 t 9 1 51.7D9 OI 3310 9C 8437 85. 29 6. 10 1. 58 0. 84

TABLA 3.16: RESULTADOS DE LAS MUESTRAS DE PRODUCCION, EXPRESADOS EN BASE SECA LIBRE DE HATERIA MINERAL.-

. ft IGti ZSM MV PC C H H 1 151550 010110 28. 88 8681 87. 79 5. 71 1. 61 O. 37 2 151554 010120 31. 48 8697 87. 87 6. 19 1. 91 1 , 88 3 010610 3D. 89 8690 0. 00 0. 00 0. 00 .0.57 4 010710 39. 54 8384 84, 52 6. 30 1 . 36 O. 6^ 5 151591 011110 40 . 38 8300 85. 42 6. 77 1, 88 O. 78 6 151599 011210 43. 8790 85. 57 6. 88 i. 82 O. 8? 7 151607 011310 33. 95 8621 87. 20 5. 79 1. 59 O. 51 8 151611 011410 40. 44 8529 O. 96 9 151625 011610 38. 91 8559 85. 65 5. 97 1. 68 O. 56 10 151630 01201O 44. 30 8548 84. 40 6. 47 1. 65 1 .36 11 151639 012030 38. 65 7900 80. 25 6. 06 2. 36 O. 63 12 151643 012110 37. 46 8540 87. 34 6. 13 1. 70 0.62 13 151649 012210 40. 39 S558 O. 86 14 151655 012310 44. 18 8343 82. 57 6. 59 1 . 61 O. 65

15 151674 O1271O 35. 44- 8684 86. 80 : 6. 14 1 . 71 O. 70 16 151686 012910 39. 99 8507 83. 64 5. 98 . 1. 56 O. 83 17 151690 012920 40. 31 8549 86. 28 6. 23 1. 79 O, 69 18 151^97 0131ló 40- 05 .8450 85. ,14 ' 6. 11 i* sé: O. 56 19 151709 013310 36. 15 8564 86. ,57 - 6. 20 1. 60 O. 85

45 3.3. DISCUSION OE RESULTADOS

Er¡ la Tabla 3.17 resume la estadística de los 23 parámetros analizados para toda la zona estudiada.

El tratamiento estadístico consistió en la determinación de la media co- mo medida de centralización, rango, desviación estándar, varianza y coe- ficiente de variación como medidas de dispersión de los datos, y coefi- cientes de sesgo y curtosis como parámetros para cuantificar la simetría y apuntamiento de la distribución.

Las Tablas 3.18, 3.19 y 3.20 muestran la estadística para los parámetros que se expresan comunmente en otras bases de cálculo.

3*.3.1. Análisis Químico y Fisicoquímica de los Carbones

3.3.1.1. Análisis Próximo.- La composición promedio para Norte de San-

tander, en cuanto a análisis próximo se refiere, se muestra en la Figura 3.1. Como puede apreciarse casi el 60% de estos carbones cobres ponde al carbono fijo y 36% a las materias volátiles.

3.3.1.1.1. Humedad Residual.- El promedio de este parámetro en toda la

zona fue de 0.85. Este valor fue más bajo que el reportado en los informes precedentes (1.30%). Este hecho es debido a qpe fueron eliminados del tratamiento estadístico las muestras oxidadas y una de las propiedades de su estado de meteorización es la elevación de los content- dos dé humedad (residual y de éqüilibrio). " "/.

46 TABLA 3.17-i- RÉSÍfeN DE LA ESTADISTICA PARA LOS ANALISIS DE CARBONES DE CANAL (BASE COMO SE ANALIZO).-

ZONA NORTE DE SANTANDER.-

PARAMETRO YJl-'ERC VALOR VALOR RAN30 VALOR DESY. "-RIANZA CCEF. CE SESGO CURTOSIS DE MAX. KIN. PRO y.. ESTANDAR '^Klkr'^K - - DATOS

HR % 35 4.12 * 0.29 3.83 0.85 0.67 0.45 78.45 3.53 -- 17.51

Cz % 35 19.11 1.40 17.71 7.01 4.22 17.84 60.23 1.00 - 3.54

MV % 35 44.05 18.74 25.31 35.57 5.29 27.95 14.85 - 4.57

PC Cal/g, 35 3519 6765 1754 7887 443.96 1.97xl05 5.53 -0.91 2.S9

C % 35 85.57 67.85 13.72 77.99 4.77 22.75 6,12 -0.60 -- 2.65

H % 35 6.55 4.57 1.98 5.76 0.48 0.23 8.37 -0.51 2.98

N % 35 1.83 1.34 0.49 1.62 0.12 0.015 7.62 -0.33 2.59

S % 35 2.52 0.40 2.12 1.00 0.60 0.36 59.56 1.34 3.53

Sp % 35 1.64 0.01 1.63 0.38 0.48 0.23 125.38 1.47 3.80

Ss % 35 0.80 0.00 -0.80 0.06 0.13 0.018 223.47 4.95 - J7..56

SEA 35 .. 1.45 1.15 0.30 1.26 0.06 3.68xl03 4.82 1.19 v 4.53

GEV 35 1.39 1.22 0.17 1.28 0.04 l.SlxlÓ3 3.41 0.90 3.34

H.Eq. % 35 5.72 0.57 5.15 1.59 0.89 0.80 56.24 3.16 - 14.78

IH 35 176 46 130 73.49 30.90 954.55 42.04 1.80 5.76

IH 35 7.5 0.5 7.0 4.5 1.4 1.9 29.91 -0.43 4.14

3 D % 33 300 1 299 129 80.4 6,4xl0 52.58 0.12 - 2.05

Co % 35 29 5 24 22 4.18 17.48 19.20 -1.53 8.79 -

TI °C. 35 400 320 80 350 15.53 241.09 4.44 1.07 4.96 -

Rr % 35 1.22 0.60 0.62 0.73 0.13 0.016 17.28 2.00 r 7.55 ^

V % v. 35 91.70 55.40 36.30 73.12 8.70 75.62 11.89 0.21 2^41

£ 35 10.20 \ 0.0 10.20 4.26 3.10 9.60 72.73 ,.. 0.45; y.. I %v. 35 34.40 1.30 33.10 18.51 10.14 102.83 54 -0.29^ K m %v 35 18.00 0.40 17.60 4.11 4.38 19.18 106.57 iW íiS

47 TABLA 3.18: Resumen áa la Estadística para los Análisis de Carbones de Candi (Base Seca)

N2 de Valor Valor Valor Desviación Coeficiente Parámetro datos Máximo Mínimo Rango ProiWidio Estándar Varianza de variación Sesgo Curtos is

CZ % 35 19.25 1.42 17,83 7.07 4.26 16.13 60.19 1.00 3.53 W * ^ 35 44.39 18.64 25.55 35. ¡18 5.34 20.47 14.87 - 1.15 4.61 PC C&l/fl 35 8558 6815 1743 79:4 428.9 1,8 x JO5 5.39 - 0.9Í 2.97 CX 35 83.83 68.35 10.48 78.t5 4.63 21.44 5.89 - ü.'.a 2.56 H % 35 6.51 4.53 1.98 5.72 0.49 , 0.24 8.61 - ü.Aí) 2.92 Ü % 35 1.84 1.35 0.49 ' l.f¡4 0.12 0.016 7.54 - 0.37 2.68

$ % 35 2.55 0.40 2.15 , Ja 1.01 0.60 0.36 59.64 1.35 3.55 Y....i,, yi^*'rr~rfrirnmvn>jf«*r' 'iwwfit 1 t«i t ' "«ft»"*»"*--***'-™.' «•WM'wwTrwKiagECTea»

TABLA 3.19: Resumen de la Estadística para los Análisis de Carbones de Canal (Base Seca libre de Cenizas) «moani;prta.ma —'irae Valor Valor r Desviación ^CoeTtC KVI rTT* Parámetro Datos Máximo Mínimo Rango Promedio Estándar Variarla de Variación 5 o :»<)() Curtosis

Ytt 35 46.71 20.36 26.35 33.62 5.55 3C.79 14.34 - 1.24 4.77 . PC 35 B789 7806 983 8558 181.54 3.3 x 10' 2.12 - 1.9J 9.36 C 35 90,69 76.80 13.79 84.61 2.26 5.1? 2.67 - o.W 6.28 H 35 6.92 4.90 2.02 6.15 0.47 0.22 7.61 - 0.?J 3.03 H 35 1.93 1,46 0.4? 1.76 0.10 0.01 5.87 - 0.8*; 3.94 r r>,.iatMi«iBti«awwwc8>iaw •ir 'xncrxr i^:ji.-;" r. r^-. ~

I TABLA 3.20: Resumen de U Estadística para los Análisis (te Cartones do Canal (Base Soca Libre de Materia Mineral)

W ÚQ Valor Valor Va ;Or Desviación Coeficiente ParSmetro .V datos Máximo Mínimo Rango Promedio Estándar Varianza de Variación Scsqo Curtos is

MV 35 46.30 19.65 26.65 31LQ2 5.61 31.46 14.75 - 1.24 4.75 PC 35 8959 7878 1081 * <5665 182.61 3.3 x 104 2.11 - 2.31 10.99 ' c 35 91.51 77.50 • 14.01 85.67 2.22 4.93 2.59 - 0.81 7.35 H 35 7.11 4.95 2.16 6.23 0.48 0.23 7.73 - 0.28 3.04 n 3$ 1.95 1.47 0.48 1.78 . 0,11 0.01 5.91 - 0.9', 4.09 FIGURA 3.1. ZONA NORTE DE SANTANDER , / I í

i

Recíprocc*"s°te puede corec-'a^se la cisr-'ruc^^ cel valer de sesgo y

un significativo aumento en el coeficiente de curtos Is indicando una

centralización más marcada (La humedad residual presenta el segundo

valor más alto de curtosis).

Podencos generalizar valores bajos para la zona pues el 80% de los da-

tos poseen humedad nenor del 1% y solo la muestra 011012 (IGM 151589)

presenta un valor relativamente elevado de humedad y según otros análi-

sis esta muestra parece presentar cierto grado de oxidación aunque no

tan severo como en el caso de las muestras descartadas.

3.3.1.1.2. Cenizas.- La cond^c^ón de carbones limpios en el departa-

mento, hablando de las cenizas propias del carbón, puede apreciarse

del promedio obtenido para toda la zona (7%) y del hecho de que un 77%

de las muestras poseen porcentajes de cenizas inferiores al 10%.

Algunas minas presentan carbones excepcional mente limpios con conteni-

dos de cenizas inferiores al 3% (minas número 1,13, 15, 25, 29).

3.3.1.1.3. Materia Volátil.- Considerando toda la zona estudiada se

puede generalizar que en el Norte de Santander, los carbones son de alto

contenido de volátiles. Su promedio an base seca libre de cenizas es de

38.6%. Sin embargo, como se discute en el parágrafo del Análisis por

Ubicación Geográfica y Estratigráfica, existen heterogeneidades en cuan- ...

to a rango a través de la zona estudiada.

50

V , XNGEOMINAS > F-IGM 331-40 i!l^83 el descarte ds las muestras meteorizadas es lógico registrar un aumento en

Tos promedios de poder calorífico en la zona (7.900 en base C.S.a, 7.950

en base seca y 8.560 SCCZ).

A pesar de las marcadas diferencias en rango, detectadas en la zona, el

poder calorífico no presenta variaciones notables y exceptuando la mues-

tra 011012 la diferencia entre los valores extremos es de sólo 420 calo-

rías (base S.L.CZ)

3.3.1.2. Análisis Ultimo.- La generalización para la zona Norte de San-

tander de la composición elemental se puede apreciar en la Figura 3.2. en

la cual se representan los promedios para cada elements. '

3.3.1.2.1. Carbono.- Uno de los primeros pasos, cuando se piensa en pro-

cesos como combustión y gasificación, es determinar el contenido de carbo-

no elemental del material de alimentación normal.de los equipos (tanto pa-

ra el diseño como para la adaptación de materia prima a un equipo preexis-

tente); de ahí que este parámetro sea de gran valor práctico. Los carbones

Norte-Santandereanos presentan tenores de carbono dentro de los limites

comúnmente buscados en la mayoría de los procesos.

Valores muy altos conllevan reactividades muy bajas no deseables en.la.na-^;.

yorfa los procesos clásicos y valores muy bajos implican eficiencia^ me-; |

< ; , INGEOMINAS J -JGM 331-40 m-33 FIGURA 3.2 : ZONA NORTE DE SANTANDER

ANALlSiS ULTIMO EN U. DE SANTANDER

52 rores. El general e~ Norte de Sa^ta-cer de 78.6% en base seca y 8¿.5% en base S.L.CZ. Les valores ^e!ativare-te bajos con las medidas de dispersion indican una buena agrupación de los valores al- rededor del promedio, aunque como es natural su distribución presenta algo de sesgo negativo (distribución con "cola" hacia valores más bajos)

3.3.1.2.2. Hidrógeno.- Según las relaciones teóricas para predecir los rendimientos de alquitrán y aceite* en base al análisis elemental (Fran- cis, 1969), en el caso de una pirólisis a 60G°C se tendrían, para los carbones de Norte de Santander, rendimientes entre 5 y 29% y un yalor promedio de 18%. En general se pueden esperar buenos rendimientos en sub productos de la pirólisis, dados los contenidos elevados en materias vo-

látiles e hidrogeno. Igualmente altos contenidos de hidrogeno fdvureesn el proceso de 1icuefacción. . . • . . .

La distribución del hidrógeno presenta ligero sesgo negativo (debido a los carbones de rango superior con contenidos mucho mas bajos de hidro-

geno) y normal en cuanto al apuntamiento. El promedio general para la zo

na es de 5.72 en base seca.

3.3.1.2.3. Nitrógeno.- El promedio general para la zona as de 1.64%-

(base seca) y es uno de los parámetros que presenta valores de desvia- c i ón estándar más bajo s (0.12} indi cando poca d i s pers ión de 1os datos.

La distribución para este parámetro se acerca bastante a la norssal en

cuanto a simetría se refiere (sesgo -0 .3 y curtos is cómpáriÁos^^':

0 y 3 respectivamente para la distribución normal).

53 3.3.1.2.4. Azufre.- CG^C es ccr.oc^dc el azirre es uno ce los si erectos

más controlados en la raycr'a de les procesos> dado su efecto nocivo en

estos o en los productos deseados. Normalmente un 50-60% del azufre pre-

sente en el carbón pasa al coque pues parte de este es eliminado en la

materia volátil; el contenido de azufre en el coque por lo general es li-

geramente Inferior al del carbón de origen (Loison, 1970).

Es de esperar entonces para el pregedlo de los coques producidos con car-

bones de Norte de Santander valores inferiores al 2%,

El valor exigido normalmente en la comercialización del carbon para coque

de valores de azufre-menor de 0.8-1% serta satisfecho por un 70% de les

carbones Norte-Santandereanos (70% con S < 1% y 49% con S < 0.8%).

5 de las 35 muestras presentan valores superiores a] 2% lo que implicaría

someterlos a procesos de limpieza para su aceptación como materia prima

en el proceso de coquiz&ción.

En el proceso de combustión tampoco son deseables valores elevados de azu-

fre pues este influye aumentando la corrosión de los equipos y la contami-

nación ambiental.

3.3.1.3. Ensayos Varios

3.3.1.3.1. Humedad de Equilibrio.- El promedio obtenido para la zona.dé . Y.

estudio fue de 1.59. Los valores encontrados fueron éft general bajos a pe-

sar de tratarse de carbones de rango relativamente bajos. Si comparamos

54 ; : INGEO MINAS • F.tGM 331-dQ ) 11-83 11 brio son de magnitudes similares indicando pues una miero-porosidad si- milar en las des zonas a su vez relacionadas con la capacidad de hincha-

miento del carbón (Francis, 1959). Sólo 4 muestras presentan valores su-

periores al 2% y una se aleja notablemente del resto de la población.

La eliminación de muestras oxidadas se reflejó en un descenso en el pro-

medio para esta parámetro con respecto al reportado en el informe previo.

Al igual que la humedad residual los valores están muy central izados dan-

do una distribución con gran apuntamiento (Curtosis -.14.8). .

3.3.1.3.2. Indice de Molienda Hardgrove.- Los ensayos a escala laborato-

rio para determinar los índices de molienda son &na herramienta valiosa

para estimar la capacidad de los equipos de pulverización, control en las

plantasde preparación y para comparar el rendimiento de los pulverizadores

con diferentes carbones (Lowry, 1945). £1 promedio general no presenta va-

riación con respecto al encontrado inicialmente (IM = 73). Este valor co-

rresponde aproximadamente a un índice medido en el molino de bolas de 55

(en este ensayo se determinan las cantidades de energía necesarias para

pulverizar diferentes carbones midiendo el numero de revoluciones necesa-

ria para que el 80% pase la malla 200) (Perry,-J., 1959).

3.3.1.3.3. Gravedad Específica.- Los promedios generales para las dos

gravedades específicas, Aparente y Verdadera son respectivamente da 126

y 1.28, valores un poco más bajos a los previamente reportados debido a la 3-3.1.3.4. Formas de Azufre.- La mayor parte de] azufre presente en los I

i carbones de Norte de Santander es orgánico, en promedio el 68% del total.

El azufre sulfato es jnuy bajo para toda la zona y el 94% de las muestras

presentan valores rerores de 0.1%; todos los datos se agrupan con valo-

res cercanos al promedio dando una distribución fuertemente leptocurtica

(curtosis tíe 27.6, valor más alto ée todos los parámetros). *

El azufre pirftico corresponde entonces aproximadamente al 30% del total

pero a medida que el contenido de azufre total aumenta la contribución

de la forma pirftica también aumenta.

3.3.1.4. Clasificación,La Tabla 3.21 resume la clasificación de las mues-

tras analizadas. Como puede apreciarse la mayoría de los carbones perte-

necen a la clase Bituminoso Alto Volátil A (83% de los carbones). Los car-

bones de las minas Santa Anita en el Zulla y El Silencio en Toledo son j | bituminosos rr¡edio volátil y la muestra de Chitaga es la de mayor rango | i i (bituminoso bajo volátil). jj

En cuanto a la clasificación internacional, 1956, la muestra de Chitaga

pertenece a la clase 433 y 4 carbones a la 534 y 535. Comúnmente estas

clases son consideradas como pertenecientes a buenos carbones

bles» el resto de muestras son de la clase 6 (entre 623 y 635).

56 j

V. INGEOMINAS ) F-IGM 331-40 m 83 i ' 3,2: : cl;s:~:c'ci:n :e los cansones de norte ce Santander

No. i Clasificación 01 as ifi cación Clasificación Limpieza INGEOMINAS ZStt Propuesta Internacional A.S.T.M. Aconseja, Ingecminas (1956) para cla- 1383 sificar

15I552 010112 6705 535 BMV NO 151556 010122 . 6804 534 B>1V SI 151559 0:0312 7603 523 BAV-A SI 151555 010412 8713 623 SAV-A NO 151575 Vi JvJÍC 7705 635 BAV-A NO 151580 010712 7603 623 BAV-A SI I51583 010812 6701 631 BAV-A NO 151586 010912 8605 635 BAV-A NO 151589 011012 7801 701 BAV-8 NO 151593 011112 8815 625 BAV-A NO I 151601 011212 8815 625 BAV-A m : 15X609 011312 7605 635 BAV-A HO 151613 011412 8703 623 BAV-A SI 151*620 011512 6604 534 BMV NO C T ! 151623 011522 6704 b34 BMV -J i i 151627 011612 8705 635 BAV-A NO i 151632 012012 8704 624 BAV-A NO i 151635 012022 8603 633 BAV-A SI ! 151641 012032 8905 625 BAV-A NO i 151645 012112 7705 635 BAV-A NO ; 151651 012212 8704 634 BAV-A NO í 151657 012312 8805 625 BAV-A NO ! 151660 012412 8804 614 BAV-A NO 151664 012512 8804 624 BAV-A NO 151667 012612 8705 635 BAV-A SI 151670 012622 7705 635 BAV-A NO 151676 012712 7705 635 BAV-A NO 151681 012812 6605 635 BAV-A NO 151688 012912 8704 634 BAV-A NO 151692 012922 8704 624 BAV-A NO 151695 013012 8704 624 BAV-A NO 151699 013112 8602 623 BAV-A NO 151702 013122 8703 623 BAV-A NO 151707 013212 5603 433 BBV NO 151711 013312 7605 635 BAV-A NO a-

V ingeomina * rr-%.* 1 jtn Ht BQ finir rango y tipo ce los carbones se procedió a clasificar los carbones

empleando la clasificación propuesta por INGEOMINAS (Uribe, Pérez, 1383).

Los códigos resultantes se reportan en la Tabla.3.21, donde se puede obser-

var una mayoría de carbones de clasificación 8704 y 8705 pero al contra-

rio de la clasificación ASTM en la cual una población de carbones hetero-

génea, corno la estudiada, queda toda clasificada como Bituminoso Alto Vo-

látil, en la clasificación propuesta se diferenciaron claramente diferen-

tes tipos y rangos del carbón encontrándose cerca de 25 códigos que per-

mite distinguir los diversos elementos de la población. En general el

rango va de la clase 5 a la 8 (Reflectareis e^tr^ 0.6 y 1.4). El tipo de

carbón es vitrinizado {entre 60 y 90% de vitrinita} con pobres contenidos

de exinita { <10% ) y con propiedades plásticas desarrolladas (última

cifra entre 2 y 5).

Un hecho que es necesario resaltar es la poca concordancia entre el ran-

go expresado según la clasificación ASTM y aquel determinado de acuerdo

a la reflectividad de la vitrinita. Por ejemplo un carbón normalmente re-

portado como bituminoso bajo volátil (de acuerdo con su contenido de ma-

teria volátil o carbono fijo) presenta reflectividades del orden de 1.5%

y superiores mientras que en el caso de Norte de Santander la muestra ba-

ja en volátiles sólo presenta 1.2 de reflectancia. En 'general el valor de

58

INGkOMINAS - c ir:»i -í-ii iift 1)1.9-1 i 3.3.1.5 Correlaciones en el Análisis Químico de los Carbones de Canal

Los 23 parámetros analizados fueron correlacionados por parejas para los 1

35 carbones estudiados, determinándose el coeficiente de correlación de

Spearman. La combinación de los 23 análisis produce los 276 coeficientes £ mostrados en la Tabla 3,22. f !

