Por Lisard Torró, especialista en Ingeniería Geológica de la Facultad de Ciencias e Ingeniería, Pontificia Universidad Católica del Perú

Existe una creciente preocupación por garantizar un acceso fiable, sostenible y sin distorsiones a las materias primas fundamentales para la economía global. La Comisión Europea ha enumerado 27 materias primas críticas basadas en su alta importancia económica combinada con un alto riesgo en su suministro (Comisión Europea, 2017). Entre estas materias primas críticas se encuentran de forma destacada el indio (In), objeto de nuestro estudio, para el que el Servicio Geológico de los Estados Unidos explica que el aumento previsto en su consumo por China puede conducir a períodos de déficit de suministro durante los próximos cuatro años.

No es de sorprender que la mayoría de los elementos categorizados como críticos sean precisamente aquéllos utilizados de forma masiva en tecnologías modernas, incluyendo las llamadas tecnologías verdes que son concebidas como sustitutos respetuosos con el medio ambiente con respecto de las convencionales, con una mayor huella ecológica. El In en particular tiene multitud de usos en la industria electrónica y es un componente esencial para la fabricación de paneles solares fotovoltaicos. El In (y la mayor parte de sus compuestos) es relativamente inerte y considerado un sustituto del mercurio en baterías alcalinas. Con ello, este metal se encuentra en la base de la economía moderna que dependerá de forma creciente de un suministro seguro que debe cimentarse en una eficiente exploración minera.

Como se ha observado anteriormente, son varios los yacimientos peruanos para los que se conocen concentraciones económicas de In. Existen, además, otros yacimientos potenciales para este elemento crítico.

El indio es obtenido como subproducto durante la extracción de otros metales a partir de sulfuros, principalmente de zinc (i.e., esfalerita), o de óxidos primarios de estaño (i.e., casiterita), no existiendo depósitos en los que este metal se explote como recurso principal. Determinaciones geoquímicas reflejan que el In es incorporado en la estructura cristalina de la esfalerita vía sustitución (Cu⁺) + (In³⁺) = 2(Zn²⁺) (Cooke et al., 2009). Son diversos los estilos de mineralización para los que se han descrito concentraciones económicas de In, incluyendo yacimientos volcanogénicos de sulfuros masivos (VMS) o sedimentario-exhalativos (SEDEX), epitermales de alta sulfuración, polimetálicos vetiformes (sensu lato), tipo “stockwork” de Sn y W o en pórfidos de estaño, con importantes recursos referidos en Bolivia, Perú, China, Japón, Canadá y Rusia (Schwarz-Scampera and Herzig, 2002).

El indio en los Andes Centrales: ¿qué sabemos?

El límite entre las placas de Nasca y Sudamérica delinea una importante provincia metalogenética enriquecida en In, que se extiende desde Perú, a través de Bolivia y hasta el norte de Argentina. Yacimientos polimetálicos peruanos para los que se han descrito concentraciones importantes de In son Carahauacra (en el distrito de Morococha), Cerro de Pasco, Sayapullo (Soler, 1987; Schwarz-Scampera and Herzig, 2002) y Ayawilca (https://www.tinkaresources.com). Soler et al. (1987) presentan un importante número de datos de concentraciones de In para algunos depósitos peruanos; este estudio se basa en concentraciones de roca total a partir de concentrados de planta y no reporta análisis puntuales en minerales.

 En Bolivia, yacimientos con concentraciones elevadas en In incluyen Potosí (hasta 5740 ppm de In; análisis de roca total), Huari Huari (3080 ppm In), 7 suyos-Ánimas (2510 ppm In) o Bolívar (2730 ppm In) (Ishihara et al., 2011; Murakami y Ishihara, 2013). Estos mismos autores reportan microanálisis puntuales de microsonda electrónica (EPMA) en esfalerita, que en el caso del depósito de Potosí arrojaron concentraciones de hasta 1,27 % en peso de In, así como algunas determinaciones con ablación láser (LA-ICP-MS) en sulfuros de cuatro depósitos bolivianos que mostraron amplios rangos de concentraciones de In incluso a escala de cristal.

Los estudios previos citados han arrojado luz sobre la concentración de metales estratégicos en algunos depósitos y algunas estimaciones de tonelaje. En el caso de los yacimientos bolivianos, sin embargo, se realizaron en muy pocas muestras (por ejemplo, sólo 1 muestra fue estudiada por medio de la-ICP-MS de Huari Huari, 3 de Potosí y 1 de Porco). En el caso de los yacimientos peruanos, los análisis se realizaron sobre concentrados minerales. Estas observaciones comprometen 1) su representatividad, dada la notoria heterogeneidad que caracteriza estos depósitos y 2) una exacta determinación de la distribución del In, ya que se realizaron sin determinaciones petrográficas sistemáticas.  En consecuencia, pocas son las conclusiones que se pueden extraer a partir de los datos disponibles sobre la distribución relativa del In a lo largo de los distritos mineralizados (es decir, el control espacial) y la evolución de su concentración a lo largo de la actividad del sistema mineralizante (es decir, control temporal).