Como los datos son modificados al ser convertidos a otras bases de cálcu- \ lo y la variación no se da en la mismo magnitud para todas las muestras, fue necesario calcular también las correlaciones en base seca y seca li- í bre de cenizas. Tablas 3.23 y 3.24. Para inostrar hasta oué punto este ¡ i proceso es necesario tomamos el caso del carbón y la materia volátil; en «r base como se analizó la correlación de estes parámetros no es significa- | tiva r ~ ~ 0.0302; al analizarlos en base seca libre de materia mineral, el coeficiente fue de -0.6199 mostrando que sí existe una relación entre f estos dos anál1 sis. i

El análisis de las Tablas 3.22 a 3.24 nos muestra que existen 25 rela- ciones interparámétricas con un coeficiente de correlación lineal supe- rior a 0.60 valor que indica una relación significativa no debida a 3a •••.•• j casualidad. - j-'-.'-i

59

f INGEOMINAS ¡ TAfiW J.tt I COtnCIINTES OE CORRELACION LINEAL EfíTRE LOS PAíWlíTROS «TU0IAW5 EN LA! fWE$TR/5 D£ CANAL { MSt COHO SE AHALIM ) " ___ to V m 9p TO CI W, PC GEA GEY HE c H ' « $ in IH Ri> y «« 1 a •47.M9» 1 Hi 0.043) I PC -0.4164 .0,«?«9 0,13(9 I MA 0.2701 OiWM -0.354* -0,7967 1 < MY 0.4\>W o.tee» -0.7746 0.7319 I hi 0.l»771 -0.1183 0.0701 -0.2069 0.1432 0,2309 1 C -0.401S •ojw; >0.0302 0,9730 -0,7221 -0.7296 -0 2627 1 -0.966 .0,476) 0.910) 0.4201 -0.5*01 -0.5629 -0.0412 0.27» 1 N -0.1299 -0.6061 0.6589 0.M60 -0.6762 -0.6931 -0 0240 0,4S¡6 0.7539 1 S -O.Of.95 0.4378 B.0H7 0.2837 0.3W -0 3233 -0.3873 -Ü.OMO -0.1136 \ -0.0)07 0.0044 .0.3762 0.0056 -0.27)2 0.1258 -0 050S 0,1404 -0.2201 «0,1656 0,0162 0.MM7 t 0.2570 -0.OV17 0,7001 -0,06)2 -0,1010 -0.2299 0.2915 -0.2155 0,6163 Ü.42M -0.0151 •O.iWf 0.4696 -0.8S55 I 0.2269 0.0224 O.OB35 -0,2902 0.3576 -0,4*57 •0.3730 0.0026 0,0020 0.591)2 I -O.Í44Í •0,'ím •0.0)51 i 0.4534 -o im -0.6067 -0,3664 -0.4097 o.mc •0,1072 •0.0640 .0,0359 -0.41fl!> •0.1$70 ' Ó.ÍWI •0.11M •0.5700 0.4168 0.1391 I •0.J39Í -0.0004 -0.2420 o.m« •0.0468 0,471? •o.wn •0.4271 0.3271 0,3003 -0.2032 -0.4ÍIS -0,1311 •0,2849 0.9702 -0.0«46 •0,20?0 0,2050 -0.046» 0.449? I -0.0370 0.0705 0 0240 0.0319 0,0166 -0.133b 0,4606 -0,(63? -0.1200 SJ O.IW 0.ÜÍ&4 0.y42O 0.0301 •0.3»* -0.2 MO -O.W \ 0.3436 0.290G 0.1563 0.4360 -0.0473 -O.OM9 -0.5») -0,20) o.owo 0.4970 -0,4205 -0.507» -0.3926 0.4560 0.1702 0,7822 1 -0.2367 -0.14H6 o.oaaz 0,2845 0.15'M -0,3910 -0.1C6) -0,6149 0.211) 0,3164 (M700 Ü.2909 0,j065 0.2009 CO -O.SM» t}i«030 o.Wei 0.Í497 0.1004 -0,0307 -0.1710 O.OMO -0,4/0$ -0.6150 -0.J24S 0.0073 0.49S3 -0.0543 Tí 0,«»7 •0^0909 "0.494} «0.0790 0.261» 0.1341 0 3673 0.0293 -0,4072 -0.2766 »0,!973 1 y

TA5LA 3.23 : Corre!aciones en el Análisis de Carbones de Norte de Santander en Base Seca

CZ MY CF PC C H N S

rz 1

MV - 0.2593 1

CF - 0.4368 - 007170 1

PC - 0.9219 0.1354 0.5430 1

C - 0.3958 - 0.0376 - 0.6826 0.9710 1

H - 0.4688 0.8863 -0.4633 0.4490 0.2954 1

N - 0.6171 0.5589 -0.1506 0.5390 0.4409 0.7465 1

S - 0.3201 0.3429 -0.0792 0.2830 0.2197 0.2985 0.2916 1

61

V IMílKriMtMAQ y TABLA 3.24 : Correlacionas sn si Análisis ds Carbones de Norte de Santander en Base Seca Libre de Cenizas

MY CP PC C H

MY 1

PC - 0.2696 0.2696 1

C . - 0.6X99 0.6199 0.8411 1

H 0.8964 - 0.8964 - 0.0381 - 0.3232 1

N 0.6518 - 0.6518 - 0.0896 - 0.3135 0.6540

62

ÍNtiEOMTNAS En el Análisis "v"5xiro la ccrel ac'ór, r.cs s~gn'^'cativa es la existente entre el pccer calorífico y las cenizas { r = -0.83} Figura 3.3 ; en ba- se seca esta relación aumenta a -0.92.

La Figura 3.4 muestra cómo los puntos se agrupan alrededor de una recta, cuya ecuación se obtuvo por mínimos cuadrados y aparece en la Tabla 3.25.

Cono se aprecia en la Figura 3.3, existen 5 puntos que se encuentran ruy alejados de la recta; estos corresponden precisamente a las muestras que

presentan una oxidación marcada manifestada en el análisis químico. Esta correlación se muestra entonces, como una herramienta de gran utilidad

para detectar las nuestras meteorizadas e indicar el grado de oxidación

que presentan.

Una correlación muy lógica es la presentada entre las cenizas y la gra-

vedad específica, sin embargo existe gran dispersión sobre todo para car-

bones limpios, en los cuales para una misma gravedad específica se pueden

presentar valores muy bajos hasta cerca del 15% de cenizas (Figura 3.5).

Otra relación indicativa de oxidación es la existente entre la humedad

residual y la humedad de equilibrio. Para estas muestras el aumento en HR

es más marcado que el de la HEq, a medida que la oxidación avanza. Para

las demás muestras la humedad de equilibrio es algo mayor que el valor

para la residual. Figura 3.6. V :

La gravedad específica verdadera se encuentra relacionada con el poder

calorífico tal como puede apreciarse en la Figura 3.7, hecho que era de

63 FIGURA 3.3 : CORRELACION CZ-PC PARA LA TOTALIDAD DE MUESTRAS DE NORTE DE SANTANDER EN BASE C0:-;0 SE ANALIZA

CENIZAS 56en peso.CSA.

64 DORR ELACION CZ-PC EN 8ASE SECA.

CENIZA (x peso.) • Datos en base seca

65 4-0.00

. 35.00

25.00

< y 20.00

R 15.00

10.00

5.00

0.00 1. FIGURA 3.6 : CORRELACION HR vs HE 6.00 i -

• i ) /i M* I i 5.00 ! /1 i i i i

r 4.00 J o SO 4> o. D / LJ / O - D o w 3.00 T tü o o < n / o Lü •

X 2.00 / o • DD ^

1.00 H r . . i . í j 3 D 1 CP

04X3 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 ' 6.00 7.00 8.00 9.00 HUMEDAD RESIDUAL & peso)

67 FIGURA 3.7: CORRELACION GRAV.ESP.VERD. Y P.CAL

Y

Ra Algunas veces estas relaciones no se presentan como podría pensarse.

Tal es el caso de la relación entre gravedad específica aparente y ver- dadera que aunque presentan correlación significativa, su interdependen- cia no es evidente y se aprecia una alta dispersión alrededor de la cur- va obtenida per regresión lineal (Figura 3.8).

Dada la estrecha relación entre el azufre total y el pirítico (Figura

3.9) la ecuación de la recta de regresión puede ser usada para predecir la proporción de azufre pirítico", no siempre determinado, conociendo el contenida de azufre total (ver ecuación en la Tabla 3.25). También en el caso de una oxidación muy severa, parte del azufre pirítico pasa a la forma sulfato sin modificación del contenido de azufre total; estos producen valores bajos de Sp y desproporción con respecto al S total .

Este fenómeno se puede apreciar claramente en la muestra 010322 (2.5% ST) que aparece completamente alejada de la recta obtenida.

Probablemente de las relaciones de mayor utilidad son las presenta- das entre el análisis próximo y, el elemental los cuales han servido pa- ra deducir buen número de ecuaciones teóricas para el -carbón. Las Figu- ras 3.10 a 3.12 muestran las correlaciones más relievantes entre el análi- sis próximo y el ultimo para los carbones de Norte de Santander. Todas ellas presentan coeficientes de correlación muy elevados siendo el jnás cer cano a la unidad el presentado entre el carbono elemental y el poder cáfp- ríf.ico. Como el análisis elemental no siempre hace parte de los ensayos de FIGURA 3.8 : CORRELACION GEA vs GEY 1.S0 i

i i j .80 { I| I

1 >70 I a O

(X< i o ¡ -eo . IX f/> LsJ .50 -4— < cc O

1.40 • • • a^.

1.30 • jn í n • D m^pü • 8 'Sg a

-

1.20 - l f.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 í .70 1.80 GRAVXSP.APARENTE

70 FIGÍ&A 3.3 : CORRELACION AZUFRE TOT.—AZUFRE PIR ¿n no

' oO

i j i i 1|

20 GO A \ i * cr> «i i \ A 2 15.00 ! vo O \ A IC.CO A ¿Ka I A ñnl a 1 5.00 I

1 A A l 0.00 1 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 $5.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 CARBONO. (55 en peso)

FIGURA 3.10 ; CORRELACION CAft&ÜNu vs CENIZAS SS

- - 86

O 84 Ü 1 • 1 S2 • an vi SO D

3 c O 78 o 3 £D D < * \ Q US O * 74 r 3 • 72

70 V «-» 68 Uf - u *

66 10 12 14 15 18 20 73 Y C.\D~se CSJ) 5 lili 1 85.00 !/ A 4 j j j 1 j > 80.00 r.y* iI

75.00 i l l i- 1 i / ¿1 I ! j ¡ ! &/ 1 o i / ír> ! i i í l A ! i 70.00 ¡ /ú O 1 A & j 65.00 i i A *1 / | O ! / ÍX¡ 60.00 JT / C< u | - I O I ¡35.00 i i i i 50.00 i A / 45.00 A A | 40.00 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 900í PODER CALORIFICO, coí/g

74 i - -1 Variabla ! Variable j Coeficiente de -3a se Ecuación Indep. Y ! Depen. X Correlación ! 1 i neal ! i Anal i si s Próximo PC i CZ | -0,9219 i Seca ! 8610.91-32.866(CZ)bs \ t i Di Próximo - -rsavos Varios \ "7 — CZ | GEA | 0.7464 j esa UÍ. - 51.92 (GEA) - 58.379 : PO ! KEQ . • i \ i ; 0.8771 esa HEQ = 1.1729xHR + 0.59 j PC • GEA j -G.7957 esa PC 15222.2 - 5824,1(GEA) !

PC GEV 1i -0.7745 esa PC = 17959.0 - 7873.2 x GEV j GEV 0.6889 esa GEV = 7.1235xl0"3xCZ 4-1.2292 j i1 Ensayos Varios GEV GEZ 0.7316 esa GEY = Ü.5¿5¿ x GEÁ + 0.6164 | Sp S 0.9702 esa Sp . 0.7824 x S - 0.4011 j • í Ancli sis Elemental H N 0.7539 esa 2.9430 X N + 0.99r j ? P ró x i rr,o - El ementa 1 C CZ -0.8958 Seca r 85.562 - 0.977 x CZ "bs ~ b$

H esa H = MV 0.9103 csa 0.083 x MVc¿> a + 2.81 C PC 0.9730 esa C(csa) =0.01045(PC esa )- 4.4592

C MV -0.6199 SLCZ C =94.376-0.2529x(MV)$lcz slcz El ementa1 - Ensayos Varios

C GEA -0.7221 esa Ccsa =149.42 - 56.7197 x GEA C esa GEV «0.7296 ^csa =179,89 - 79,6665 x Wt

/

75

INGEOMINAT VI/-" A SC J• rutire y s' presentan ura g^sn ut^idc^, estas fes ^elac'ores sc una valiosa .herramienta para predecir con ruy bj3~a aproximación el con- tenido de carbono e hidrógeno, a partir de los valores de análisis próxi- mo para la zona estudiada.

3.3.2, Las Propiedades Plásticas

3.3.2.1. Dilatometría e Hinchamiento.- Se discuten los resultados obte- nidos para el índice de hinchamiento y la dilatómetría en un parágrafo aparte dada la importancia que reviste para los carbones de Norte^de San- tander su utilización en los procesos de coquización.

En general se puede decir que casi todos los carbones de la zona estudia- da presentan propiedades plásticas y solamente carbones cuya alteración se hizo evidente mostraron ausencia completa de hinchamiento y dilatación.

La estadística para estos dos parámetros se "encuentra en la Tabla 3.17» pudiénsode observar lo siguiente: el índice de hinchamiento se encuentra entre 2 y 7.5 con un promedio general de 4.5. El hinchamiento por sí sólo no suministra mucha información sobre las aptitudes del carbón ante la coquización indicando solamente la ausencia de propiedades plásticas y por tanto su inadecuación para los procesos normales de carbonización cuando se presentan hinchamientos muy bajos o nulos.

76 I Zs "in ce res art 9 arotar eje er tedas las nuestras en las cue se detectó

! j cxicacifn se observó la pérdida del hinchaniente y ausencia ce dilata-

ción, corroborando la sensibilidad de estas propiedades a la oxidación.

El promedio para la máxima dilatación mostrada fue de 129 con 33 datos

que varían entre 1 y 300. Este valor medio es en líneas generales con-

siderado como alto para la carbonización pues las dilataciones muy ele-

vadas se reflejan en una baja estabilidad del coque.

En el caso de Norte de Santander el 64% de los carbones presentan dila-

taciones por encima de 100, aunque los valores de hinchamientc no son

altos (la mitad de las muestras presentan valores inferiores a 5).

Es necesario enfatizar en el hecho que la calidad del coque no depende

solamente de la calidad del carbón sino de muchos otros parámetros in-

volucrados en el proceso (humedad, densidad de carga, temperatura y di-

mensiones del horno, tamaño de partícula, etc.) por lo tanto las conclu-

siones a este respecto tienen un valor comparativo y de lincamientos ge-

nerales que deben ser evaluados en forma cuantitativa con base en condi-

ciones de un proceso concreto.

Las características que juegan el papel principal en la determinación de las propiedades del coque son la dilatación, el ancho de la zona plástica

INGEOMINAS • { i

Una fcra ¿e científicas la !ic=pacicad ce cocuizaclc?-" a partir de la di latere tríe, fue descrita por Slronis coro el factor G (Simoni-s, 1966).

Los valores de G para la mayoría de carbones mediana y fuertemente cc- quizantes,están entre el rango 0.95 a 1.15.

Gibson propone topar el factor G más como una medida de la habilidad de las partículas para fundirse o unirse entre ellas (Gibson. 1971}.

La Tabla 3.25, presenta los valores del factor G y el rango plástico de las muestras. Como puede apreciarse los valores reportados caen en el rango dado por Simonis. Los carbones con los factores G más bajos también presentan los menores rangos plásticos.

Las muestras de más alto rango presentan las temperaturas de máxima dilatación más elevadas.

3.3.2.2. Correlaciones.- Los coeficientes de correlación encontrados entre las propiedades plásticas y los demás parámetros son en general muy bajos y no significativos. Considerando que para 30 pares de datos los valores de r son significativos al 99.9% de confianza si son su- periores a 0.562 (Young, 1962), encontramos que el ensayo dilatométrico solo correlacionaría con el % de humedad residual.

78

TMnvrmTM A Q q i * ^ z . f ' o f 7 p ' "< "^'••"T?? rr,"»! c ~ ' v — • c ^ ^ —o ^ ^CTU-^XÍTC ¡/O-A O , CO . u-.r.-^iL-^ _I >: -O bJ.V>J,\ ih í i c c. "t

I ! No. FACTOR 1 Rango Plástico [ | INGEOMINAS | ZSM ! G (T - T ) 1 1 ! 1 151552 010112 1.14 120- j ! 151556 010122 1.07 95 1 j 151559 j 010312 1.02 120 I ! 151555 010412 1.01 35 i ; 151575 010612 1.12 105 ! Í 151580 010712 0.98 90 j

; 1515S3 010812 ~~ ! 151586 010912 1.13 105 151589 011012 -- —— 151593 011112 1.13 110. 151601 011212 1.14 115' : 151609 011312 1.10 110 151613 011412 1.03 90' 151620 011512 1.10 100 i 151623 0Í1522 1.10 105 •t in tin i 151527 011612 1 . 1 C J. XV/ 151632 012012 1.10 110 151635 012022 1.04 95 151641 012032 1.10 105 151645 012112 1.13 115 151651 012212 1.11 110 151657 012312 1.10 100 151660 012412 1,08 100 151664 012512 1.09 95 151667 012612 1.12 115 151670 012622 1.12 105 151676 012712 1.12 105 151681 012812 1.13 no 151688 012912 1.05 85 151692 - 012922 1.06 80 151695 013012 1.09 90 151699 013112 0.91 . 85 151702 013122 1.01 80 151707 013212 0.99 75 151711 013312 1.11 100

79

INOEOMTNAS , -0.6133 respectivamente).

La Figura 3.13 muestra la relación entre la humedad y el hinchamiento.

Aunque la correlación no es muy estrecha,si se puede observar una cla-

ra tendencia de los datos irdicando que el aumento en el contenido de

humedad va acompañado por un decrecimiento en el hinchamiento hasta la

pérdida total para los HR más altos.

Puede parecer paradójica la correlación negativa entre el hinchamiento

y el contenido de exinita (Figura 3.14)S pues normalmente en esxe grupo

de macerales se hallan los compuestos más hidrogenados y volátiles que

contribuyen grandemente a la fase plástica y la dilatación del carbón.

En efecto la curva de dilatación de las exinitas está muy por encima de

las vitrinitas en carbones de un rango dado (Van Krevelep, 1961).

La razón se encuentra probablemente en el hecho que los componentes ma-

cerales interaction dependiendo los resultados finales de la proporción

de cada maceral y la evolución que éstos hayan tenido. Los carbones con

más exinitas en este caso son justamente los de menor rango, no encontrán-

dose aun en el grado de madurez característico de los mejores carbones

coquizables. '

80. f-

FIGURA 3.13: CORRELACION MR e ;NC/Ce DE HINCH,

81. 12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

0.00 '•Xc,^

Sor¡ r^y cocos ^cs pa-á-etres r,o co^e'ac^o^an cor ningún otro y

es precisa-ente el caso de la di 1accnetría, ensayo cor el cual no se

encontraron relaciones altamente significativas.

Desafortunadamente este hecho hace irremplazable dicho ensayo en la

evaluación de las propiedades coquizables no contándose además con cri-

terios analíticos que confirmen la calidad del análisis fuera de las re-

plicacior.es que se hagan score la misma muestra.

Entre el índice de hinchamiento y la dilatometrfa la correlación es muy

baja y sólo se puede predecir la ausencia de dilatación con índice de

hinchamiento cero.

83. 3.3.3. Ese-dio petrográfico da "¡os carbones

A los caroor.es del área del Norte de Santander se les hicieron los análi-

sis petrográíicos de reflect"?vidaa promedia de la vitrinita y cuantifica-

ción de su constitución maceral.

Er "a - r.vestigacitfn microscópica de los carbones se ha empleado la meto-

dología y normas establecidas por el Comité Internacional de Petrografía

del Carbón puolicadas en: "Lexique International de Petrographie des Char-

bons", segunda edición (1563) y los suplementos de 1971 y 1975,

La reflectividad promedio de la vitrinita RF se ha determinado usando

un fotómetro Leitz MPY3; en el microscopio se usaron un objetivo de in-

mersión de 32 aumentos y oculares de 10 aumentos.

3.3.3.1. Reflectancia Media Promedio,- Desde tiempo atrás se conoce la

relación existente entre la reflectividad promedia de la vitrinita (Rr)

y el contenido de materia volátil del carbón es decir que a medida que se

presenta un incremento en el poder reflectante de las vitrinitas se pre-

senta una disminución en el contenido de M.V.; siendo ésta la razón por

la cual se empleó Rr como parámetro para medir el rango de un carbón, ade-

más de ser una medida de gran uso en la comercialización internacional de

los carbones» ya que estas características ópticas, se alteran de una roa- f

ñera más lenta con la oxidación del carbón, que sus propiedades químicas, \í:

y físicas. En los carbones estudiados es claro» que los mantos que perte^-v:

84

INGE OMINAS ^ort*

necen a ~:a Fcrracicr Carbonera, presentan una refl ectividac más baia Que i j varía entre 0.61 (muestra C1D24012) y 0.59 {muest-as 01011012 y 01012012} i con un promedio de 0.66 (Tabla 3.39} para las 5 muestras estudiadas.

Estos resultados son normales por cuanto se trata de una Formación depo-

sitada posteriormente a la Formación Los Cuervos, razón por la cual los j carbones más recientes, han estado menos tiempo sujetos a la acción de los

agentes metamórficos normales, siendo menos afectada la materia orgáni-

ca por los efectos de la presión y la temperatura.

Los carbones de la Formación Los Cuervos presentan una reflectiviaad

promedio de 0.75 para las 30 muestras analizadas, que varían de 0.6Q

(muestra 01020012) a 1.22 (muestra 01032012), ver Tabla 3.38. En el sec-

tor Zulia-La Don Juana se presenta un incremento considerable de la re-

fl ecti vidad promedio de la vitrinita en el área entre el río Peralonso

(minas La Quiracha y La Leona) y la mina Santa Anita (al Sur de la lo-

calidad de San Cayetano), región en la cual el Rr" es de 0.86 en prome-

dio para las 4 muestras estudiadas. El valor más alto corresponde a la

muestra 0101012 de la mina Santa Anita (Rr = 0.92).

En el sector del Cerro de Tasajero, se presenta un Rr promedio de 0.71

(Tabla 3.40); el valor de la reflectividad promedio de la vitrinita tie-

ne valores de 0.62 y 0.68 para las muestras localizadas más al Norte

(Mina Las Talas) y para la mina más al Sur (Albarica 2), respectivamen-

te. El valor Ms alto corresponde a la mina Viagualera (Rr = 0.81) lo-

cal izada hacia el Sur del área muestreada en el sector Tasajero. En es-

85 flanco invertido del anticlinal presentan un incremento en el grado de caroonificación debido a las mayores presiones a que ha estado sometida la materia orgánica.

Para el área muestreada el valor de Rr - 1.22 (riña El Palmar) es el más alto de las reflecti vicaces medidas. Esto nos indica que el más alto gra- do de carbonificación se encuentra en la localidad de Chitaga» que geoló- gicamente constituye la parte más Norte de la zona carbonífera del páramo del Almorzad ero.

Para los carbones del área Norte de Santander, existe una correlación de

-0.3168 entre la materia volátil [base S.L.C.Z.) y la reflectividad pro- medio de la vitrinita (ver Tabla 3.27). La relación entre estos dos pará- metros puede apreciarse claramente en la Figura 3.15.

3.3.3.2. Análisis Maceral.- El análisis de la constitución microscópica

de los carbonesj también nos da una diferencia entre los carbones de las

Formaciones Carbonera y Los Cuervos. Los carbones de la Formación Carbone-

ra, presentan un contenido promedio de vitrinitas 84.7% {de 88.10% en ba-

se libre de materia mineral); exinitas 8.48% (de 8.79% L.M.M.), inertini-

tas 2.96% (de 3.09% L.M.M.) y materia mineral 3.82%.

tos carbones del sector Cerro Tasajero de esta formación presentan una in- tercalación de arcillolitas carbonosas, pero su contenido de materia mine-

86

TKHKOMTNAS 87 En general les carbones de la Formación Los Cuervos presentan un promedio de 71.2% de vitrinitas, 3.56% de exinitas, 21.10% de inertinitas y 4.16S de materia mineral (Tabla 3.33}.

En el diagrama triangular (Figura 3.16} se puede observar una concentra- ción de puntos cerca al vértice de las vitrinitas que corresponde a los carbones de la Formación Carbonera. Se exceptúa la muestra 01010012 (que- brada Tío José}, que se ha reportado como perteneciente a la Formación

Los Cuervos, pero que presenta meteorizacion, lo que podría afectar los resultados de los análisis petrográficos. Es necesario tomar nuevamente una muestra de esta localidad, a fin de determinar si además de la oxi- dación que presenta se trata de un valor anómalo (alto contenido de exi- nitas?).

El resumen de la estadística para el análisis macera! fue puesto en for- ma gráfica pudiéndose observar la composición maceral promedia de los carbones de Norte de Santander en la Figura 3.17.

Las exinitas son los componentes microscópicos del carbón más ricos en compuestos hidrogenados, por lo que consecuentemente son los macerales más ricos en materia volátil. Existe por lo tanto una correlación entre el contenido de exinitas, la cantidad de materia volátil y el contenido

88 CONVENCIONES

FORMACION CARBONERA

& 1* Sector Totoje'o A 2-SICÍÍH Arniclmal Cúcuto FORMACION FORMACION LOS CUERVOS CARBONERA

+ I- SíClOr Zulio NorW 0 2- Sector Zulla Sur D 5- 3«cti)í Totojero ® 4* S«ctor Pamplona O 5- Sector Chitogó O 6' Sictor Tolido

CXI NI TA EXINITA

jNGEOMINAÜ OIAC.HAVA 7HI/-*íVh Ai» í;< 1 / cONSrnuMfiN w f (<..[ L OÍ> CAtxÍJUtil- & l)['l. NOf.tr. Dt" SANÍAfJMH jit. rt .1 [> * ? - 7 . Cr O 51- C3 í>K ¿SASHED {35i>;&S33 3.

'0.00

£0.1313

W 53.DO

nt 4?. 0(3 5 © Si feiQ f©S 33.133

£0.011

WHlHUiHh

10.ÍHI

OJIO

COMPOSICION MACERAL EN N.DE SANT.

90 f Aáüs ' N ~ , j f

¿e hidrógeno de un carbón. Estas relaciones ouede^ observarse en los

diagramas de las rigurss 3.18 y 3.19. Se ODse^va que rara carbones ce

24 a 23 de M.7. su contenido ce exinitas es 0, y para carbor.es cor

44^ de materias volátiles se presenta casi un IQ% de exinitas.

A medida que el rango aumenta» se aprecia una disminución en el conte-

nido de exinitas y para carbones con contenidos inferiores aproximada-

mente a 2S:¿ de materia volátil vs no es posible diferenciarse ópticamen-

te las exinitas. En el caso de Norte de Santander la desaparición de las

exinitas se encuentra para los carbones con rangos superiores a 0.9% de

reflectancia (Figura 3.20).

También puede observarse la tendencia que al aumentar el contenido de

inertinitas disminuye el de exinitas. Esta relación presenta un coefi-

ciente de correlación de -0,7873 (Tabla 3.27) la cual es significativa

para 35 parejas de datos.

El contenido de inertinitas en los carbones del Norte de Santander, es

alto principalmente para los mantos de la Formación Los Cuervos (21.10%

en promedio), presentando un valor máximo de 34.40% {34.75% l de M.M.)

en la mina La Leona (muestra 01028012) y un mínimo de 2.10% mina La Mes-

tiza (muestra 01020032) (Tabla 3.38).

En la producción de coque deben existir cantidades adecuadas de macerales

reactivos y macerales inertes» para obtener un producto de suficiente du-

reza. Se denominan macerales reactivos, a aquellos que son susceptibles a

91

- INGKOMINAD on

5.00

4.00

2.00

0.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.C MATERIA VOLATIL (s peso)

92 - ^ W 1- x , ¿ . w ^ \r\ !_1 > .\ , .-A. , ! 12.0;

10.00 • a • • •

8. a

<1— o • • X n ÜJ 6.00 o n • D C 4.00 n

D D n • c 2.00 u LJ • • a G • • 0.00 Q -B a—B-s- 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 S5 DE HIDROGENO

93 FIGURA 3.20: CORRELACION REFuECTANCiA—EXíNiTA

I - i ! I i i i P3 I • • •

*

r i i ••

D Ph I

•

tíP • n

d? § Q O D • • • n - u LJ - •

D DC

i ta —m— -a ——B 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 REFLECTANCIA MEDÍA .Rr %

94 fluidos directamente por las propiedades, proporción v el ordenamiento de los macerales.

Entre los macerales reactivos están los de los grupos de las vitrinitas y exinitas; las sercifusinitas y rncrinitas son reactivos en parte. Los

•acera! es inertes, son los derlas constituyentes del grupo de las inerti- nitas (fus i ni tas, macriritas, escleroti ni tas, etc.). La materia mineral también es inerte en los procesos de coquizacíón.

Exibie una relación uptima para la producción de coque de una durezo apro- piada para cada uso. Este valor se conoce como el C.B.I. (Indice de Balan- ce de Composición), y viene dado por la relación reactivos/inertes, que a su vez varían de acuerdo al rango de los vitrinoices. Para carbones de ba- jo rango se requiere un mayor contenido de inertinitas para una determina- da proporción de macerales reactivos. Para carbones entre 0.5 y 1.0 de re- flectividad de la vitrinita, se requieren cantidades de inertini ta entre

15 y 25%; para contenidos de reactivos entre 84 y 73% (Moses, 1576).

Es esta la razón por la cual en el Norte de Santander los carbones que pre- sentan un alto contenido de macerales del grupo de la inertinita, producen mejor coque.

95. En los carbones estudiados se presenta una relación entre el contenido de macerales del grupo de la vitrinita y Jos macerales del grupo de la inertinita; entre mayor es el porcentaje de inertinitas menor es el con- tenido de vitrinitas. El xacror de correlación es de -0.8555 inertinitas/ vitri ni tas (Tabla 3.27, Figura 3.21).

Los macerales de estos dos grupos, provienen de tejidos vegetales simila- res, pero sufren una transformación diferente, debido a la cual los mace- rales del grupo de las Inertinitas presentan un mayor grado de carboniza- ción que los macerales del grupo de la vitrinita. Esta transformación da las características químicas originales, puede ocurrir antes de la deppsi- tación de los restos vegetales en la turbera, o bien en una etapa inicial de evolución de los restos orgánicos en la turba. En el primer caso pueden presentarse incendios forestales o secamientos muy intensos (debido a pro- longados períodos de tiempo seco); que hacen que se presente una "fusini- tización 11 de la materia vegetal original, con el consecuente enriqueci- miento en carbono de los restos orgánicos. En el segundo caso, debido a fluctuaciones en el nivel del agua del pantano en el cual se está forman- do la turbera, hace que por períodos de tiempo más o menos prolongados la parte más superficial de la turba quede en contacto con el oxígeno del aire, sufriendo una oxidación. Esto hace que parte de los tejidos leñosos de las plantas en vez de sufrir los procesos propios de la vitrinización»

96

TMnurvUíTÍCAC J .21: .^LA-j V R'\!7A—; ¡NfTA fí-

n •Rn ¡ 1 i1 1 1 L. rn ! 1 ! 1

• 1 - ol 1 1 1 - roí [ ! 25.CD J• ! . 1-F1 í 1 H 1 D i 8 ! • 20.00 [ í a • o> , uP 3 é ( *z r~i ! i lo.w -i i—í Mcc 9 'V Z •

• cñ 10.00 •

\ 5.00 • \ q • • O

0.00

VÍTRINITA % vol.

»

97 En los carbones del área del Norte de Santander, es frecuente encontrar

macerales que presentan diferentes transformaciones, presentándose un

cambio gradual de vitrinita a fusinita, pasando por un estado intermedio

de semifusinitización, lo que nos indicaría que esta transformación ha

sido gradual e incompleta, Algunas muestras de carbón estudiadas, presen-

tan escleróticos de hongos semif us i ti n" zados y algunas res i ni tas (exinitas)

vitrinizadas. Es importante anotar que en algunas de las muestras estudia-

das se puede observar tíos índices de reflectividad en las vitrinitas de un

mismo manto, lo que no es normal para un manto de carbón. Esta diferencia

en la reflectividad ser causada por una transformación diferente de

los restos orgánicos que originan la vitrinita, lo que puede ocurrir en las

etapas iniciales de la evolución de la turba.

Teniendo en cuenta las teorías ce formación de los macerales, y lo observa-

do en los carbones del Norte de Santander, se puede suponer que durante la

formación de la turbas que dieron origen a los carbones estudiados, se pre-

sentaron cambios en el nivel de las aguas de los pantanos o cuencas de se-

dimentación.

La materia mineral presente en los carbones estudiados está constituida

por sulfuros, pirita, carbonatos, compuestos de hierro y arcilla.. La arci-

lla y la pirita, son los minerales más frecuentes. La arcilla se presenta

dispersa de manera irregular en los granos de la vitrinita, por lo que su Í

eliminación por lavado es casi imposible. En ocasiones se presenta llenan-

98

Vs INGKOMINA r IGM 331 40 HI 83 La pirita puede ser epicenetica, 1lenando fisuras y fracturas, o singe- nética que en general presenta foritas redondeadas que se distribuyen en forma irregular entre los granos de vitrinita. En general la pirita no se presenta en los carbones estudiados en cantidades considerables.

Aunque debería presentarse una correlación ~uy buena ent^e la materia mi- neral determinada en el análisis rtaceral y el contenido de cenizas, ésta no fue inuy elevada ( r - 0.7031}, tal como se aprecia en la Figura 3.22.

99 FIGURA 3.22: CORRELACION CZ Y MAT.M\H.(peirog.) i i j a a I 1 ! i \ i f Si 1« Ij i f 1 ;1 ! s j i | i

i ir ii L 1

•

• ü LJ

3 o * ms ¿ 1 • o ° ' • 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00' 35.00 40.00 CENIZAS (ss peso Base CSA)

.100 TAS-A 3.27 : CORRELACIONES PETROGRAFICAS MAS SIGNIFICATIVAS

V a r i a b1 e s Coeficiente Ecuación de correla- — 4 ción lineal1 Y X

Materia Volátil Reflectanoia -0.S168 MV( sr cz) =68.06-40.14(Rr) ;

Inertini ta Vitrinita -0.8555 I = 91.46 - 0.5977 x V r- Ex i ni ta Materia Volátil 0.7001 L = 0.41 x MV - 10.33

Hidrógeno Reflectanoia -0.6348 H = 7.70 - 2.644 x Rr

Exinita Inertinita -0.7873 E = 8.71 - 0.24 x I

Exinita Refl ectancia -0.6472 E = 15.868 - 15.826 x Rr

Exinita Indi-e .de Hi nch . -0.6182 E = 10.66 - 1.38 x IH

Hidrógeno Exinita 0.5165 H = 0.056 x E + 5.35 Materia Mineral Cenizas 0.7031 MM = 0.7290 x CZ - 1.00

101

V F IGM 331 40 Hi 83 INGEOMINAS • 3.3.¿. Análisis Químico ce Cerezas de Carbón

3,3.4,1. Discusión de resultados de los análisis cuíricos de cenizas

de carbón. Para obtener una información más exacta de las

muestras de canal de mantos con varios segmentos, su valores son pon-

derados de acuerdo al espesor del segmento muestreado en la mina y re-

portado como una sola muestra ( Tabla 3.5. ). Los elementos químicos

en las cenizas de carbón de canal aparecen como óxidos (Tabla 3.6).

Los elementos más abundantes son; sílice, aluminio y hierro los cuales

constituyen el 34.23% de las cenizas de carbón de canal. Los óxidos

de ( Ca, Hg, Ti, Na, K, S, P ) aportan el 4.86£.

Aunque la surna de los porcentajes de los clementes mayores y menores es

prácticamente igual en los carbones de producción y de canal, se presen-

ta un incremento del contenido de { Si02 ) en los primeros del orden

del 635 .

Los Óxidos de silicio y potasio son los únicos que aumentan de conte-

nido en los carbones de producción, como se ve on la Tabla 5.3 del

informe parcial presentado por el INGEOMINAS. Este comportamiento se

explica por la contaminación de la roca de canal con la roca adyacente.

La disminución aparente de la concentración de los otros elementos en

las cenizas de carbón de producción, se debe al efecto diluyente de

la roca encajante, la cual está compuesta por minerales con alto con- y - - - tenido de sílice, produciendo a su vez un incremento en el aporte de

102

V ! INGEOMINAS F tGM 331-40 111-83 cenizas. El promedio de cenizas en los carbones de canal es de

7,01% contra 14.,en los carbones de producción.

La contaminación más importante al extraer el carbón de canal es el

aumento de cenizas debido a la fracción mineral aportada por las ro-

cas, donde el promedio de cenizas es de 74,7*.

Otros elementos que pueden afectar la calidad del carbón como sodio,

potasio, calcio, azufre y hierro se encuentran en proporciones rela-

tivamente bajas (Tabla 6.2 - Informe parcial presentado por el In-

geominas).

Mientras en las rocas hay mayor cantidad de sílice en los carbones

hay mayor aporte de'aluminio y hierro. Esto se debe a la presencia

de sílice libre, que se encuentra en el cuarzo y areniscas que forman

los minerales de las rocas encajantes.

Al comparar los análisis químicos de las cenizas de carbón de canal

pertenecientes a la Formación de los Cuervos y a la Formación Carbo-

nera no se encuentra una diferencia significativa en los promedios es-

tadísticos de su composición como se puede observar en la Tabla 3.28.

Aunque, el carbón no es un mineral completamente homogéneo en su com-

posición química, ambas formaciones están contituídas por algunos mi-

nerales comunes, por ejemplo; shales carbonosos, arcillolitas grises

oscuras, grises verdosas y pardas, intercaladas con limonitas, arenis-

cas de grano fino, areniscas glauconiticas y sideritas.

103

INGEOMINAS • F-tGM 331-40 UI-83 TABLA 3.28 Valores promedios de lo$ Óxidos en las conizas de carbón de canal de la Formación C&rborjra y los Cuervos

Formación $10* Al A Fe9Ü, CaO MgO ?ia90 O TiO P,0, 50 Cení/as %£ %¿ ¿ % * % % % % % % % X Muestra;

CARBONERA 52,83 31,68 8,91 1.21 0,77 0,35 0,75 2,27 0,48 0,96 5.80 5

CUERVOS 54,43 29,20 10,74 0,99 0,50 " i,33 0,55 'l ,27 0,13 0,94 / ,21 30

o

TABLA 3.29Valores promedios de los Óxidos en las cenizas de carbon de canal do las distintas zonas estudiadas

.j SO., Cen i/as N- ( Zona) Si02 Al A CaO MgO Na9¿0 K.G T10 £ % % % % % % % i3 r Muost ras — 14 ZULIA 51,93 30,74 10,80 1,15 0,53 0,39 0,51 1,39 0,14 1,34 8,2G TASAJERO 57,08 , 28,98 8,34 1,06 0,62 0,29 0,67 0,98 0,16 0,71 12 JVPL0NA 45,11 25,28 25,39 0,54 0,3*5 0,26 0,56 1,10 0,15 0,53 7,16 3 CHITAGA 73,34 21,65 1,14 0,18 0,17 . 0,22 0,32 1,29 0,03 0,16 7,44 1 TOLEDO 57,78 32,30 5,61 0,92 0,36 0,35 0,50 1,25 0,17 0.53 5,93 2 3 CUCUTA 53,5$ 31,23 9,11 1,U 0,66 0,34 0,66 1.36 0,46 0,96 6,58 . , , t i

En la Tabla 3.2S, se presentan los valores promedios de los elementos

o'j'ricos en las cenizas de carbón de canal de las distintas zonas es-

E1 numero de muestras torradas en algunas zonas, es muy pequeño para

hacer un análisis estadístico que permita observar el comportamiento

químico de las cenizas y caracterizar las zonas. A pesar de lo ante-

rior se trato de analizar algunos aspectos; el promedio más alto de

S102 se presenta en la zona Chitaga 73,34^ contra eje es el

promedio del área estudiada, al mismo tiempo presenta uno de los me-

nores tenores en aluminio y el menor en hierro 1,14%. De acuerdo a

lo anterior se puede concluir que no hay una asociación entre los tres

elementos en algún mineral y que el contenido de SiC^ es debido a la

presencia de cuarzo libre.

En contraste con la zona anterior, está la zona de Pamplona con el me-

nor promedio de sílice 45,11% y el mayor contenido de 25,392.

El promedio para las zonas es el resultado del análisis de tres mués-

treos que se ve afectado por las muestras 151699 que tiene 26,10% de

sílice y 55,88% de Ee^O^» resultados muy distantes de los valores pro-

medios de $i02» 54,20% y de Ee203 10,49%. El hierro puede estar ha-

ciendo parte de limonitas, masas irregulares de sideritas o arcillas

ferruginosas.

Las n&estras pertenecientes al manto M5 y Mc5 presentan los valores

más altos en el contenido de en sus cenizas, mayor de 23%. A

105

> IN GEO MINAS F-1GM 331-40 111-83 pesar del alto contenido de hierro en estas muestras el valor de %

SCU en las cenizas para tedas las zonas es bajo de 1c cual se deduce que el hierro que se encuentra como pirita es muy poco.

El mayor contenido de SO^ se encuentra en la zona del Zulia con un promedio de 1,34% para toda el área, además presenta la muestra

151559 que tiene el valor más alto de todos los carbones estudiados

5,98%

La zona del Zulia tiene los carbones con el mayor % de cenizas 8,26% dato no muy distante del promedio total del área que es 7,01% y menos

preocupante cuando hay 3 muestras de las 12 analizadas que tienen con-

Of tenidos por encima de 14•x¡' * Sacando estos tres valores el nuevo pro- medio es de 5,62%.

Aunque, el carbón no es un mineral de calidad uniforme hay algunas muestras que presentan un comportamiento anormal respecto a las demás

muestras de la zona, debido a un efecto localizado y eventual, mas

que a una característica geológica de la región o posiblemente debido

a la intensa actividad tectónica dentro del área expresada en numero-

sas-fallas y plegamientos.

Los óxidos de silicio, aluminio, hierro y titanio presentan distribu-

ciones normales en las cenizas de los carbones de canal. Los otros

óxidos, presentan distribuciones asimétricas, debido al contenido bajo,

cerca a los límites de detección del elemento.

106

INGEOMINAS • Los mayores rangos de concentración y desviaciones estandar se pre-

sentan oara los oxides más abundantes; Si0„ - Al 0 - Fe^O^ (Tabla ¿ 2o o3 ¿3 3.30} (Figura 3.23).

De acuerdo con la composición química de las cenizas de carbón, a sus

rangos de concentración y sacando los valores de las muestras consi-

deradas como anómalas, estas tienen el comportamiento típico de ceni-

zas provenientes de carbones bituminosos. (Lowry, H., 1963).

3.3.4.2. Correlaciones entre óxidos. En la tabla 3.31, se encuen-

tran los coeficientes de correlación lineal entre pares de óxidos,

los cuales miden las asociaciones de los deferentes elementos en las

cenizas de carbón.

El silicio, presenta correlaciones negativas con la mayoría de los

elementos, entre los cuales sobresale la correlación con el Hierro

(R = -0.84), confirmando que el aporte de silicio se debe principal-

mente a la presencia de cuarzo libre y en menor proporción a las piza-

rras.

El -aluminio no presenta correlaciones altamente significativas, se

destaca la asociación con el Ti02 que se puede presentar en silicatos

como la titanita, asociada a los granitos que abundan en la región, o

en la biotita que es un mineral accesorio de los carbones.

El hierro presenta una asociación significativa con el calcio(R=0,62).

107

INGEOMINAS F-IGM 331-40 I! 1-83 - f

l i

TABLA 3.30 Estadística de óxidos en las cenizas de carbón de cana] - Norte de Santander

Muestra CARI JONES DE C A i A L Variabl e Mi n i mo Máximo Tied i a DesvsvStandar

SiC^ 26,10 73,34 54,20 10,01

AI2O3 14,74 36,40 29,54 4,64

Fe 55,88 2°3 1,14 10,49 9,87 CaO 0,17 3,92 1,02 0,96

MgO 0,17 1,12 0,54 0,25

Ii02 0,76 2,00 1,27 0,27

Na20 0,15 1,09 0,33 0,18

K,0 0,07 1,35 0,58 0,34

so3 0,01 5,98 0,94 1,31

P 1,19 2°5 0,03 0,18 0,24

ITR 1000 >1551 1472 112

V INGEOMINAS • F-IGM 331-40 I! 1-83 FIGURA 3.23 : ZONA NCRTE DE SANTANDER

5S OTCSOZA 60.00

50.00

w j /» f/Z/A i j 1 —r Ai2<93 3ÉV203 Okx$>

109 > •vJ ft'-.V-' V!.J U.i . u ¡ . ,! ' ' ' J h •• ry ¡•i - n , 9

TABLA X31 Coeficientes do correlación lineal entrt. óxidos en ceniaa de carbón de canal - Norte de Santander

•*

_ ITi 6rbones S10 ai2o3 CaO MgO no, Na20 so^ 2 Fe2°3 Cand!

1 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 S102

AI203 - 0,16 1 35 35 35 35 35 35 35 35 35

Fc2°3 - 0,84 - 0,33 1 35 35 35 35 35 35 35 35 CaO • - 0,29 0,00 0,62 1 35 35 35 35 35 3!J 35

MgO - 0,11 0,13 0,12 0,54 1 35 35 35 35 35 35

1 35 35 35 35 35 tio2 0,>25 0,41 -0,43 - 0,17 0,00

- 0,26 0,40 -0,08 0*46 0,35 0,03 1 35 35 35 35

0,55 - 0,30 -0,41 - 0,04 • 0,28 - 0,11 - 0,15 1 35 35 35 «2°

- 0,14 0,53 ~ 0,13 1 35 35 S03 - 0,48 0,05 0,23 0,84 0,52

- 0,39 0,21 0,29 0,3? 0,42 - 0,30 0,09 - 0,06 0,24 1 35 Vs

ITR 0,61 0,54 -0,82 - 0,25 0,02 0,42 0,11 0,18 - 0,35 - 0.20 1 c

4 1

Esta se puede presentar en minerales COTO le ankerita {CayFe(CO^)

frecu-n^e ~ ^ 15 ^ "F^ < • ^ a s ^ e

El calcio presenta correlación con el nagnesio y con el sulfato, so-

bresaliendo esta últina (R = 0,84). La relación lineal obtenida es;

% CaO = (0,61} (% S03) + 0,45.

El calcio y el magnesio se encuentran en la dolomita constituyente

importante de la materia nineral del carbón. El azufre procedente de

las piritas, al oxidarse se retiene en formas de sulfates por el cal-

cio, el magnesio (R = 0,52) y a veces el sodio (R = 0,53),

3.3.4.3. Fusibilidad. En la tabla 3.7, se presentan los resultados

del ensayo de fusibilidad para las cenizas de carbón de canal. La

temperatura inicial de deformación en atmosfera reductora (ITR)» in-

dicativo de la temperatura minima a la que empieza a fundir la mues-

tra se tuvo en cuenta para los diferentes cálculos.

El 85^ de las muestras estudiadas, tienen temperaturas de deformación

inicial mayores de 1400°C. El promedio de ITR es de 1472°C. Estas

temperaturas se consideran como altas, lo cual puede ser un indicati-

vo de que los carbones estudiados no presentarán problemas de acumu-

lación de escoria parcialmente fundida en los procesos de utilización

del carbón.

El silicio, el aluminio y el titanio presentan correlaciones positivas

111 v INGEOMINA F-IGM 331-40 H! 83 significativas, lo cual se explica por el carácter refractario de

estos elementos.

El Fe~CL y el CaO oresentan asociaciones negativas con ITR, debido ¿3

posiblemente a la acción f-undente con que actúan estos elementos, so-

bresaliendo la correlación con el oxido de hierro, R= -0,82. La rela-

ción lineal está dada por la ecuación; ^Fe^ = (-0,07}(ITR)t 117.4.

3,3,4.4. Parámetros de caracterización de las cenizas. En la tabla

3.32, aparecen los parámetros de caracterización de las cenizas calcu-

lados a partir de la composición química de las cenizas,

El 97% de las cenizas da los carbones de la zona estudiada se clasifi-

can como bituminosos.

La propensión de las cenizas de carbón de canal a causar problemas de

acumulación de escoria y a formar depósitos especialmente en los pasos

de convexión es bajo, debido al alto contenido de los elementos con-

siderados como ácidos y al poco contenido de sodio en las cenizas y_

azufre en el carbón.

El porcentaje de ácidos en las cenizas es bastante alto, cuando aumen-

ta el % de ácidos aumenta la temperatura de fusión.

La relación Base/Acido, presenta valores bajos, lo cual resulta lógi-

co debido al carácter ácido de las muestras estudiadas.

112

INGEOMINAS F-IGM 331-40 I! 1-83 TABLA 3,3 Z Parámetros Calculados en Base a la Composición química de Cenizas - Carbonos de Canal - Norte de Santander

Tipo de factor Propensión Factor Propensión TVC °C IGM % * Relación Relación Relación Relación FoulIng al fouling Slagging al Slagging N2 Bases Acidos Base/Acido Si /Al Sí Tica DolomHica Conizas

1409 84,32 19,02 Bituminoso 0,04 tfajo 0,05 jo 151552 10,36 86f 23 0,12 1,65 0,03 Bajo 0,29 to 1397 151556 10,87 86,96 0,12 1,69 84,50 5,52 Bituminoso Bituminoso 0,16 Bajo 1,22 dio 1255 151559 29,97 63,25 0,47 1,56 56,04 15,72 2,60 Bituminoso 0,06 Bajo 0*78 (lio 1429 151565 24,59 73,80 0,33 ' 1,27 62,77 Bl tutni íioso 0,05 Bajo 0,14 l<> 1400 151575 12,34 84,22 0,15 1,60 81,41 8,10 15,35 Bituminoso 0,02 Bajo 0,04 .10 1416 151580 6,19 92,48 0,06 2,00 92.25 50,97 Lignítico 0,58 Bajo 1467 )0 1371 151583 9,79 85,11 0,11 2,02 87,37 5,80 Bituminoso 0,03 Bajo 0,12 jo 1378 151536 12,08 87,01 0,14 2,37 84,13 13,95 Bituminoso 0,0? Bajo 0,03 10 1679 151589 5,16 94,71 0,05 2,86 95.09 22,44 Bituminoso 0,09 Bajo 0,17 jo VM2 14,48 82,24 0,17 1,64 79,20 151593 14,14 Bituminoso 0,03 Bajo 0,12 jo 1452 9,9 88,10 0,11 1,56 86,00 151601 5,32 Bituminoso 0,08 Bajo 0,15 fo 1518 83,13 0,19 1,25 74,81 151609 15,80 6,9'. 81turn i noso 0,06 Bajo 0,39 jo 1334 84,26 0,18 1,77 79.00 14,99 39,30 Bituminoso 0,02 Bajo 0,03 jo 1440 5,03 93,29 0,05 1,84 93.10 151620 5,4í¡ Bituminoso 0,04 Bajo 0,22 JO 1396 0,11 1,73 85,68 151623 10,46 89,38 11,84 Bituminoso 0,04 Bajo 0,08 JO 13% 0,12 1,70 64,77 151627 10,64 88,49 9,5'i Bituminoso 0,06 Bajo 0.44 jo • 14 32 1,32 68,10 151632 20,41 75,94 0,27 30,2;í Bituminoso 0,01 Bajo 0,07 jo 1433 0,07 1,76 90.76 151635 6,42 93,09 30,05 Bituminoso 0,02 Bajo 0,04 )0 2123 0,06 3,43 94 ,42 151641 5,89 93,12 7,03 Bituminoso 0,03 Bajo 0,11 jo 1363 0,14 1,77 82,59 151645 12,27 86,37 14,81 Bituminoso 0,01 Bajo 0,04 |0 ' 1570 4,86 94,01 0,05 2,66 95,34 151651 15,30 Bituminoso 0,02 Bajo 0,04 jo 1414 92,98 0,06 2,03 92,07 151657 6,34 21,56 Bituminoso 0,02 Bajo 0,03 jo 1483 93,68 0,05 1,63 92,70 151660 5,52 Bituminoso 0,13 Bajo 0,29 10 1316 71,91 0,33 1,47 64,93 13.23 151664 23,81 Bituminoso 0,03 B 6 JO 151681 10,04 88,45 0,11 Bituminoso 0,27 MtídiO 0,16 jo 1611 1,05 68.26 15,92 15160» 19,10 76,23 0,25 Bituminoso 0,11 Bajo 0,11 jo 1531 02,23 14,94 151692 11,31 84,50 0,13 1,32 Bituminoso 0,07 Bajo 0,11 ,)0 1366 1,78 83,39 14,88 151695 11,63 • 85,84 0,13 .Bituminoso. 0,22 Medio 2,86 •Vf.'rü 1168 1,36 1,77 31,68 1,18 0,09 151699 56,89 41,60 Bituminoso 0,03 Bajo jo 1394 1,80 87,22 iof:;8 0,11 151702 9,44 88,61 0,10 Bituminoso 0,00 Bajo JO " 2.119 3,38 98.01 17.24 151707 2,03 96,28 0,02 Bituminoso 0,04 Bajo 0,22 JO 1348 151711 18,54 79,85 0,23 1,57 72.77 La relación silica, se emplea para predecir las propiedades de vis-

cosidad ce "a escoria. zc^eráo a les resultados la escoria puede

presentar Lna alta viscosidad.

Con los valores de la relación dolomitíca y la relación SiO^/A^O^

se puede determinar 1250 (Temperatura a la cual la viscosidad de

la escoria es 250 poises). Por ultimo se reporta la temperatura de

viscosidad critica, temperatura a la cual las propiedades de visco-

sidad de la escoria fundida cambian al enfriarse.

114

INGEOMIN 331-4,0 m-33 ^.a.t*

3,3.0. est.-as ce P^cducc^ir

3.3.5.1. Análisis de las muestras de producción.- Las Tablas 3.33,

3.34 y 3.35, muestran los resultados del tratamiento esta-

dístico para las muestras de producción, en las bases como se anali-

za, seca y seca libre de cenizas, respectivamente.

El contenido de cenizas en las muestras ce producción varía entre 2.30

y 32,con un promedio de 12.52% (b.c.s.a.); el amplio rango obteni-

do se confirma con el alto coeficiente de variación (57.46).

El promedio para las materias volát^es es de 39.4-0% (n,sl.C7): el coe-

ficiente de curtosis es muy cercano al de una distribución normal, in-

dependientemente de la base en que se den los datos.

El rango de valores del poder calorífico dado en base como se analiza

está entre 4993 y 3291 cal/g. (Tabla 3.38), mientras que en base seca

libre de cenizas la variación es mucho menor, 7548 a 326S cal/g; al pa-

sar de cualquiera de las dos bases, como se analiza y seca, a base seca

libre de cenizas, se aprecia un marcado aumento en el coeficiente de cur-

tosis, indicativo del buen agrupamiento de los valores en esta última.

El promedio para el poder calorífico en los carbones de producción es de

7320 cal/g. (b.s.)

115

INGEOMINAS • F-lñM 331-40 111 83 TABt'A:. 3.33: Estadística para las Huustras de Producción en Base corno se Analizo

HR CZ Hv Pe C H N S jGEA GEV IM XJi 0 ' 1£ri sp Ss i X '% Cal/g' % % % % % ÜC

18 ' n 19 19 19 19 16 16 16 19 18 18 19 IB 16 16 18

340 1.72 0.20 Max 1.44 32.48 40.09 8291 83.87 5.78 1.56 2.48 1.53 1.59 133 6,6 267 0.02 0.01 Kin 0.27 2.30 23.98 4998 50.77 3.98 1.15 0.38 1.19 1.20 46 2 - 8 300

33.10 0.41 2.10 0.34 0.39 87 4.5 275 40 1.20 0,19 R 1.17 30.18 16.11 3293 1.80 0.31 0.06 ir 0.82 12.5* 34.07 7260 72.35 5.35 1.43 1.00 1,29 1.34 69 4.5 114 320

d 0.31 • 8.44 4.23 872.61 9.15 0.55 0.11 0.53 0.09 0.09 24.56 1.33 86.40 12.65 0/J2 0,05 '3 3 oa 0.098 71.304 17.91 7.6 X 105 83.69 0.31 0.013 0.28 ÍI.O x 10" 7.9 x 10"3 603.43 1.76 7464.9 160.0 0.11 2.8 x 10'

V 38.06 67.46 12.42 12.02 12.64 10.33 8.00 52.76 6.92 6.64 35.47 29.13 75.61 3.95 104.62 ,.84.07

Sesgo 0.08 1.19 -0.86 - 1.26 -1,01 -1.64 -1.06 í.53 1.23 1.56 3.59 »0J6 0.21 0.20 1.01 1,36

Curto&is 2.28 3.54 3.04 3.94 3.27 4.37 3.47 4.56 4.15 5.34 4.43 2.09 1.96 1.67 4.72 3.94 TABLA'3.34: Estadística de U:i Muestras de Producción en Base Seca

a % MV % PC Cal/g C % il % N * *S % .,.. , .,„.,. ^ n 19 19 19 16 16 16 19 M&x 32.91 40.39 0371 04.68 5.70 1.58 2.50 Mtn. 2.32 24.20 5064 5144 3.09 1.16 0.38 R 30.59 16.19 3307 33.24 1.81 0.42 2.12 X 12.63 34.35 7320 72.97 5.30 1.45 1.01 a 8.54 4.28 072.2 - 9.14 0.56' ' 0.12 0.53 o* 72.94 18.31 7.6 X 105 83.59 0.31 0.01 0.20 V 67.63 12.46 11.92 12.53 10.59 8.00 52.75 Sesgo 1.20 -0.84 -1.26 ' -1.02 -1.68 -1.07 1.52 Curtosis 3.56 3.00 3.93 3.27 4.47 3.48 4.56

TABLA'3:35: Estadística

MV 3! PC Cal/g C % H % N % So %

n 19 £ ' 19 16 16 16 19 M*X. 45.18 8269 87.26 6.74 2.25 2.40 Mln. 29.25 7548 76.67 5.60 1.34 0.30 R 15.93 1081 10, 59 1.06 0.91 2.10 r 39.40 8359 83.77 6.10 1.68 1.00 a 4,03 251.16 2.52 0.30 0.19 0. í>3 a* 16.23 6.3 x 104 6.37 0.09 0.04 0.20 V 10.22 3.00 3.01 4.92 ll.pl 52.76 Sesgo -0.72 -1.84 -1.22 0.66 . 1.39 1.53 Curtosls 3.30 6.83 5.02 2.59 6.07 4.56 ^is.l'1

Del análisis e"e~e"tal realizado sobre las maestras de oroducción, se

obtiene que er base seca, el carbono vería ertre 51.44 y 34.53%. el

hidrógeno entre 3.89 y 5.79%, el nitrógeno presenta valores de 1.15 a

1.58%, y el azufre como elemento con mayor coeficiente de variación,

varía entre 0.33 y 2.50%.

Las distribuciones de los valores para estos parámetros dan coeficien-

tes de sesgo negativos, excepto el azufre, cuya distribución se pre-

senta sesgada hacia la derecha.

Al considerar en base seca los datos de carbono y nitrógeno, se obser-

va un apuntamiento similar a la distribución normal, mientras que en

base seca libre de cenizas, es de tipo leptocúrtica,

Los 19 carbones de producción maestreados, presentan en promedio la

siguiente composición elemental (b.s.): C = 72.97%, H - 5.30%, N=1.45%

y S - 1.01%.

La facilidad de molienda, medida por el índice Hardgrove, aunque puede

asumir los valores límites de 46 y 133, presenta un índice promedio de

69.

Los resultados de gravedad específica aparente y verdadera son muy si-

milares entre sí, encontrándose promedios de 1.29 y 1.34, respectiva-

mente.

118

„ INGKOMINA- F-IGM 331-40 li¡ 63 rango de -3 a 2.67%,

De las correlaciones por parejas de variaoles (Tabla 3.35), la más

alta en las muestras de producción» corresponde a PC vs.. C (b.c.s.a.),

con r = 0.994, siendo también altamente significativas, las de cenizas

con poder calorífico y con carbono»

Se encuentra que tanto la gravedad específica aparente como la verdade-

ra, correlacionan muy bien con cenizas, poder calorífico, carbono e hi-

drógeno; además presentan entre sí correlación positiva ( r = 0.913).

Igualmente, para un nivel de confianza del 99.93, se deduce que a medi-

da que el hidrógeno aumenta, se incrementan linealmente los valores de

carbono y poder calorífico, y disminuye el contenido de cenizas.

El contenido de azufre total presenta una estrecha relación (r = 0,945)

con el azufre pirítico.

Del estudio se obtiene también que los valores de nitrógeno, índice de

molienda, dilatación y temperatura de ablandamiento, no correlacionan en

el caso de las muestras de producción» con ninguna variable.

3.3.5.2. Influencia de los estériles en la producción.- Es posible es-

tablecer la influencia del sistema de minería en la calidad del

carbón explotado, mediante la comparación de las muestras de producción

_ 11,9 IN GE O MINA -IGM 331-40 lü-83 TABLA 3.36 : CORRELACIONES ENTRE LOS PARAMETROS DE LAS MUESTRAS DE PRODUCCION (c.s.a.)

——:—"— S TI SP HR . CZ MV PC C H N GEA GEV IM IH D

HR 1 19 19 19 16 16 16 3 9 18 19 19 18 15 16 18 CZ 0.311 1 19 19 16 16 A6 19 18 19 19 18 15 16 18 MV 0.076 -0.582 1 19 16 16 16 19 18 19 19 18 15 16 18 16 PC -0.410 -0.988 0.526 1 16 16 .16 19 18 19 19 18 15 16 C -0.438 -0.984 0.489 0.994 1 16 16 16 16 16 16 16 15 16 15 16 H -0.186 -0.891 0.826 0.879 0.850 1 16 16 15 16 16 16 15 15 16 N -0.334 -0.427 0.205 0.442 0.443 0.304 1 15 16 16 16 15 15 16 S 0.039 0.353 -0.085 -0.318 -0.329 -0.287 -0.428 18 19 19 18 3 5 18 GEA 0.206 0.853 -0.589 -0.849 -0.859 -0.925 -0.342 0.477 1 18 18 17 14 15 17 GEV 0.304 0.845 -0.496 -0.844 -0.946 -0.923 -0,379 0.439 0.913 1 19 18 15 16 18 IM -0.032 0.162 -0.624 -0.153 -0.118 -0.429 0,287 -0.201 0.200 0.123 1 18 15 16 18 IH -0.334 -0.712 0.105 0.732 0.776 0.572 0.062 -0.411 -0.678 -0.684 0,055 1 15 16 17 D -0.708 -0.493 -0.143 0.603 \j. 628 0.317 0.687 -0.482 -0.436 -0.594 0.614 0.505 1 15 14 TI -0.425 0.177 -0.495 -0.158 -0.097 -0.360 0.161 -0.075 0.112 0,155 0.342 0.077 0.284 1 15 SP 0.168 0.392 -0.208 -0.363 -0.370 -0.396 -0-.448 0.946 0.503 0.532 -0.146 -0.408 -0,555 -0.050 1 SS 0.072 •0.09 0.439 0.052 0.096 0.264 -0.020 0.514 0,072 0.153 -0,239 -0,379 -0.199 •0.252 0.431

£ O w O •—st v y — >

con las de canal, procedentes del mismo ranto. En la Tabla 3,37 se í presentan les valeres de cerezas, az-tre, pede»* calc^ff"'co y dilata-

ción, determinados en los dos tipos ce muestras para los 15 casos.

En general, se observan valores de cenizas superiores en las muestras

de producción que en las de canal¿ resultado normalmente esperado dado

que durante la explotación, se incluye material estéril de las rocas

adyacentes a la capa de carbón.

Sin embargo, aumentos excesivos de la materia mineral, como en los car-

bones 012Ü30, 011110 y 010120, las cuales presentan respectivanfente in-

crementos en cenizas de 23.55, 20.59 y 10.93%, en relación con las mues-

tras de canal, llaman- la atención por la magnitud de la contaminación

con material estéril durante la producción. En el caso de la muestra

011110, se puede determinar que el manto de carbón está siendo explo-

tado junto con las intercalaciones de estéril que posee.

Contrario a ello, se encuentran algunos casos (muestras 010712, 012210

y 011310} en donde el carbón de producción tiene algo menos de cenizas

que la respectiva muestra de canal.

Si bien esta diferencia no es altamente significativa, es notorio este

descenso de materia mineral en el carbón 012210, cuyo manto presenta

también intercalaciones de estéril, y por lo tanto era de esperarse un

incremento en cenizas. El resultado obtenido es explicable por el pro-

ceso de selección manual aún empleado en la región, para descartar los

trozos de materia mineral.

121

V - INGKOMJNA F IGM 331 40 MI 33 i ' . «M-..V. ¿yl 1 >

TABLA. 3.37 : COMPARACION ENTRE MUESTRAS DE CANAL Y PROUUCCION DEL MISMO MANTO

% CENIZAS (Base Seca) % A7UFRE (Kase Seca) % DILATACION PÜÍJÍK CALORIFICO CAL/G. i Baso Soca)- MUESTRA NO. Valor Valor Produc-Canal Valor Valor Produe.Cana1 Valor Valor Valor Valor IGM ZSM Canal Produc. "A Canal Produc. A Canal Produc A Canal . Produc. a

151552 •010110 2,63 4.56 1.93 , 0.40 0.38 -0.02 240 267 11 «558 8236 -322 151556 010120 19.25 30.18 10.93 2.27 2.50 0.23 80 -8 -m 68 J 5 5742 -1073

151575c 010612 4.38 5.17 0.79 0,93 0.66 -0.27 240 — --- 8 S 9 7 8173 -224 151580 010712 15.05 12.98 -2.07 0.66 0.80 0,14 13 19 r 7228 7172 - 56 151593c 011110 5.42 26.01 20.59 0,95 0.77 -0.18 185 70 -lib 8218 5933 -2285 151601c 011210 6.89 15.41 8.52 1.03 1.01 -0.02 215 166 - 49 8086 7278 -803 151609 011310 2.78 2.32 -0.46 0.83 0.70 -0.13 144 240 96 8'USO 8371 -109 151613c 011410 10.84 11.87 1.03 2.17 '1.10 A.07 37 — — /509 7384 -125 151627 011610 4.51 6.84 2.33 0.70 0.65 -0,05 180 120 - 60 8266 7C97 -.09 151632 012010 5.88 10.59 4.71 1.45 1.98 0.53 130 112 ~ 18 8103 74/7 -626

151641 012030 8.96 32.91 23.95 0.59 0.66 0.07 160 —- --- 7; 90 5064 -2726 151645c 012110 5.78 7.62 1.84 0.77 0.68 -0.09 210 201 - 9 8221 7805 -416 151651c 012210 15.47 13.70 -1.77 0.76 1.70 0.94 120 — /220 7212 - 8 151657 012310 7.30 12.17 4.87 0.65 0.72 0.07 150 24 -125 8033 7214 -819 (M 151676c 012710 6.33 15.39 9.06 0.65 0.82 0.17 250 190 -60 8120 7201 -919 rs> 151688 012910 1.42 4.09 2.67 0.59 0.79 0.20 55 69 14 82 50 8094 -162 151692 012920 2.54 10.65 8.11 0.84 0.74 -0.10 70 101 31 8158 7531 -627 151699 013110 3.30 8.74 5.44 2.09 1.36 -0.73 1 3 2 8199 7588 -611 151711c 013310 4.32 8.72 4.40 0.94 1.19 0.25 165 140 -25 8240 7701 -539 •yí^ ,

''i!»! 1

Consecuente cor el ncre~a~.io de ratería riñera! er. las muestras de

producción, en promedio 3.7% rr.Ss de cenizas cue las de canal (excep-

tuando los tres casos de excesivo aumento de estéril), se obtiene un

descenso promedio de 450 cal/g. La inclusión de estéril llega a tener

un efecto tan negativo en la calidad del carbón, como en la muestra

012030, la cual oresenta 2725 cal/g menos que el carbón de canal .

Se encuentra cus en general el contenido de azufre en el carbón de pro-

ducción es prácticamente igual al de canal ; se exceptúan de este compor-

tamiento las muestras 013110, 012210 y 011410. Esta ultima corresponde

a un manto compuesto por segmentos, uno de los cuales es muy alto en

azufre úirftico, y. muy probablemente es cxcluido en la explotación; co-

mo lo indica el mayor porcentaje de azufre en la muestra de canal que

en la de producción (Tabla 3.37).

En el caso del carbón 012210, se produce un significativo aumento de

azufre, lo cual demuestra que el mayor aporte en este elemento provie-

ne de las intercalaciones de estériles.

Ya que la materia mineral actúa como diluyente frente a las propieda-

des plásticas del carbón, es de esperar que en la mayoría de los casos,

la muestra de producción presente menor dilatación que la respectiva

de canal. En efecto, se observa que en 13 de los 19 casos la dilatación

se disminuye, y a veces desaparece con el incremento de estériles. En

los otros 6 casos, el aumento en la dilatación sólo es significativo para el carbón de producción 011310, cuya respectiva muestra de canal

tiene también mayor contenido de cenizas. 3.3.6. >álisis según la '.c'caciór ceográr'ícc y es^ratigráfica (de

For-ac^ón } de las muestras

3.3.5.1. Objetivo y Metodología Quizas uno de los objetivos buscados cuando se efectúa la caracterización de una zona, es poder ubicar dónde se presentan los carbones con determinados parámetros de calidad, dónde los de mayor rango, los más 1 impíos, etc. Esta tarea no es fácil cuando se tiene una región muy heterogénea como es el caso de Norte de Santan- der .

£1 problema se enfocó de dos maneras, la primera desde el punto de vista

estadístico, agrupando las muestras por sectores y formaciones, y la se-

gunda, buscando representar en gráficos bi y tridimensionales algunos pa-

rámetros importantes, para obtener gráficos topográficos, en planta y su-

perficie, representando las curvas de isovalores para determinado análisis.

Este último tipo de análisis se inicia con este informe y'consideramos de

gran utilidad práctica. En el caso de Norte de Santander la diferente den-

sidad de muestreo de los diversos sectores, algunos casi sin representación

hace que este tipo de análisis deba verse con ciertas limitaciones y aproxi

maciones, a ser subsanadas a medida que se tengan más-datos analíticos para

asegurar que se cuenta con un muestreo representativo de todo el departamen

to.

124. En el caso de la obtención de curvas de isovalores y gráficos de super- ficie fue necesario inicialmente representar la ubicación de las minas en ejes cartesianos por medio de sus coordenadas para cada sector y to- da ¡a zona de estudio. En algunas ocasiones se obtuvieron en forma apro- ximaos i as coordenadas de las minas a carcir de mapas cartoqráficos pues no se disponía de la coordenada topográfica exacta.

Los mapas obtenidos de esta forma se muestran en las Figuras 3.24» 3.25 y 3.26, En el de toda la zona se indican los diferentes sectores que pos- teriormente son representados indicando los números de las minas .(la co- rrespondencia entre el numero y el nombre de la mina se encuentra en la Tabla 3.1, tercer y cuarto dígito de la identificación ZSM).

Los puntos para cada mina, en estos sectores suministran una información irregularmente espaciada, lo cual impide su utilización para elaboración de mapas de contornos y gráficas de superficie tridimensionales. Fue ne- cesario recurrir a un programa de computador para calcular a partir de los datos disponibles, los valores representados uniformemente en una cuadrícula calculada de acuerdo a la longitud de los ejes (el lado más largo se dividió en 25 partes y el más corto en forma proporcional).

La zona Norte de Santander quedó representada en una cuadrícula de

25 x 7 implicando el cálculo de 175 puntos a partir de los 35 disponi- bles. Para el sector de Tasajero 25 x 11 (275 puntos) y para el Zulia 3.24 ¡^ _ O.-^, t I ¿HitÜC r».

CARTES IVíOS ** 3 7 * - ^ ;— 1

1382222 i, 1 ! \ ¡ rr Tí G 1374180 -Q-O

- Cj ZUU- A» .. i 369858 ! m TASAJERO 136553 / - CE 361216 -

135S394 Q. TJ : 1352573 CUr "TP

1346252 4 UJ I— 4393 CC O ZULIA SUR /-s 1335609 1335288 | 'BCCHALEttfl < O 1330967 +

Li J 1326645 O IX <1 -^HTOyl o I « j o o 131SQÜ3 01J n ft ntiA 1313681 H- 1303360 1305039 1300717 12S63S6 4 1292075

1287753 T 1283432 nTOLED

1279111 XI CHITAGA 1274789 - 1150000 1155000 1160000 1165000 1170000 1175000 1180000 11850:

COORDENADA ESTE

126 FIGURA 3.25: C00RD.DE MINAS EN EL ZULIA 1385000 13840-00 b 22 U 20 1382000 1380000 1373000 1376000 ^3 1374000 1372000 rr 1370000 1368000 i) 1366000 ii ;364000 TJ 1362000 28 1360000 1358000 1 ft 1355000 1354000 1352000 1350000 1348000 1346000 1344000 1342000 1340000 29° 1338000 1335000 30 * 1334000 1154000 1156000 1158000 1160000 1162000 1164000 1166000 COORDENADA ESTE

- 127 FIGURA 3.26: COORD.DE Mi ÑAS EN TASAJERO 1386500 1388000 1 1 1 I o 1 1 ! 1 ! ! I j 1385500 i ! i S 16 i 1 i i ! i i i 1 ! í 1385Cj -j o Ii i | i j i I 1384500 1 t í 1 1384000 Í| 1 1383500 ¿1 33 ! 1383000 1 ! 1382500

! ! ...1 13G2000 i 5[ 1381500 ) ! 1381000 n 6 í q27 i 1380500 ! 1380000 i i 1379500 i | ! 21 • 1379G00 ¡ ! i 1378500 ! j 26U 1378000 i 1 i 1377500 1377000 1376500 1376000 • 10 1375500 1375000 T—fl R 9 1374500 D 12 1374000 t 3 n 1373500 117650017700017750017800017850Ü1 7900017S50Ü180000180500181000181500182000 COORDENADA ESTE

128 Cada punto se representa por los valores coordenada Norte (Y}» coorde-

nada Este (X), valor del parámetro (Z).

3.3.6.2, Discusión por Formación La estadística para las dos forja-

ciones se presenta en las Tablas 3.38 y 3.39. Claramente se

pueden observar las diferencias de rango entre Los Cuervos y Carbonera»

indicados en el mayor contenido de volátiles y menos reflectancia para

esta última.

El pequeño número de muestras representando la Formación Carbonera impi-

de ser muy concloyente, pero en primera instancia se puede decir que el

rango más bajo (promedio de ftr = 0.66) y los índices de hinchamiento in-

feriores (valor máximo encontrado de 4 y promedio 3.5} de esta formación,

catalogarían sus carbones como menos aptos que los de Los Cuervos para .los

procesos convencionales de coquización.

En cuanto a los parámetros de limpieza el promedio encontrado en la For-

mación Carbonera parece indicar, en general, la presencia de carbones con.

menores contenidos de cenizas y azufre.

Los índices de molienda promedios (Carbonera 52, Los Cuervos 64) también

indican 'carbones más duros en la Formación Carbonera.

129 FIGURA 3.27 GRATICULAS ESTABLECIDAS DE LAS AREAS DE ESTUDIO PARA EL CALCULO DI: VALORES UNIFORMEMENTE ESPACIADOS NORTE DE SANTANDER \ COORD.DE-KHNAS £N EJES CARTESIANOS COORD.DE MINAS EN TASAJERO COORO.OL MINAS EN EL ZULIA — —— — 387144 J 386500 386000 - \'TJ 1 3 ! 382822 r a 386000 JD 384000 - — • :•'M o 378501 i 385500 382000 -

J — 385000 380000 - —• 374180 TA . 'l q tv u 369858 384500 378000 - J-f ) 365537 } 38-4000 376000 - r 361216 383500 "3 É 374000 - -- r 383000 n — 372000 - 356894 L CT 07 352573 382500 370000 - -- • 382000 368000 - 348252 ir j11i - 381500 — 366000 - - - 343931 tí & d £ 339609 O 381000 17 O 364000 - Tí z 2<' — — — LL. 335288 c i < 380500 < 362000 - o "/r aavvi 330967 Cl 380000 — 360UUU UJ 379500 l/J 358000 - 326645 o a r o: 379000 — cc 356000 - - 322324 o o — o 378500 o 354000 - - 318003 o "O ? 6 o t 3 PA a 313681 378000 352000 - — 309360 377500 350000 - _ — 305039 377000 348000 - - — 300717 376500 — —. 346000 - — — — 296396 376000 — 344000 - 375500 — — —— 292075 B 342000 - U 375000 -m ; 340000 - 287753 9 \ 374500 338000 - 283432 > ÍH TO 374000 — 336000 - — [-) 279111 J Ejrr ' 30 373500 —_ 334000 -

COORDENADA ESTE COORDENADA ESTE COORDENADA ESTE TABLA 3.38:RESUMEN DE LA ESTADISTICA PARA ANALISIS CE CARBONES DE CANAL (C.S.A.).

FORJACION LCS CLERVOS.

PARAMETRO N'L'MER0 VALOR VALOR RANGO PROVECIO :ESV. VARIANZA COEF.DE SESGO CURTOS IS CA"3S MAX. MTV ES'-NC-R VARIACION

Cz. % 30 19.11 1.40 17.71 7.20 4.49 20.16 62.3¿ 0.89 3.07

MY % 30 41.28 13.74 22.54 34.54 4.96. 24.63 14.37 -1.36 4.90

PC Ca]/g. 30 S51S 6765 1754 7B57 471.7 2.22xl05 "6.00 -0.72 2.54

C % 30 86.57 67.85 18.72 77.86 5.12 26.26 6.58 -0.50 2.29

H % 30 5.42 4.57 1.85 5.66 0.43 0.19 7.66 -0.66 3.36

N % 30 1.83 1.34 0.43 1.60 0.12 0.015 7.55 -0.19 2.55

S % 30 2.52 0.40 2.12 1.04 0.63 0.40 50.89 1.17 2.96

Sp % 30 1.64 0.01 1.63 0.42 0.51 0.25 120,50 1.25 3.13

Ss % 30 0.80 0.00 0.80 0.07 0.14 0.02 215.97 4.56 23.52

GEA 30 1.45 1.15 0.30 1.26 0.06 4.1xl03 5.07 1.05 4.05

GEV 30 i-.39 1.22 0.17 1.29 0.04 1.76xlG3 3.27 0.91 3.30

H.Eq.X 30 5.72 0.57 5.15 1.61 0.96 0.93 59.89 2.88 12.55

IM 30 176 46 130 77 31.97 1021.9 41.48 1.63 5.05

¡H 30 7.5 0.5 7.0 5.0 1.35 1.83 28.01 -0.68 5.03

D % 30 300 -18 318 116 88.77 7880.6 76.75 0.23 1.94

TI °C. 30 400 320 80 351 16.45 269.11 4.68 0.89 4.33

Rr % 30 1.22 0.60 0.62 0.75 0.13 0.02 17.70 1.82 6.70

V % vol. 30 91.70 55.40 36.30 71.19 7.80 60.86 10.96 0.49 3.4E

E % vol. 30 10.20 0.00 10.20 3,56 2.70 7.31 75.98 0.72 3.03

I % vol. 30 34.40 2.10 32.30 21.10 8.45 71.46 40.06 -0.49 2.75

MM % vol. 30 18.00 0.40 17.60 4.16 4.64 21.55 111.65 1.83 5.73

131 : - .. TAS LA 3.35 : RESUVEN DE LA ESTADISTICA PARA LOS ANALISIS DE CARBONES DE CAMAL (C.S.A).

pCR.wAC:CN CAP30NERA

PA^Aí'ETPG YüvERO VALOR VALOR RANGO PREDIO CESV. VARIANZA COEF. DE SESGO CURTOSIS D~TOS 4<'AX. MIN. ESTANDAR V-RI^CION

1 ~> 3-' -m -j r.\ ; 3 ~í 0.58 0.13 C.02 22.4- C.33 1.91

LZ . c 5 7.25 4.51 5.33 i.51 3.64 32.47 -1.02 2.45

MV % 5 44.05 33.53 4.42 41.73 1.89 3.57 4.53 0.03 1.44

PC Cal/S. 5 3210 7942 268 8070 117.19 l-37xl04 1.45 0.17 1.35 r °fjo 5 80.54 77.02 3.52 78.75 1.46 2.15 1.86 -0.01 1.52

H % 5 6.55 6.31 0.24 6.41 0.09 S.67xl03 1.45 0.56 ZA9

N % 5 1.83 1.65 0.17 1.73 0.07 4.S3X103 3.34 0.53 2.13

S % 5 1.02 0.43 C.5A 0.73 0.22 0.C5 28. G5 -0.27 i . Zi

Sp. % 5 0.27 0.01 0.26 0.15 0.11 0.01 70.03 -0.16 1.63

>"• o Ss. % 5 U .UJ 0.01 0.02 0.02 0.01 -10-4 50.00 0.00 1.25

GEA 5 1.29 1.21 0.08 1.24 0.03 9.7x15* 2.52 1.04 2.66

G£V 5 1.25 1.22 0.03 1.23 0.01 1.7xl04 1.05 0.36 1.76

H.Eq. % 5 1.64 1.32 0.32 1.46 0.13 0.02 8.62 0.42 1.84

IM 5 57 46 11 52 5.61 31.50 10.79 -0.28 1.22

IH 5 4 2 2 3.5 0.89 0.80 26.31 -0.34 2.08

0 5 215 SO 125 150 51.60 2662 34.40 0.08 1.54

TI °C " 5 350 335 15 343 5.70 32.60 1.66 -0.27 2.04

Rr 5 0.69 0.61 0.Q8 0.56 0.03 1.ISxlO3 5.24 -0.16 1.62

V % vol. 5 87.00 82.00 5.00 84.74 2.18 4.75 2.57 -0.30 1.38

E % vol. 5 9. SO 6.50 3.30 8.48 1.54 2.69 19.33 -0.40 1.23

I % vol. 5 5.70 1.30 4.40 2.9S 1.84 3-40 62.32 0.65 1.83

.MM % vol. 5 8.40 2.30 6.10 3.82 2.58 6.67 67.59 1.44 3.16 'ASÍCA'

mayor contemcc ce inert ir.: tas ^aproxT-acamerte 18;= en prorecic contra

3% en Carbonera) y menor ce exinizas (5^ contra 8.5% en Carbonera). Es-

ta diferercia permite distinguir los carbones de cada formación, lo cual

no es muy evidente con el enclisis químico.

3.3.6.3. Cisc^siír pe Sectores El análisis por sectores so"o se OJ-

do efectuar en el Zutia.y Tasajero, únicas zonas con un maestreo

más representativo. Los sectores de Pamplona, Chitagl y Toledo sólo poseen

datos puntuales.

£1 resumen de la estadística para el sector Tasajero, se presenta en la

Tabla 3.40, contándose con 12 datos para este análisis.

En el sector de Zulia se trataron 14 muestras y los resultados de la es-

tadística se resumen en la Tabla 3.41.

Para el análisis comparativo de los dos sectores y toda la zona se esco-

gieron dos parámetros indicadores de rango, materia volátil y reflectan-

cia media, un indicador de tipo, el contenido de inertinita y como pará-

metro tecnológico complementario el porcentaje de cenizas.

Con estas determinaciones se efectuó el análisis de distribución en la zona y subzonas, los cuales se plasmaron en las curvas de isovalores y de superficie.

133

V - INGEOMINAS F \G*/ 331 40 511 83 Pl

3.40 : RESIDEN DE LA EST'DISTICA PAR-. ANALISIS DE CARBONES DE :ANAL (C.S.A.).

TASAJERO

'?: NLA'ER: V'LOP ,A_:< :ESV. '.ARI^NZA COER :l~tosis ¿

£.22 5 .¿3

12 E * OO K 0.51 2.20 i ¿3.17 52.53 7.24 35.03 2.31 5.42 } .

12 1428 7957 1.7x1 5.23 -1.54 4.49 J'

12 14.62 73.54 17.20 5.28 -1.58 4.57 I %€ 6.42 0.33 n ifl. -0.03 12 s .ib 1.27 5.77 5.61 I o,,- o-3 1.43 0.31 0 .09 5.42 -0.33 2.75 | 12 1.65

C. 2c j J . - / 0.29 12 •"i <"l ¿ 1.29 0.85 J . JT 0.26 12 O <11 -3 7 1 SS. o<~ . "I"!i U .

1 fi "! 1C A nA 3 GEV 1.35 1.22 i . , WT l.SxlO 3.08 1.31 4.12 g 12 i u. H.E: 5.72 0.57 1.87 1.41 1.98 75.05 2.02 12 i 7 A 5.15 IM 54 64 6.56 43.06 10.28 0.14 12 2.01 i T 20 IH 12 0.5 5 1.54 2.38 31.91 -1.96 6.33 6 5.5 3 D 12 -18 175 94,57 3.9xl0 54.18 -1.14 3.36 300 313 Ti 12 335 350 15.29 233.90 4.36 1.11 3.03 380 45 3 Rr 12 0.62 0.71 0.04 2.2xl0 6.63 0.10 3.38 0.81 0.19 12 60.0 73.8 3.32 69.24 11.27 0.19 2.19 87.7 27.7 12 1.9 5.0 3.11 9.65 61.81 0.70 i.781; 9.8 7.9 I 12 17.6 9.13 83.38 51.88 -0.94 2.15 26.6 24.6 MM 12 17.7 0.5 17.2 3.6 4.59 21.06 L28.38 2.70 8.94 M

W

134 TABLA 3.41: FTESUNCN DO U ESTADÍSTICA PARA ANÁLISIS DE CARBONES DE CANAL (C.S.A) - ^OFW ZULIA

WUUAUU tatttsaxfxza&z&zsszLSiag ' S3STOSS1U1 DE VALOR VALOR VA'IOR DESVIACIÓN CONFIDENTE PARÁÍNATRO DATOS MÁXIMO MÍNIMO RARTGO PROFLI'IDIO STANDAR VARIAN/A (JE VARIACIÓN OCMJO CURTOS

?. 4'* HA: I 14 1.41 0.45 0.96 - 0.36 0.27 0.07 30.79 o. O \ 0.9! 1.9/ cz 14 19.11 1.40 17.71 8,36 5.73 32,84 71.06 - 0. fl1 2.88 HV 14 41.20 24.61 16.67 35.43 4.81 23.17 13.59 5 -0/1'. 1.94 PC 14 8519 6765 1754 7771 537.7 2.89 X 10 6.92 32.17 7.30 • 0.21 1./2 c . 14 84.60 67.85 16.75 76.88 5.67 -0.M) 3 11 H 14 6.42 4.69 1.73 5,76 0.47 0.22 8.11 1.74 N 14 1.83 1.40 0.43 1.60 0,15 0.02 9.12 0 19 S 14 2.52 0.40 2.12 1.12 0.72 0,51 63.77 J .<>/' 2. 54 SP • 14 1.64 0.03 1.61 • 0,46 0.5/ 0.33 12580 I .2«; 2. 92 3 SS 14 0.19 0.00 0.19 0 05 0.05 2,99 X 10" 100.82 1 .29 3 8 Í> 3 FIEA 14 1.45 1.15 0.30 1.27 0.086 7.45 X 10~ 6.81 0. /2 ?.49 3 GCY 14 1.39 1.25 0.14 1.30 0.045 2.02 X 1Q~ 3.45 {).! 1 2.3/

14 2.40 0.60 1.80 1.43 0.49 0.24 34.38 -0. 1 i 2.1/5 153 14 176 46 130 38 42.68 1813 40.27 OJO 2.35 IH 14 7.5 C 3.0 4.5 4.5 1.08 1.17 23.87 1.3/ 5. 15 D 14 240 13 227 103 69.57 4839 67.50 0. 52 2.26 -0,10 2 16 TI "C M . 365 320 45 314 12.77 163.19 3.72 13.91 O. ;O 2.54 RR X 14 0.92 0.60 0.32 ' C.72 0.10 0.01 V % VOL 14 91.70 55.40 36.30 73,73 9.05 81.99 12.62 O.;';¡ .3.11 2.80 E % VOL 14 10.20 0.30 9.90 2.72 2.93 8.58 78.68 0.72 I % VOL 14 34.40 2.10 32.30 20.15 9.62 92.4/ 47.72 -•O. 10 ?. 09 MM X VOL 14 18.00 0.40 17.60 , I .40 5.30 28.10 120.58 1.39 3.95 4 * = 1 Cc." acr^c^'arss cc~cai,*£'"cc les resjltaccs escsc "st'ccs

las Tablas 3.40 y 3.41, dcnce las ciferencias er rango (MY, Rr, C, H, PC)

y composición maceral no sen muy marcados.

La Figura 3.2S muestra la superficie tridimensional del contenido de mate-

ria volátil (SLCZ). Se aprecia la mayor elevación cue corresponde al secto~

ce; Artic'iral ce Ceuta c.s entapa les caroches ce más bajo ra^ro.

El punto más bajo en el secter ce Cnitaca.

tn detalle los sectores de Tasajero y el Zulia se muestran en las Figuras

3.29 v 3.30. Para facilidad de ubicación dentro de estas representaciones

tridimensional es se han colocado los números de las minas y el mapa topo-

gráfico de Isovalores con la misma orientación.

La distribución de reflectar.cia media, se muestra en la Figura 3.31 para

todo el departamento, en la Figura 3.32 para Cerro Tasajero y 3.33 para

El Zulia.

Se observa en la Figura 3.31 claramente el mayor rango de los carbones

del Sur del departamento (Chitagá y Toledo), seguido por el sector del

Zulia y finalmente Cicuta y Tasajero, sectores donde se encuentran los

carbones con los valores más bajos de reflectancia.

En el sector del Zulia los carbones de más alto rango se encuentran en

la mina Santa Anita (No. 1); hacia el Sur del sector (minas 29 y 30) y

Norte (el resto de minas) se observan decrecimientos, registrándose los

136 INGEOMINAS f ¡GM 331 4C It! 83 i'-il-." »C-A,._ EM ZEvA CE ESTADIO

TASAJERO Ci'.;*; rr" ' —

137 317 FIGVRA 3.30:' K/ATrz?'A a-'; 'cm —«.. ¡VIM.^S..^ V V'í-Ai Í!_ rN EL chh.^A

FIGURA 3.31 REFLECTANCLA EN N. DE SANTANDER

TO;

¿UUft

& 141 142 valores bajes en fc^ra cas: ecuidistance ce Santa Anita (región ce

transición ent~e el Zulla Ncrte y Sur) en las minas 29 (Maturfn) y 20 (La Mestiza).

El sector de Tasajero es más heterogéneo y como se aprecia en la Figura

3.32, existen dos elevaciones, una al Sur del sector correspondiente a

la mina Viagualera (No. 8), y otra al Norte correspondiendo a una ele-

vación mas suave que representa los valores de las miras Primer Presi- dente (No. 21), El Magro (26), Los Curos (27) y Vista Hermosa (6). Las

regiones de reflectancia más bajas se encuentran igualmente en los ex-

tremos del sector (mina Las Talas al Norte y los de la Formación Carbo-

nera, Artillería y Cañabrava al Sur).

Las representaciones para el contenido de cenizas son mucho más irregu-

lares, encontrándose los valores más elevados en el sector del Zulia y

las menores en Zulia Sur, y Pamplona (Figura 3.34).

En el sector de Tasajero la muestra con más materia mineral correspon-

de a la mina No. 26 (El Magro) muy por encima de el resto de las mues-

tras (Figura 3.35). El resto de las minas se observaran como "colinas

y depresiones" alrededor del valor medio de la zona {5.6% excluyendo Ta

muestra 012612). f

En el sector del Zulia (Figura 3.36} los mayores picos representan los.)*'''. valores más altos; 15.3% de cenizas para Ta mina ta Cascada .14.9 para La Ponderosa (No. 7) y 19% para un manto de Santa Anita (No.lK

143 FIGURA 3.34; CENIZAS EN NORTE DE SANTANDER.

21-LIA

CHÍTAGA * CENIZAS EN TASAJERO 146 En cuanto al contenido de inertinitas es igualmente en el sector del Zu-

1 i2 donde se encuentran los mayores valores; se observaron valores medios en los sectores de Tasajero, Zulla Sur, Chitagá y Toledo y una profunda

"depresión" en el sector de Cdcuta y Sur de Tasajero, con los carbones de menor contenido de inertinita (Figura 3.37).

£1 descenso en los valores de inertinita al Sur del sector de Tasajero se observa claramente en la Figura 3.38 y corresponde a las minas 11 y 12

(Cañabrava y Artillería) de la Formación Carbonera. A partir de estos va-

lores hay un aumento progresivo hacia el Norte en los valores de inerti-

nita con excepción de la muestra 0101012 que es. un valor anómalo.

En el sector del Zulla los valores más elevados están hacia el centro de

la subzona> representados en las minas 28 y 13 (La Leona y La Quiracha".

En genera] los valores de inertinita para el sector del Zulia son relati-

vamente altos.

Es interesante resaltar la mina No. 20 (La Mestiza) que posee tres mantos

cuyo rango es muy similar, pero el tipo varía marcadamente {contenido de

inertinita de 11.8» 27.9 y 2.1), indicando las grandes diferencias en la

génesis y evolución inicial de estos tres mantos.

147

urniTAMTVAS . FIGURA 3137: INERTINITA vol) EN N. DE SANTANDER.

148 FIGURA 3.38: ÍNERT|N!TA ^ TAsAj£R0

INERTiNITA EN TASAJERO

149 FIGURA 3.39: jNERTlNlTA EN EL ZUUA

150 4. LOS CARBONES DE NORTE DE SANTANDER ANTE LOS PROCESOS

DE BENEFICIO: GRANÜLOMETRIA Y LAVABILIDAD

4.1. METODOLOGÍA

Básicamente se estudiaren las características de granulonetría y lavabili- dad, mediante comparación de los resultados entre mantos de una misma mina, minas pertenecientes a un determinado sector y finalmente observando como conjunto, todos los carbones examinados en el departamento de Norte de San- tander.

En el caso de la granulómetría» las curvas de representación de los diferen tes estados de fragmentación presentan similitudes, lo cual hace pensar en una ley entre las fracciones acumuladas y las dimensiones de los granos.

No existe una ley universal en este caso, pero si algunas ecuaciones que proporcionan una aproximación razonable, como las de Gaudin-Schuhmann,

Gaudin-Keloy, Rosin-Rammler. Esta última, muy utilizada, es aplicable a

productos finos, carbón y ciertos minerales de hierro.

La ecuación general es R = Exp ( —)s donde R es la fracción acumu-

lada de material retenido a la malla de dimensión D y 3 y K son dos pará- metros independientes (EK.C; Messon, A.» 1973).

151

INTGEOMINA« La Cv.rv£ ce Re 3 i~-?amrler f:je el acorada cars les crar'j" c-etri ccs deducien- dose el taraco característico (tamaño correspondiente al % receñido acumu-

lado = 35.75) y la pendiente de la recta ajustada que puede ser caracterís-

tica para algunos tipos de carbón,

Para el caso de los análisis de lavabilidad se tomaron fracciones de grue-

sos y finos por aparte y a cada una se le efectuó el ensayo. Se tomó como

dimensión de corte 4.75 mm para los gruesos {% retenido sobre esta malla)

y para finos los comprendidos entre 0.0 y 4.75 mm.

Como Tos datos disponibles para estos ensayos no sufrieron ninguna modifi- cación las curvas de-lavabilidad son las reportadas en el informe inicial

del I.X.T. y para este informe solo se reagrupan los resultados en una ta-

bla permitiendo una rápida consulta.

4.2. GRANULOMETRIA

Con este ensayo se determina la distribución de tamaños de partícula de

los carbones según los porcentajes retenidos en mallas redondas y cuadra-

das, de acuerdo con la ASTM» resultados que son requeridos comercial mente.

Es posible en algunos casos con base en este ensayo, deducir Ta tendencia de la materia mineral a concentrarse en fracciones granulométrícas especí- ficas,

152 Í

les ¿'ficultaces que se pueden presentar curante la explotación y trans-

port e ce los carbones.

4.2.1, Resultados

Las Tablas 4.1 y 4.2, resumen los resultados granulómetrieos, consigna-

dos en el informe previo del I.I.T. y se calculan otros de gran utilidad

como los porcentajes acumulados para la fracción total de gruesos y finos

y sus valores ponderados en cenizas.

Igualmente se presentan los valores deducidos de las gráficas de Rosin-

Rammler.

4.2.2. Discusión de Resultados

4.2.2.1. Estudio comparativo entre muestras de canal y producción del

mismo manto.- En el Sector Zulia Norte se examinaren 3 minas con

una recolección total de 10 muestras.

4.2.2.1.1. Mina La Mestiza.- Para el manto 1 se encuentra en ambos casos

alrededor de un 70% de finos, distribución de cenizas aproximadamente igual,

23% con tamaño de grano de 4.75 a 12.7 mm, y 30% malla 16 (1.18 mm).

En el manto Z la comparación arroja un 70% de finos, 16% con tamaños en- tre 4.75 y 12.7 mm, 23% malla 100 (0.15 mm).

De acuerdo con las gráficas Rosin-Rammler, para el carbón de esta mina se

153 r j," >, " 7"! ~ i S'PDTf CMETRIA PA.RA . EL SEC TOR L v *_ i • • . 1 U, » ! C.

(ESTUDIO COMPARA!I V0)

a Muestra No. Tain. Psndiente Cenizas Gruesos ¿V Cenizas Finos % Cenizas

mm. OfJO % en Gruesos % en Finos

20-012 6.3 33.5 8.0 65.5 5.5 20-010 5 0.52 10.0 24.1 10.0 75.7 10.0 20-032 6.5 30.0 9.1 70.0 6.0 20-030 4 n 34.1 23.5 59.0 76.4 26.5 II

13-012 2.5 38.6 2.1 61.4 2.7

13-010 6 0.54 2.5 27.8 2.5 72.2 2.5

1-022 22.8 52.7 26.7 47.3 . 18.5. . l-02r0 10 0.58 28.8 41.8 33.2 63.0 25.6 1-012 2.1 40.7 1,7 59.3 2.4 If 1-010 9 0.46 6.0 36.6 8.9 63.4 4.3

7-010 20 0.78 13.0 72.5 12.5- 27.5 14.2

154

INGEOMINAS / T.-n'.A No . 4.2

» • £ ^ — .-> _ -J '-i ¡ -.Os ¿-C.wRE 5

Tir?> ;estra No. i c.tij # Pendiente Cenizas Grueso ^Cenizas Finos % Cenizas Of Of nn. p en Gruesos ¡Q en Finos 33-010 20 0.74 10.2 66.9 11.1 33.1 8.3 15-010 10 0.63 7.0 46.3 6.7 53.7 7.2 21-010 20 0.68 7.3 62.5 7.3 37.4' 7.3 6-010 1 ^ 0.59 5.5 53.8 5.0 41.2 6.1

•» c A1 1_CA. •w7 _ 01- f ) ^ 0.71 21.5 59.7 20.0 40.1 23.S 12-010 12 0.71 15.0 60.1 14.4 39.8 18.4 27-010 10 0.61 17.2 42.4 24.3 57.5 12.0

23-010 12 0.63 11.1 46.9 S.4 53,0 13.5

29-010 10 0.75 3.7 49.1 2.4 50.9 4.9. . 23-020 12 0.74 8.6 54.5 9.0 45.5 8.0

31-010 5 7.5 37.4 10.0 62.5 6.0 14-010 9 0.63 14.5 42.6 20.0 57.4 9.8

155

INGE OMINAS > F-IGM 331-40 lll-Aa 4.2.2.1.2. Mina La Qui rae ha.- El íranto comparado muestra un £5% de finos, Íí distribución de cenizas aproximadamente igual, 18% con tamaños entre 4.75 f y 12.7 mm, 25% malla 16. :

Según Res in Ranrfler el ta~anc característico es de 6 mn y una pendiente de Q.54 (Figura 4.3).

4.2.2.1.3. Mina Santa Anita.- Para el manto La Parida se halla un 50% de finos, distribución semejante de cenizas, 24% con tamaños entre 4.76 y 12.7 ms 26% malla 16.

En el nianto La Ciscosa se encuentra un 60% de finos, distribución de ce- nizas ligeramente diferente, 17% con tair.años entre 4.75 y 12.7 my 18% malla 16.

Su tamaño característico es de 9.5 ÍTÍD y una pendiente de 0.52 (Figuras F 4.4 y 4.5). f 4.2.2.2. Granulometría de las muestras de producción por sectores 1

? ?- i 4.2.2.2.1. Sector Zulia Norte.- Con excepción de los carbones de la'Pon- derosa los cuales presentan cerca del 30% de finos, los demás carbones examinados muestran entre 50 y 70% de finos, porcentajes de cenizas igua-

156 I -. 2NGEOMINAS j Figura 4.1. G-AFICC CE ?ZSl" Muestra GL-C20-C10

-u- ¡ ! ¡« i ; ! #4 t± i * J. ¡.J f ! 1 \ 1 ¡ l¡¡ i í 1 ií^'M ; i 1 !: i I i ! ! i i in i u ; ¡i i t ü í í ín i ¡ i íi | i li i 1 t M Mi H UK lili! II III uní! t Míi II i! 19 1 t ! t i i ! í J CtS161 O ¡ i ! i 1 1 11 H !' 1 U1 TVT7T tttt ¡ ! ü i i í ! I I n í 5.1 1537 Mili i! fi I I ií! i ! 98.1 1 % í ! i! I | it' i líi ' I i S i f !" i M 5 il! 111 UlliilfiTii" -00 1 GO 6 1/4 1/2 1 2 3 4 6

r¡c oncri- CÍ^ÍMI ra WíP^+w 01-020-030 riyurtí Cl^riJ A VW WW I .ii * ' •— -

24 0.03 . . 0.1 0.5 • 1 k 22 1 1 ¿I ? I jTt-ft h ! 3 ti i) i 20

1 8

1 6

1 4

12

10

8

6

4

2 400 200 100 1/4 1/2 0

157 \ ricura 4.3. GrAF? :s::s RAf-'VLER. Muestra 01-013-010

J i i f ; . ' IJ.-T J---; i ' , » . » , •• í ! í ! -;S 1 !, 5 i r- i ' • i! i 1 í ' M J 1 1- i { l i «t i í U i Uiti 1 ( I ] ] |!i ; i i > • i r-" i • » | [ ' > ;-í Si i j i f :¡ : in \ i 1 •• '• O í i SÍ f i H] n i 1 i .f : f-i-: M } 1 H f k IM ! i ¡i 1 ü i If! 1 í 1 ! j ! .lili i ! ! >í i) ! ' í M ii N inil "h í 1"' "i 1 2 -4SO ! if 1 1 ill 1 É I i jl' !í 1 ; ^ÜMM 1 í nm-H! ! H } Ii i ill ¡i i 1 .. ¡ , i ! 10 U< ! -¡ Mi! !í J^T i ii iijiM Ii MIS Mi i ¡¡ ! Ü Hi! I 1 i

i r 1/4 1/2 1

Figura 4.4. GRAFICO 0£ RQS1H RftWíLER. Muestra 01-001-020 >24 50 1 00 22 t! i 1 < 1 j 1 hi U r 20

1 8

1 6

1 4

1 2

1 O

8

6

4

2 200 100 50 8 6 1/4 1/2 1 3 4 6 8 O 158 ricura ¿.5. ^ RCSIN RAULES. Muestra 01-001-010

l n i n L . U. o 50 1 00 •>—' O < J 22 1 i

jj i !¡ üllll cc= S7,3¿% ! I IQR i Mí!!!!! í ! i SI Ülll i í t i ' li1;[¡ 11l 1L liüiüí1 3 i lili!1 i I 1¡lili -499 1! lllll !¡ 1 |i I— - -i——í —í H—t"-—i i 'i' —i U- J 4-00 200 100 50 30 16 8 8 1/4 1/2 1 2 3 4-8

Figura 4,6. GRAFICO DE RÜSiM Fueslra 01-007-010

0,03 0,1 0.5 1 5 10 50 100 3C 22 1 t=t ±[ÜT f'i 1 i i \! i i n i i tU-Ui 4i—s-rt- i;—; i i -U-4- * "Hr X í; Hi s í i ! O l it; n 20 j i- i 1 0 fe i Tt TT • Mi. 441 20 r.M i i j xt 1 8 : m;i ;f 30 I TiT: i I i II M AO 1 6 i—: t ¡i t r -rr XX 50 ""ft—; -M—H-; j[i ITi 60 -4-t-r-i- 1 4 XTTfT I; _i>H I FFR! 70 1 i ! i to rr a urn 1 2 SO P ii—t¡—I HHi JJ 10 90 I 92 m= 0.78578 8 94 ZL 1! -2.03764 6 96 cc- 99,98% 4 98 "TT 2 99 400 200 100 50 30 16 8 6 1/4 1/2 1 2 3 4 6 8; 0 " " 159 lores medios del 20% para tarares de 4.75 y 12.7 mm, 25% nial la 16 y conte- nidos originales de cenizas entre 2,5 y 34%.

Según las curvas Rosin Ransnler la mayoría de los carbones de este sector muestran un tacaño característico entre 4 y 20 mm con una pendiente pro- medio ce C,65 (Figuras a 4,6;.

El hecho de que la mayoría de estos carbones presenten un alto porcentaje de finos, guarda relación con sus altos índices de triturahilidad (70 a

140}, o sea facilidad para su molienda, lo cual indica abundante produc- ción de polvo durante su explotación y dificultades en el transporte, pe- ro a -la vez esta preponderancia de finos es favorable para el productor de coque, quien debe reducir el 90% del carbón a un tamaño inferior a

3.3 mm y para otros procesos que requieran carbón pulverizado.

También es lógico que el carbón de La Ponderosa, a diferencia de los an-

teriores, muestre bajo porcentaje de finos, ya que su índice bajo de tri-

tura-hilidad (46) indica dificultad en su molienda. Para procesos de com-

bustión donde las parrillas sólo admiten tamaños grandes, este último car-

bón tendría mejor valor comercial.

4.2.2.2,2. Sector Tasajero

Los carbones originales muestran valores de cenizas entre 5 y 22%. Prácti-

camente en todos los carbones analizados los valores originales de las ce-

160

TNP,komina l-r se except Ja el cartón de la rnira Los Cures, cuya fracción ce gruesos pre- senta irayor porcentaje de cenizas que el valor original.

Los contenidos ce finos fluctuar, en general entre 35 y 60^, valores me- dios de 36% para tamaños de 4.75 y 12.7 mm, 25% para malla 16. >

De acuerdo con las gráficas Rosin Rarmler el tacaño característico fluc-

túa entre 10 y 20 n?r. con una pendiente promedio de 0.67 (Figuras 4.7 a '

4.13).

4.2.2.2.3. Sector Cueuta

En este sector se estudié solamente la mina Cañaverales, con 11% de ce-

nizas, aproximadamente 50% de gruesos y 50% de finos» menores contenidos

de cenizas en la fracción de gruesos, 27% para los tamaños 4.75 y 12.7 rnm

y 27% para malla 15. j

Según Rosin Rarnmler el tamaño característico es de 12 usn y la pendiente

de 0.63 (Figura 4.14). *

i

4.2.2.2.4. Sector Zuüa Sur

Se estudiaron 2 mantos en la mina Maturín, con cenizas inferiores a! 10%. ; 1

En términos generales se puede anotar que los porcentajescíe M&izés

gi nal es se repiten prácticamente en las fracciones de gruesos y finos de

161 -

INGKOMINAS^ Pleura 4.7. GRAFICO Cí ROSIN RA^'LER. Muestra 01-033-010 A 0,1 1 o - 1

jf ' Figura 4,8. SEAFICÜ ROSIN RAW5LER. Muestra 01-018-010

0,03 0.1 0,5 1 10 50 1QO - 1 ——,— 2 H 1 I t: i i híl! f—i 1— iliíln hi—f- j f jj -•• {r i •• í"tr t ! «I U —i—1 ! -•?1 ! « • ! t { i i r ? s; \ —¡ ¡ ; m i i. i i k • s i ü ;;í i s{ i—;i . ¡ \\j i7*fr~ft ! 1

162 o.i n 1 u. 10 50 100. 30C

p ' i. w i ¡.nJ í^u 150 ¡60 4 j/0 Ja o

. rn i Mi !fi n

-Hi— i ;i •—ñ: i!! ii[ ni !s iiiTLÍ_¡ T¡_ b — nrrrriTTnii^ ¡ ¡' • r? O I' w\ ] t j h! j null 1 I í iJKf I] o J Hi I i lili 99 -M t jjibj 400 200 100 50 30 1 6 8 6 1/4 1/2 1 2 3 4 6 o 4

Figura 4.10, GRAFICO DE ROS IN RAMM.ER. Muestra 01-006-010 24 0,03 0.1 0.5 1 5 -10 50 1 00 22 1 rrr frftt i | U I-', ]MM 1( h'Nlllili i TtH-^-^^tlTtí^ 20

1 8

1 6 ..;•:•: 1i : i ' i i i.-¡ .i 1 ! ü i ; rctt 50 ¿ i—S—n-^Tt^-r • i MTiTTTtiiT! 60 -f- l 44W- 1 4 70 rrr .-f ILMLL M II 1 I i Ml 1 It J i t f HHi ; f r W ! í í 80 i-4 3-CUI 12 }

10 90 92 m = 0,69124 8 34 b— 0.64274 6 96 cc = 99.65% 4 93

2 99 400 200 100 50 30 16 8 6 1/4 1/2 1 2 3'W 0 163 Figura ¿.11. GRAFICC V.¿ «OS I.N RA^-'LER. Muestra 01-011-CIQ

3.5 1 o 1 O 1 00

2 r. --

1 S

~í —-! i ! —•—S—: ; —. r-i-i—) «—— 4—— • • i j : j ¡ ' ' ', ¡ , • ' 'i - ; t i • . ! ' í i ' i • i i : ; ' ' ' 1 ! ; : : * : .-'>"•• i ; ! "i ü ¡ • n J > ..'í ! í ' ' i í i i¡¡ ;! ! , ! í M 1 i; ! i ü !• M ¡ ; ! -¡ ; ! H ! Hí> 1 í i i í ii i í !i! n » \ »Í i i f M : i i ' j !j ¡! i ! i i ; ,i ; ] II i Mil i ! 1 ! ! H 1 IH i i i !i ! 1 ! 1 ií1 I it 1 ü lüli 1 H M II 1 í !il i 1! 1i i! i j i urM i rmftir ; í! i i i t I ! I Hit! 1 ¡M i !¡ ! M íl ¡ ¡ í I ; i i í Í ; ; i ' ' i 1 1 1 í ¡ i :i !| 1 ¡ ) Q i í ! 1 ! : ; rn — C, 711 1 cr f i ¡ í Íí 1 í ; ' I í 1 íí 1 íMli i

0.41 1 26 L_ ; i M 11 j í lil i I l! 1 i . . TTTrnnríTi 99.71 % i- íh | i!! ¡Ii i » 5 n^n TT ti

400 200 100 50 30 1 6 1 /2

• !

Figura 4.12. GRAFICO DE ROSIH RAMHLER. Muestra 01-012-010 24 0.03 22 -

20 -

1 8 -

1 6

1 4 -

12 -

1 O -

8 -

6 4 -

2 - 400 200 100 50 "30 '16 8 6 1/4 1/2 1 6 8 O 164 Figura 4.13. GRAFICO CE ROSI.N PA^'LER, .wuestra 01-027-010

o n fin n n. i 0.5 i u u ¡ u -—i

9 r

i'j

1 6 ~i5Q ¡SO 1 i— ^ 1.70 >T i n ' I ! !—i—:—í—u.

r I i ;í >i f « ¡ í: | i i i i ! ¡< 1¡ ¡ 1 i 5 | '! ! 1 i !,¡ i t ' ¡ 12 -430 i 11 1 i i i r i? i.^-4-n i Ü í ! lili ! * I! i i | i '1 1 1..! i "p í II lililí 1 M ! 1 1 0 J I..Ü IMI i -••--i— • umnii•<'—j y i* i — ¡1 ¡Mili 1 i í "•} i : 1 , ^ ! ! ' ! i : 9° — G.61142 '— í 1 Ü 1Í -i ?! i ]•; i i íTi Tjürm \ \! ' ! I ! ¡ 1 !' ' i -M-rX! i ! ! ' J96 S I ! ¡ i i í !, í ! ' i ' II Ül ll CO = 99.06? 1 : íl i i ! í } TTTTT ! I i ? fí i a i i lili 2 -¡99 IM 1 s 8 6 1/4-1/2 1 2 3 4 3 0 4—

Figura 4.14. GRAFICO Dfc R051N RflKKLt'8. Muestra 0i-U¿3-Ul0 O <*

0,03 • 50 100 22 20

1 8

1 6

1 4

1 2

10

8

6 4 2 400 200 100 50 30 16 8 6 1/4 1/2 1 2 3 4 6 8 O 165 s

4.15. GRA'ICC DS R2SIN RAf-'f^EP. Muestra 01-029-01C A. - n - 0.] n <=; n

r> r p;

1CU

tr-n r 1 i— -T h 4-UUl ' M ; I 1 ! ' 1 I M |i > •Mi ! i QÜ ! JiiHJ 4 • i —i .r,, > ! I ji« j! ! | j Sj i I j I Ij 111 ijiiji i il j j í; j j ttí M ! s ü ! ;! , í IMIMMÜÜM i! II ii !!';ül ! í » JV i : l -_> •_> ' i I ! 1 i !l i ¡ i \ i ¡i i ix II í I C. 03467 i! i /T 9 9.1 8% íüli- M I JíiM I! 1 dKl li i H M. _Li LL Üi ¡Lililí ¡i i—\— 1 ¡—-i—t' •(' • • i ¡ 4- 400 200 100 50 30 16 8 6 1/4 1/2 1 2 3 4 8

f- •

Figura 4,16. GRAFICO Ü£ ROSIN EASIER. Muestra 01-Ú2S-02Q n í-, i z

Es

400 200 100 50 30 16 8 6 1/4 1/2 1 2 3 4 6 8

166 r MuJRA ¿.17 ; GRAFICO RCSIN-RAM.'"" R '.'£STRA 01014010

í í I hi'lí i j I! ¡i i Miü i jíTT ii ' mTh n I LlJ Li ;<:h? ! '( ! í I; M i*Hf M j 200 1 GO 50 ^ U í o 8 6 1/^1/2*1 2 4 8 8

FIGURA 4.13 : GRAFICO DE ROSIN-PAMMLER MUESTRA 01031010 jcatc» ti», .« -» .1 .T t .p ü t í » t -o K> -*a W KS «» •« -SS1 i 1 i Ih rrrl I lil n ii i» ii ii i h h ii! Mm HH- í-r TTt rr _j.H. j ' — -R -riFfFFFp irMrmr ' íT H TTí Tí: n , •írumiru JJ i ' rrí nrrn ,» í ! » i J í íH i H liji í jü jiinnxinjuTnzr IIj4-Li-i || i h .üj: i í; mr * i B f' u n ti n ¡i ü j ü Ü si; i i'i i J ]Fp j 1 ¡ irM jHr^nt~n—rr^—riNlrmrl-i ittlt ?! i n~iTn~}j\ M t I t i .! i:j i tj ; ;!{• ¡: MH; 1 p~*hth if~f~T i ¡ ! Ü l¡ ¡tiMllJi iiTTT? M'^u—li. L_J 3,i M 1 j ! ' K1 ; U i!- i Hi w i t rmi' i ; ( i I ' ¡ m5 f í ü 5 Mil i THnnt) Tfi'irrrrr •H -dixlim Í; ¡ni n ni i! ijjTH ii ^rn'tiTlírtir fernrT ti —li < ILí 4rr! *m íuiLit ¡n : ¡ nh tmri! ¡rrr 11 :' í: =f uMH Lijl ij l\\m MM pi 1 ijinn ÍO ; i i, i ¡i j : nfit'rn,T"rT~'i~i—¡^ i i i 'iirnrrrMMr rt r-Mr-ir '1— Uuj.u—t OM-Uj mítrtrrr-rp^^rr ^ i?. iL.Lj..1 MMH jj M Mr lLk3_l i¡LJ ií- j i T f-iTu i Ti| . ¡i ; i í!! ¡rnimr tt t tii i ii iíii {i¡i i! ii ij ii ü i it íi líftíí z_n í?; itM.n T n ¡ !: • j , -rniíTTf

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4.16).

4.2.2.2.5. Sector Pamplona

Los carbones de las 2 minas estudiadas oscilan entre 7 y 14% de cenizas,

60% de finos, mayores contenidos de cenizas en la fracción de gruesos, con un 30% para los tamaños de 4.75 y 12.7 mm y malla 16.

Según las gráficas de Rosin Raramler el tamaño característico oscila en- tre 5 y 9 mm con una pendiente de 0.63 (Figuras 4.17 y 4.18).

4.3. LAVASILIDAD

Se acostumbra realizar estos ensayos para conocer en forma aproximada el comportamiento de los carbones al someterlos al proceso de lavado, es de- cir, si presentan dificultades o no para su lavado industrialmente, fijar

un medio denso apropiado, establecer un porcentaje de recuperación econó- mico y hallar contenidos finales de cenizas de acuerdo con el objetivo co- mercial que se persiga.

168 4.3.1. Resultados

La Tabla 4.3, resume los resultados de los ensayos de lavabilidad. Para cada muestra depurada se presentan los datos de cenizas y azufre origi- nales y porcentajes de recuperación con los respectivos valores de los parámetros del producto resultante en el caso de gruesos y finos.

4.3.2. Discusión de Resultados

4*.3.2.1. Comparación de resultados ^ntre una muestra de*canal y una de producción del mismo manto.

4.3.2.1.1. Mina Santa Anita,- Se analizó el manto La Parida cuya mues-

tra de canal contiene 19% de cenizas y 2.2$ de azufre, 6.755 cal/g y la de producción, 29.9 de cenizas y 2.5% de azufre y 5.690 cal/g.

Al lavar en un medio denso con gravedad específica de 1.6 en todos los casos, se encuentran los mismos resultados en ambas muestras para el la vado de gruesos, es decir, una recuperación de carbon lavado del orden del 5G£, con 7

% de cenizas, 1.5% de azufre, 8.000 caT/g. En el lavado de finos la recuperación es del 75% para el canal y 60% para la muestra de producción, en tanto que los porcentajes de cenizas, azufre y valor ca-

lorífico son similares a los anteriores. Las dos muestras ofrecen fácil i dad para su lavado. ACLA '¿¿•J.K

TABLA No. 4 .3

^ zS I/EN ^ f r i Q * , • <

Muestra No. "¿Cenizas SAzirre Gravedad Gruesos P inos Crigir.al Origina' 1 Especifica XHecup. %Cenizas %Azufre %Recup , XCeniz

CI-QCI-022 19.1 2.2 1.5 52.3 6.5 1,5 76.3 5.7 1,3 01.001-020 29.9 2.5 1.6 44,2 7.2 1,6 50.7 8.2 1.5

01-022-310 13.6 1.7 1.4 76.9 6.4 1.3 75.7 4.6 i ~ 01-020-010 10,0 2.0 1,4 90.5 5.3 1.5 1.5 91,5 4.7 1.5 01-007-010 13.0 0,8 1.4 73,3 6.6 0.6 78.3 4,3 0,6

01-033-010 3,7 1,2 1,4 ss,s 4.3 0.9 88.8 3.4 0.7 01-027-010 15.0 0.8 1.4 62,2 3.8 0.6 81.5 3-, 5 0.6 01-011-010 25.8 0.8. 1.4 64.4 4.4 0.8 . 65 .-9. - 4.0 0.8 01-012-010 15.3 1.0 1,4 77.2 4.5 0.9 73.4 4.4 0.9 01-023-010 12.0 0,7 1.4 S3.2 3.2 0.7 1.3 69,3 10.1 0.6

01-014-010 11.8 1.1 1.5 73,2 4.9 1.1

1.5- 88.2 3,8 0,8

170

INGEOMINAS F -IGM 331-DQ HI-8.-Í —— — — _

4,3.2.2. Lavabi]icad de las v_est-as ce Producc'in :cr Sectores

4.3.2.2.1. Sector Zulia Norte

Los carbones de este sector, ofrecen facilidades para SLF lavado tanto de

gruesos cora de finos, obteniéndose en un medio denso con gravedad espe-

J cífica de 1.4, recuperaciones del 75 al 90 =S con 6% de cenizas, práctica-

mente los rñsrnos valeres del azufre original (0.8 y 2%), y un valor calo-

rífico de 8.000 cal/g. Se descaca la mina La Ponderosa por ofrecer un pro-

ducto final con 0.6% de azufre.

4.3.2.2.1.1. Hiña La Cascada.- Cenizas a^nfrp 1.72. valor calorí-

fico 7.417 cal/g. Sruesos y finos se pueden lavar sin dificultad en un

medio denso de 1.4 de gravedad específica» recuperando en todos los ca-

sos 75% de carbón lavado con 6% de cenizas, 1.31- de azufre y 8.000 cal/g.

4.3.2.2.1.2. Mina La Mestiza.- El manto 1 presenta cenizas del 10% y 2%

de azufre, no ofrece dificultad para el lavado, obteniéndose al lavar

gruesos y finos en medios densos con gravedades específicas de 1.4 y 1.5

respectivamente, 90% de recuperación con 5% de cenizas, 1.5% de azufre y

8.000 cal/g.

La muestra para lavabilidad del manto 2 de esta mina presenta un 60$ de cenizas, lo cual no justificaba el lavado de la fracción de gruesos. Los

171

INGEOMINAS K „. i ?

i I\ i

Í ! ¡ i I ! : --"'-os, grs',ec = c escecí^-ca 1.5 c--ec-'e~c- ciricJtad ce lavado y ;

| e'í rendinlertc ce solo el cero la reducción del ccrtem'co de ceni-

zas fue sustancial (del 26 al 4%).

- ij ; j 4.3.2.2.1.3. Mina La Ponderosa.- Cenizas 13%, azufre 0.8%, valor calo-

jI rífico 7.092 cal/g. Este carbon oresenta facilidades para su lavado, pu- j diendo emplearse un medio denso con gravedad específica de 1.4, para re- í j cuperar un 80% del producto final con 6% de cenizas, 0.6% de azufre y

| 8.GC0 cal/g,

4.3.2.2.2, Sector Tasajero

j Los carbones de este sector, gruesos y finos, son susceptibles de lavar

sin dificultad en un medio denso con gravedad específica de 1.4, para re-

cuperar entre 65 y 85% un producto final con 4% de cenizas, menos del 1%

de azufre y un valor calorífico de 8.300 cal/g.

4.3.2.2.2.1. Mina Las Margaritas.- Cenizas 8.7%,azufre 1.2%, valor calo-

rífico 7.649 cal/g. Gruesos y finos pueden lavarse sin dificultad en un

medio denso con gravedad específica de 1.4, recuperándose un 85% con 4%

de cenizas y 0.9% de azufre en los gruesos, 0.7% de azufre en los finos

y 8.250 cal/g.

4.3.2.2.2.2. Mina Los Curos.- Cenizas 15%, azufre 0.8%, valor calorffi- /

co 7.619 cal/g. No presenta dificultad para el lavado en un medio denso

con gravedad especifica de 1.4, recuperándose 60% en los gruesos y 80%

172

V. : _ INGEOMINAS / 4.3.2.2.2.3. Mina Caña Brava.- Cenizas 25.8%, azufre 0.82, valor calo- rífico 5.880 cal/g, Ofrece facilidad para el lavado en un medio denso con

gravedad específica de 1.4, recuperándose 65% tanto de gruesos como de fi- nos, con de cerizas, el mismo porcentaje de azufre (0.8%) y 8.320 cal/g.

4.3.2.2.2.4, Mir.a La Artillería.- Cenizas 15.3«, azufre l%t valor calo-

rífico 7.226 cal/g. Presenta facilidad para el lavado en un medio denso

con gravedad específica de 1.4, recuperándose un 75% tanto de gruesos co-

nio de finos» con de cenizas, 0.9% de azufre y 8.310 cal/g.

4.3.2.2.3. Sector Cúcuta

No es posible definir las características de los carbones de este sector

con base en los análisis de una sola muestra que además se comporta en

forma diferente al resto de nuestras examinadas.

4.3.2.2.3.1. Hiña Cañaverales.- Cenizas 12%, azufre 0.7%, valor caloría

fico 7.110 cal/g. Ofrece facilidades para el lavado. Cuando se lavan los

gruesos en un medio denso con gravedad específica de 1.4, se recupera un

90% de carbón con 4% de cenizas, el mismo porcentaje de azufre (0.7$) y

8.100 cal/g. . .- ;

Al lavar los finos en un medio denso con gravedad específica de 1.3» se

recupera un 70% con 10% de cenizas y 0.6% de azufre.

173 __ - _ INCJEOMINAS En este sector tampoco es posible definir las características de' sus carbones con base en una sola muestra,

4,3,2.2,4.1. Mina Miraflores.- Cenizas 11.8%, azufre 1.1%, valor calo- rífico 7.354 cal/g, Es posible lavar sin dificultad este carbón, en un medio censo con gravedad especí-rica de 1.5, recuperándose en los gruesos un 75% con 5% de cenizas, el mismo contenido original de azufre (1.1$) y 8.000 cal/g, mientras que en los finos se recupera un 50% con 4% de cenizas y 0.8% de azufre.

174

IN GEO MINA 5. LOS CARBONES DEL NORTE DE SANTANDER HACIA PROCESOS

DE COQUIZACION - LICUEFACCION

5.1. METODOLOGIA

Todos los ensayos se realizaron con carbón molido a ralla 60, las muestras de concrol se almacenaron a malla 4, y las de trabajo a malla 60 a 4°C.

•

La metodología seguida para estos ensayos fue descrita en el Informe parcial presentado a CARBQCOL-COLCIENCIAS por parte del grupo de la Universidad Na- cional y por lo tanto aquí solo se presenta un resumen.

5.1.1. Carbonización

La carbonización se realizó en horno tubular y retorta de acero inoxidable, en cantidades de 40.0 g con una temperatura final de 850°C, una velocidad de calentamiento de iO°C/min y tiempo de residencia de 1 hora.

5.1.2. Textura óptica y reactividad

Muestra de los coques producidos se montaron en resina, se pulieron én di- ferentes paños y la medida de la textura Óptica se tomó en un microscopio

175

INGEOMINAS > ^ ~ . ^^ »

Íi 5 J j de luz polarizada reflejada ickers M-17 ; el corteo de our. tos y la medi-

da del tamaño anisotrópico se realizó de acuerdo a lo descrito en el in-

forme de investigación presentado por el grupo de la Universidad Nacional.

A otra porción de la muestra se le realizó un análisis de irviero-resisten-

cia cuyos resultados se muestran en el informe mencionado. Finalmente al-

gunas muestras se usaron para la determinación de la reactividad utilizan-

do un equipo ce análisis térmico gravir.étrico existente en INGEOMINAS y

adaptado con sister,a de vacío para estos ensayos.

5.1.3. Licuefacción

Los ensayos de licuefacción se realizaron utilizando un sistema de tubo

bomba a 400°C y presión autógena, el tiempo de residencia para cada uno

de los ensayos fue de una hora. £1 producto de de interacción se sometió

a extracción con tetrahidrofurano (THF) v los resultados ae conversión

i se definen como el porcentaje de productos solubles en THF después del

tratamiento.

5.2. RESULTADOS

Las Tablas 5.1, 5.2 y 5.3 muestran los resultados de textura óptica de

los coques obtenidos solos y con aditivos, los datos de reactividad y

el rendimiento hacia licuefacción e interacción con solventes, de, los

carbones estudiados.

176

ÍNGEOMIN TABLA 5,1:PROPIEDADES COQUEANTES DE CARBONES DEL NORTE DE SANTANDER - TEXTURA OPTICA DE LOS COQUES PRODUCIDOS POR SI SOLOS Y CON ADITIVOS

DILATOMETRIA PETROGRAFIA CARBONIZACION-TEXTURA OPTi CA IDENT» IH CO D Ti T2 T3 RR ÍVVT %VEX fcVIN SCOQUE CHC CUP CM

01001022 5. 0 23 80 365 410 460 0.90 7 5.3 0 0. 40 15. 40 MF Me / MM Me Me, Mm 01003012 3. 0 27 36 320 400 440 Q. 74 66 .20 1. 00 32. 40 I 01004012 4. 0 25 30 3 50 420 445 0.70 71 .>30 10. 20 9. 60 I MF MF,Me 01007012 4. 0 20 13 350 415 440 0.72 £5 .40 3. 30 2 3.3 0 Mf; MF, Mm Mm, Me Mf 01009012 6. 0 22 300 355 405 460 0.68 €6 .60 4. 10 26. 20 Mí:, Me 01012014 3. 5 18 240 350 400 455 0.72 68 .88 8. 7 5 2. 37 MF 01013012 5. 0 29 0 340 410 450 0.79 í 5.2 0 0. 90 32. 20 Mf, Me 01014014 5. 0 22 75 340 410 440 0,66 7 7.3 7 3. 16 19. 47 Mf 01014016 4. 5 22 75 355 415 440 0.68 1 6.3 7 7. 05 16. 58 M£ MC MF Mí" 33. 10 M1: , MC , CF Mc>MF «Nj 01015012 7. 0 21 130 360 410 460 0.96 í 5.6 0 0. 00 01015022 5. 5 19 120 355 405 460 0.95 7 6.3 0 0. 00 2.0.2 0 Mf,Mc, CF 01016012 6. 0 23 180 345 405 455 0.62 75 .20 7. 20 16. 60 MF 01020032 4. 0 29 160 335 390 440 0.61 91 .70 5. 30 2. 10 Mf 01021012 6. 0 21 210 340 405 455 0.73 73 .60 2. 90 20. 60 Mf , MC Me, Mm Mm Me, Mm 01022012 4. 5 20 120 330 390 440 . 0.69 _ - — ~~ Mf MF

Donde:SCOQUE: Semicoque de carbón solo? CBC: Coque con 15% de Brea de Cabón como aditivo CBP: Coque con 15% de Brea de Petróleo como aditivo; CM Coque con un lb% (1:1) de mezcla de aditivos I: coque I'sotrópico? Mf: Mosaicos muy fino$;MF: Mozaicos finos; Me: Mosaicos du grano grueso y CF: Unidades de grano Fluido ( ver nomenclatura informe UN-cari?,ocol 1987) ' ~ ^ • ^ ^ * A "i -r- r n-rj "ABlA 5,2 ^ • . i w' W W V ^ ES ENTES DE CAR30.NES NCRT E CE NTANDtS

Muestra React iyidad 0.5 -

i Coque jCoque+BP 1 Ceque+8 C j Co que+M 1 Convers i ón a 100 minutos i í Coque | Coque+BP j Coque+3C j Coqueé i í I i i 17 \ 01C15012 O.OG437 ¡0.003 Í 0. 00312 i 0. 00293 49.5 ! 31.5 ¡ 32.0 | 32.0 n rr>i 70 0. 30,5 ! CiC-0^012 *Í0.00IS 0 ¡í 00140 C. 00171 27.5 | ¡ 22.5 | 24.5 * ^ r- ^ o •7 or¡ c; Í! :i:¿8Ci2 J.bUiO/ j Ü , i», v5 i9 : 0. "vlJiTV : u 00109 26.5 i C-J . v/ I 22.0 ) 20.7 i i ! i i Conde : BP : Brea ds Petróleo BC : Brea de Carbón H : Mezcla

TABU 5.3 : RENDIMIENTO HACIA LICUEFACCION-INTERACCION CON SOLVENTES ANALISIS 0E CARBONES EN BASE SECA LI3RE DE CENIZAS

| LICUEFACCION Muestra %H H/C m RT RCr RAA RM

01004012 82.27 6.41 0.93 42,57 51.6 45.8 52.3 38.3 01001022 82.99 5.92 0.86 32.86 73.6 65.4 52.6 38.7 01022012 83.29 6.25 0.90 40.51 52.3 35.7 46.6 52.6 01012014 83.55 6.52 0.94 42.11 43.5 34.4 45.0 45.2 01014015 84.15 6.46 0.92 40.88" 38.5 25.3 26.1 41.2 01021012 85.68 6.26 0.88 37.64 66.5 56.9 55.1 01023012 86.58 5.93 0.82 34.20 42.7 23.5 25.3 58.3 01015022 86.77 5.58 0.77 30.38 39.7 25.4 31.0 49.5

Donde : RT : .Rendimiento con tetralina RCr: Rendimiento con Crudo de Castilla RAA: Rendimiento con Aceite Antracénico RM : Rendimiento con Mezcla 1:1 Crudo aceite

178

INGEOMINAS > La presentación de las propiedades de los carbones del Norte de Santander, hacia los diferentes procesos se hace con base en los resultados analíti- cos encontrados en las muestras en canal. Esta serie de muestras fue la

ünica a la que se les determinó además de los análisis próximo y elemental las propiedades plásticas, los ensayos de carbonización, las medidas de textura óptica y las propiedades hacia la transferencia de hidrógeno uti- lizando mezclas de aceites como agentes de transferencia.

Es claro que el efecto de las cenizas de dilución, debido a la minería, es bien marcado. Un incremento en la cuncenirdí-¡un de cenizas de un de- terminado carbón hace que se pierdan las propiedades coquizantes y a su vez las características del coque resultante son inferiores. £n el caso de la gasificación el incremento de la concentración de las cenizas bási- cas catalizan las reacciones de gasificación mientras que en la licuefac- ción este incremento es perjudicial . En general y con excepción de las muestras oxidadas de las minas la Ceiba y 20 de Julio los demás carbones analizados presentaron propiedades aglomerantes, lo que en principio los clasifica como carbones potencialmente ccquizables.

5.3.1. Coquización

La Tabla 5.1 muestra un resumen de los resultados obtenidos, ta discusión se hará de acuerdo a sectores, asi: \

179

1NGEOMINAS Ce las diferentes muestras analizadas de carbones del Norte de Santander

se tienen muestras de alto rango en el Sector Sur 01032012 (San <3osé del

Falmar-Chitagá) con un contenido de materia volátil de 18.74* y un por-

centaje de cenizas del 7.41» la reflectancia de esta muestra es de 1.22

y un porcentaje de inertinita de 31.80, estas características la catalo-

gan como una muestra de buenas propiedades coquizantes : de la misma re-

gión Sur del departamento, se analizaron las nuestras 01015012 y 01015022

(El Silencio-Toledo) a las cuales se les determinó la textura óptica de

los coques producidos, encontrándose ur¡ desarrollo de textura Óptica de

moza ieos finos, mozaicos gruesos y unidades de grane fluido, caracterís-

ticas de un carbón coquizable, las reflectancias de estas muestras fueron

de 0.95 y 0.95 respectivamente con valores de inertinita relativamente

altos, 33.10 y 20.20.

SECTOR 2ULÍA

La muestra 01028012 (La Leona) presentó un desarrollo de textura Óptica

similar a la de la mina El Silencio. El porcentaje de cenizas fue de

escasamente 4.1%, un 0.81 de reflectancia y 34,4% de inertinita. En este

mismo grupo se clasifican las muestras 01001012 y 0101022 (Santa Anita)

01013012 {La Quiracha) con reflectancias de 0.92, 0.90 y 0.79 respecti-

vamente, el valor de inertinita fue de 21.80, 15.40 y 32.20. Otras mues-

tras analizadas de este sector, que presentaron algunas propiedades co-

quizantes pero en menor grado fueron 01029012 (Maturfn), 01020032 (La

Mestiza) 01002212 (La Cascada), la textura óptica de estas últimas mués-

180

\ 1NGEOM1NAS F -IGM 331-40 i 11 -83 a*i *

r T^za'cos fiics y ~uy ircs3 "a reflectarla fue r.as baja ]o

~isr~o c-e el pc^ce^cajs es ^nertinitas; les ccques productes por estas

ninas utilizando métodos convencional es se caracterizarían por su baja

estabilidad. Finalmente las muestras 01004012 (La Pedernala) 01003012

(La Ceiba) y C1GC5012 (20 de Julio} presentaron semicoques isotópicos

con reflectancias de 0.70, 0.74 y 0.67 respectivamente que los caracte-

rizan como carbones no coquizables.

SECTOR PAMPLONA

Las muestras analizadas de esta región 01014014 y 01014016 (Miraflores)

presentaron un desarrollo de textura óptica de mozaicos finos con una re-

flectancia de 0.65 y 0.68 respectivamente indicando que su capacidad de

producir coque por sf sola es muy baja* +

SECTOR TASAJERO

Las muestras 010QSG12 (Alvarica II), 01012014 (ta Artillera) 01016012

(Las Tablas), 01021012 (Primer Presidente) 01021012 (Cañaverales) y

01026012 (Magro) presentaron textura óptica de mozaicos finos y muy fi-

nos (Alvarica II presentó algo de mozaicos gruesos) la reflectancia "de

estas muestras está entre 0.65-0.75, indicando que son carbones de bajo

rango. Estos carbones se caracterizan por su bajo poder coquizante* Los

coques producidos por estas minas utilizando métodos convencionales se

caracterizarían por su baja estabilidad,

181

V INGE OMINAS > F-IGM 331-4Ú 3 i i -83 - * . .... - ,

5l | En resten, se tiene cue er la región de"! Norte de Santander existen ear- i

iones cc'.JiZ5D"es (Sector S^r) . ¡_cs rejrres escá^ per la región de Crita-

gá, estos carbones seriar, aptos para mejorar los coques producidos por

los carbones de otras regiones, En general los carbones que presentaron

las mejores propiedades coquizables poseen una reflectancia superior a

0,80 y un alto porcentaje de inertinitas.

5.3.2. Influencia de aditivos de coquización

Con el fin de analizar la posibilidad de mejorar las propiedades ópticas

de los coques resultantes se realizaron ensayos de co-carbonización uti-

lizando Brea de Carbon (BC) y Brea de Petróleo (BP) como aditivos» (Ta-

bla 5.1}. Un incremento en el tamaño y forma de la textura Óptica mejora

las propiedades mecánicas y químicas de los coques producidos.

Los aditivos de coquización no se comportaron igualmente en todos los

carbones. La influencia positiva de estos aditivos es mayor para carbo-

nes de bajo poder coquizante. De los ensayos realizados, la mejor influen-

cia se obtuvo para las muestras 01007012 (La Ponderosa) y 01021012 (Pri-

mer Presidente). En todos los casos la mezcla de aditivos (brea de carbón

y brea de petróleo) presentó los mejores resultados. La reactividad medi-

da sobre los coques producidos confirman lo encontrado por los ensayos de

textura óptica. Estos ensayos preliminares se deben continuar a fin de

mejorar la estabilidad de los coques de exportación del Norte de Santander.

182

INGEOMINAS - F-IGM 331-40 It 1-83 Los ensayos realizados de reactividad hacia la gasificación fueron esca- sos y en consecuencia es difícil realizar una interpretación general.

Los ensayos realizados de reactividad tuvieron como finalidad la de ade- cuar la técnica en nuestro medio y la de evaluar la calidad de los coques resultantes durante las co-carbonizaciones. Una mayor reactividad hacia C02

indica mayor capacidad de un carbón hacia la gasificación; en el caso de

los coques, a menor reactividad mayor resistencia hacia la acción química de los gases de combustión en el alto horno, y en consecuencia una mejor

WU I t u l^U Uw i /-Anua r^inrií-íifr-íríf^ i v^-tf w i U sV ,

Los resultados de estos ensayos, Tabla 5.2, muestran que la reactividad

disminuye cuando se utilizan los aditivos de co-carbonización, lo cual

significa que se mejoran las propiedades del coque producido.

5.3.4. Licuefacción

Los ensayos de licuefacción, realizados mediante la técnica de transfe-

rencia de hidrógeno utilizando tetralina como compuesto modelo, aceite

antracénico y crudo de Castilla son un indicativo de la capacidad de

hidrogenación y de la reactividad de los carbones ensayados con estas téc-

nicas.

183

INGEOMINAS lación H/C es necesaria *oar a obtener buenos rendimientos de 1producto s 1i líquidos. En cuanto al rango del carbón, los de bajo rango serán prefe- j "i

rióles ya que el número de anillos condensados y su aromaticidad son me- j

ñores. Igualmente se prefieren aquellos carbones cuya formación de meso- j

fase no sea muy extensa ya que esta es indicativa de 1 amelas de alto pe- ) so molecular. ji Ij

I Las conversiones con aceite antracénico. Tabla 5.3, siguen una secuencia ¡ \ inversa al rango de carbón. En general carbones de bajo rango presentaron I ¡i las mayores proporciones de conversión. Los rendimientos con crudo siguie- j

ron una tendencia similar, no así los rendimientos con la mezcla aceite- j i crudo, los cuales fueron normalmente mas al tos para los carbones de mayor | s rango. Debido a que los mecanismos iniciales de coquización y licuefacción ! i parecen ser los mismos, estos resultados nos indican que los wayores efec- j

tos de interacción de la mezcla de aditivos se realizan para los carbones I í i parcialmente coquizantes y que esta mezcla es adecuada para el mejoramien- 1 i to de estas propiedades coquizantes en carbones del Norte de Santander. j

184

INGEOMINAS -IGM 331-40 111~S3 6. CONCLUSIONES

5.1 COQUIZACIOí

1. Los carbones con mejores características para los procesos

convencionales de coquización se encontraron en la Región sur

del Departamento (Chitagá y Toledo].

. . i i 2. En general todos los carbones Norte Santandereanos poseen pro- ]

piedades plásticas y por tanto son utilizables en el proceso

de coquización. Sin embargo las propiedades mecánicas de los

coques como estabilidad y resistencia a la abrasión, son muy

bajos tal como se puede predecir de su caracterización a nivel

individual.

3. Las mejores propiedades coquizables las presentan los carbo-

nes que poseen el mayor rango y contenidos relativamente al-

tos de Inertinita. Esto implica que la calidad del co<|ue pro-

ducido con algunos carbones puede ser mejorada con la adición

de Inertes (Inertinita, semicoque,finos de coque, etc) o

/por mezclas con carbones de rango superior. / :

185 INGEOMINAS > bargo las proporciones deben ser fijadas nediante resultados

experimentales.

Algunos otros parámetros normalmente restringidos para los

coques de buena calidad, por ejemplo azufre y fosforo, pre

sentar en la rrayoría de los casos, valores inferiores a los

exigidos; indicando que en general los coques producidos con

carbones de Norte de Santander no presentarían mayores probl^

mas en cuanto a su análisis químico.

2 LICUEFACCION V COMBUSTION

Dentro del área estudiada los carbones más aptos para los proce

sos de licuefacción y combustión son los que pertenecen a la"

formación Carbonera (Sector Cúcuta y Sur de Tasajero), debido

a su limpieza y buen aporte energético, siendo ademas los me-

ños apropiados para la coquización.

Para los carbones térmicos se busca una composición de las

cenizasstal que la propensión de éstas a causar problemas de

depositación y enconstramiento en las calderas'foul íng y sla-

gging) sea baja. Este requisito es cumplido por los carbo -

186 En naneral las temperaturas de fusión de las cenizas son al- tas (86% con temperaturas de deformación inicial superior a

1400°C)„ Esto es indicativo de que los carbones no presenta- ran problemas de acumulación de escoria parcialmente fundida e igualmente serian más aptos para los sistemas que utilizan remoción de cenizas en estado sólido.

Casi todos los carbones de la región estudiada presentan bue- nas características hacia laAlgunas de ellas son:

- contenido de ea^bsWj en promedio 84.6% SI cz (SG£ base

seca) lo que implica una materia prima superior para el

proceso

- El alto % carbono junto con el poder calorífico también

elevado (8560 cal/g. en promedio) hace prever buenas efi_

ciencias (también para la gasificación)

- Los ha ios contenidos de azufre (70% de carbones con menos

del l%)son deseables tanto para la combustion como para Ga-

sificación y Licuefacción

- Elementos como sodio, potasio, calcio y hierro que afectan

187 ^

la calidad del carbón siendo perjudicial al proceso de combus

tión, están en carticaces re'

- Las cenizas en general bajas (7%) implican menor carga inerte en

el proceso lo cual es buscado para el transporte y casi todos -

los procesos tecnológicos.

5, Los rendimientos en el proceso de Licuefacción con tetra!ina,

crudo de castilla y aceite antracénico, como transferentes de hi_

drógenc, aumentan con la disminución del rango. Esto indicaría -

como apropiados para la Licuefacción con estos aditivos indivi -

dual mente los carbones de más bajo rango. Un efecto contrario -

ocurriría si se emplea mezcla de C.C. y fl.A.

6.3. BENEFICIO

1. Los carbones de producción estudiados son aptos para lavar con

porcentajes de recuperación económicos {65-30* en medio denso

de gravedad específica 1.4) con menos de 10% de cenizas, menos del

1% de azufre y un poder calorífico entre 8000 y S300 cal/g.

Sin embargo no es posible enunciar las características de lavado

de los carbones de Norte de Santander en base a los resultados de

unas pocas muestras. ' .

188

INGEOMINAS La distribución de las cenizas en los-diferentes sectores va- ria así: En el Zulla Norte y Farolona se incrementan los va- lores de cenizas en los gruesos; en el sector de Cúcuta dis- minuye su proporción en los gruesos y en Zulla Sur y Tasajero no se observa r.inouna tendencia de concentración de las ceni- zas en gruesos o finos.

£1 tamaño característico de las muestras de producción esta entre 4 y 20 mm con un prcc.edio da I1.5mm. (deducido de las gráficas de la distribución granulométrica de Rosin-Ransaler).

Dentro de la fracción de gruesos se presenta del 20 al 40% de la muestra entre 4.75 y 12.7iíjn.

En la fracción de finos se observa que 25-30% corresponden a roa lia 16.

En el Sector Zulia Norte y Pamplona se encuentran los carbo- nes con mayores contenidos de finos (50-70%) pudiendo pre- sentar problemas en la extracción y transporte pero favorecien- do su molido en las térmicas. /

El sector Zulia Sur y Tasajero posee los carbones con mayor

189 . o

6. En promedio la calidad del carbon de producción, medida como

aumento en el contenido de cenizas y disminución del poder

calorífico, no es grandemente afectada debido al tipo de mine-

ría utilizada que permite mayor selectividad. £1 aumento pro-

medio del contenido de cenizas es de 3.7% obteniéndose una

disminución de 460 cal/g. Sin embarco es necesario aclarar

que las variaciones obtenidas son altas dependiendo además de

las condiciones específicas del manto.

5.4 PROPIEDADES INTRINSICAS Y ANALISIS QUIMICO

6.4.1 El Rango

1. Los carbones con mayor rango en toia la zona estudiada se

encuentran en el sector de Chitagá y Toledo y el sector de

transición entre el Zulia Norte y Zulia Sur.

Los de rango inferior son localizados al sur del sector Ta-

sajero y en el Anticlinal de Cücuta con carbones pertene-

cientes a una formación Carbonera*

2. .Es posible diferenciar los carbones de las dos formaciones.

Carbonera y Ciervos, especialmente con el análisis. petrográ<

fico en base al PRV y más claramente la composición macera!,

190 v _ mGEOMINAS J 3. No hay buena cc^.ca~car.c~'a e~tre el ranee expresado en base

al análisis CJ'T'CO (por ejemplo en base M.V. o C.F. en

base S.L.Cz) y el determinado con el poder reflector de

la vitrinita, siendo este último más bajo al que normalmen-

te reporta la literatura como correspondiente a un valor da-

do de materia volátil.

4. Las clasificaciones coinunTne^te utilizadas { que emplean

normalmente parámetros de rango) r¡o permiten hacer ninguna

diferenciación entre la mayoría de los carbones de Norte de

Santander a pesar de las claras diferencias que estos pre-

sentan en sus características,

6.4.2 El Tipo

En todos los carbones predomina la vitrinita siendo carbones de tipo

Húmico vitrinizado. Sin embargo los carbones de la formación Los Cier- vos presentan en promedio una cuarta parte del material como inertini- ta s mientras que estas solo llegan a un 3% en la formación Carbonera.

6.4.3 Análisis Químico

- Veinticinco (25) correlaciones lineales con un coeficiente

de alta significación permiten predecir varías propiedades

con muy buena aproximación (A. Elemental, Sp,etc) y efectuar

un estricto control de calidad analítico para muestras prove-

191 El sector Sur del area estudiada, Zulia Sur Pamplona, Chi- tagá y Toledo presentan en lineas generales los carbones j más limpios aunque para toda la Zona el promedio en cenizas es relativamente bajo» j i

Las cenizas de estos carbones se clasifican como bitumino- i i sas [97%) y compuestas principalmente por silicio, hierro j y aluminio {94% del total de elementos en las cenizas). ; Í i

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192 INGEOMINAS > 7. RECOMENDACIONES

Efectuar estudios conducentes a mejorar las propiedades de los coques obtenidos con carbones de Norte de Santander teniendo en cuenta que el mayor mercado para estos carbones esta relacionado con la coquización.

Estos estudios deberán contemplar las diferentes fases de escala- miento desde el laboratorio hasta la planta piloto recomendándose las siguientes posibilidades: :

- Utilización de métodos no convencionales, en especial 1 os de

técnicas de precalentamiento. i

- Enriquecimiento de los diferentes macerales mediante molienda

y separación granulométrica, (existen técnicas como el proceso f de SOVACO que utilizan este principio) y posterior mezcla en [

cantidades adecuadas. i - Adición de otros inertes para aumentar la estabilidad del coque £

tal como finos de coque o semicoque. f I - Coquización de mezclas de carbón y aditivos con el fin <íe tíeter- l minar la proporcion adecuada de estos. i

193 Mezclas ccn carboles es rtyer rango con el fin de d^sninuir

la plasticidad y dilatación col carbón y obtener nejores pro-

piedades mecánicas en el coque.

2. Extender la caracterización a otros sectores no maestreados pero

de interés económico y tecnológico como es el caso de la Formación

Catatumbo donde se espera encontrar carbones de mas alto rango.

Igualmente se debe aumentar el número de muestras de los sectores

de Chítaga y Toledo pues parecen ser los mas promisorios para el

proceso de coquización.

3. Establecer un programa de control-analítico de calidad para todos

los laboratorios que trabajan en caracterización de carbones en

el pais, con muestras preparadas especialmente para este propósito

194

INGEOMINA3 . • IGM 331.4Q I11J53 8. BIBLIOGRAFIA

CARBOCOL, 1983.- Censo Nacional del Carbón. Informe División de Inves- | tisaci ones Económicas y Estadística. Carbocol S.A. Bogotá.

i£ CARBOCOL-CORPONOR, 1985.- Plan de acción para la Minería del Carbón en el departamento de Norte de Santander. Carbocol, Sept.Bogotá. f

CASADIESO, C.5 YASEZ, A. , DE PERUELA, A., 1986.- Caracterización de los í Carbones de Norte de Santander. Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta. .

<. Dé PORTA, 0.» 1374.- Lex i que Strutigrsphlquc Internationale Anierique La- tine. Colombia Te.rtiarie et Quaternarie. Vol. V Fascicule 4b. í París. Union Internationales Des Sciences Geologiques,689 p. fí. $ EK, C.j MASSON, A.» 1973.- Cours de Mineralurgie Preparation des Mineral's. Universite de Liége. Belgique. p.20-29. f

FRANCIS, W., 1969.- Los Combustibles y su Tecnología. Ed. ÜRMO. España, p.145-145.

GARCIA, M.C. y MARTINEZ, L.E., 1952.- Investigación Carbonífera de la zo- na comprendida entre Ricaurte-Lourdes -Silos Laboteca. Departa- mento de Norte de Santander. Ingeominas. Informe 1417. 89 p.

GIBSON, J.9 1971.- Dilatómetry and the Prediction of Coke Quality. The - coke oven managers year book. p.182-205.

195

INGEOMINAS -!GM 331-40 11183 bia. Bogotá. Plancha a color escala 1:100.000.

INSTITUTO DE INVESTIGACIONES TECNOLOGICAS, 1935.- Inforre f'nal Caracteri- zación de Carbones Norte ce Santander. Bogotá.

™ V O £ >-; _ ' ev ^ r-'Q a ^ -1- £ = — ~ r ^ — J, r* o»" " • > ^ — - Í — - i s .-.i'., i -. . ~ o^í ; . .y ÍJ . ••—. t: i... - . > • - • > — Latine. Colonbie Precambrien, Paleozoicue, ,vesozoique et Intru- sions d'age Yesozoique-Tertiare. Vcl. 1, Fascicule 4a. París. Union Internationale des Sciences Geo legiones, 650 p.

KREVELEN, D.W. Van, 1961.- Coal. Elsevier Publishing Ce. Amsterdam, 514 pp.

LLXiguE ¿NitKNAíiuríALt üt hHiKUtaKÁHHlt DES CbÁKtíúflS, i963.- Comité ínter- nationale de pétrographie des Charbons. 2a Ed., 1953. 1er Suple- ment 1971, 2 eme Suplement 1975. Centre Nationale de la Recherche Seientifique. París.

LOISON, R.s F0CH, P., 80YER, A., 1970.- Le Coke. Principes de la fabri- cation. Recherche de la Qualité. Ec. Ounod. París, 567 pp.

L0WRY, H.H., 1945.- Chemistry of coal utilization. John Wiley Sons Inc. London. Vol . 1.

, 1963.- Chemistry of coal utilization Supplementary Volume. John Wiley & sons INC. New York, p. 209.

MACK0WSKY, .M. TH., 1977".- Prediction Methods in coal and coke microscopy. Journal of microsc op y Vol. 109, January 1977, p 119-137.

MEJIA, L., PULIDO, 0., 1986.- Actualización de Recursos de Carbón en Co- lombia. Ingeominas. Informe Interno, p.120. 195

INGEOMINAS / " (GM 331 -40 jil-83 PEREZ, r ,H.. BLANCO, G., ESPINOSA, A., 1986.- Caracterización de Carbo- nes Colombianos Proyecto Zona Nc^te de Santander, Informe Fi- nal presentado a Carbocol S.A. 2 tomos. Ingeominas. Bogotá.

u . M . 1959.- Manual del Ingeniero Químico, lomo II. Ed. Hispar

craneana Mex".cc. /

RINCON, Ü.M. et al., 1987.- Convenio Carbocol-Universidad Nacional. In- forme final plan de Operaciones 1. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Departamento de Química.

JlKuUiU Uí-ulOüíUU C i i'í V tí1* 1 U i'íiiX-rw nhbiunnL) i^j.' .- - > Cuadrángulo G-13 Cúcuta. 1 hoja a color escala 1:200.0C0.

SIMONIS, W. et al., 1956,- Paper B2. Proc. of International Congr., Coke in Iron and Steel Industry. Charleroi 1966 p. 160. En: Gibson, J. 1971. Dilatometry and the Prediction of Coke Qual i ty.

STACHj E. et a!., 1982.- Texhook of Coal Petrolcgy. Gebruder Born- Traeger. Berlin. Stuttgart. 535 pp.

URIBE, C.A., PEREZ, F.H., 1985.- Proposal for Coal classification. Fuel Vol . 64, 1985. p 147-150.

YOUNG, H. D,. 1962.- Statistical treatment of experimental data. McGraw Hill Book. Co. p.164.

NOTA : Una bibliografía detallada relacionada con los temas tratados se encuentra en los Informes tomados como base del presente trabajo (Referencias 3, 11, 21 y 23).

197

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