Objetivos de nuestra investigación y potenciales beneficios

En vista de la escasez y alcance de los trabajos previos, hemos identificado una importante brecha de información con respecto al estudio detallado y sistemático del contenido en elementos traza de interés estratégico en las menas de yacimientos polimetálicos andinos, principalmente en yacimientos potenciales de Perú y Bolivia.

Los objetivos de nuestra investigación están enfocados a cubrir estos vacíos desde una perspectiva innovadora de los campos de investigación básica y aplicada sobre el In. Se busca la determinación sistemática de las concentraciones de In en minerales partiendo de la elaboración previa de secuencias paragenéticas exhaustivas y la caracterización de los fluidos mineralizantes y su evolución. Además, las mediciones se desarrollarán en un número suficiente de muestras por depósito representativas de los dominios proximales y distales, así como de los estilos de mineralización primaria-hidrotermal y de enriquecimiento supergénico o residuales de oxidación. Como tal, este estudio puede representar un decidido paso adelante en nuestra comprensión del comportamiento geoquímico de este elemento. Más allá del interés evidente de la acción propuesta para las disciplinas geológicas, geoquímicas y de geología económica, la acción propuesta será relevante para el procesamiento mineralúrgico y metalúrgico de minerales polimetálicos que contengan In.

Además de los potenciales avances científicos y tecnológicos, existen multitud de beneficios adicionales. Se prevé el establecimiento y fortalecimiento de una red dinámica entre diferentes instituciones académicas a nivel internacional para la transferencia constante de conocimientos que beneficien a todas las partes interesadas. Universidades implicadas en este estudio, aparte de la PUCP, son la Universitat de Barcelona, la Universitat Politècnica de Catalunya, la Universidad Nacional Autónoma de México y la Universidad de Ginebra. En tanto, la economía de nuestro país podría beneficiarse directamente de la acción propuesta. Un mejor conocimiento de los contenidos y distribución de elementos críticos para la economía nacional y global en yacimientos que ya son explotados es clave a la hora de valorizar nuestros recursos. Un mejor conocimiento de los recursos nacionales es, además, esencial para desarrollar políticas económicas.

Primeros resultados en depósitos bolivianos

Los resultados obtenidos hasta el momento por el grupo investigador, exclusivamente en yacimientos bolivianos, demuestran que las variaciones de las concentraciones de In son notables a escala de yacimiento y a lo largo de las secuencias paragenéticas respectivas. Cabe destacar que son diversos los minerales que pueden concentrar In más allá de la esfalerita y la casiterita. A modo de ejemplo, se destacan concentraciones de hasta2% en estannita de Viloco o de hasta 8% en rhodostannita de Poopó. En Huari Huari, las concentraciones más elevadas de In se encuentran sistemáticamente en la esfalerita rica en hierro cristalizada tempranamente, mientras que las concentraciones de In en esfaleritas de generaciones tardías están sistemáticamente por debajo de su límite de detección para la microsonda electrónica.

Posible desarrollo en yacimientos peruanos

Como se ha observado anteriormente, son varios los yacimientos peruanos para los que se conocen concentraciones económicas de In. Existen, además, otros yacimientos potenciales para este elemento crítico, que de manera destacada incluirían el yacimiento de San Rafael, máximo representante del cinturón estannífero en territorio peruano. En la actualidad, nuestro grupo está iniciando un trabajo de investigación en colaboración con la empresa Tinka Resources en el sistema mineralizado de Ayawilca, que tiene recursos inferidos de 42.7 millones de toneladas a 7.3% Zn eq. (incluyendo valorización de In, con leyes de hasta 118 g/t en su zona sur). Esperamos poder establecer vínculos de colaboración con otras empresas mineras explorando o explotando recursos minerales potenciales para poder seguir avanzando en nuestro conocimiento sobre el In en un futuro inmediato.

Este artículo aparició en la edición 66 de la revista Energiminas, que puede revisar aquí.

REFERENCIAS

Comisión Europea, 2014.https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical_en (acceso 05.07.2017).

Cooke, N.J., Ciobanu, C.L., Pring, A., Skinner, W., Shimizu, M., Danyushevsky, L., Saini-Eidukat, B. & Melcher, F. (2009). Trace and minor elements in sphalerite: a LA- ICPMS study. Geochimica et Cosmochimica Acta, 73, pp. 4761-4791.

Ishihara, S., Murakami, H., Márquez-Zavalia, M.F., 2011. Inferred indium resources of the Bolivian tin-polymetallic deposits. Resource Geology 61, 174-191.

Murakami, H., Ishihara, S., 2013. Trace elements of indium-bearing sphalerite from tin-polymetallic deposits in Bolivia, China and Japan: a femto-second LA-ICPMS study. Ore Geology Reviews 53, 223-243.

Schwarz-Scampera, U., Herzig, P.M., 2002. Indium: Geology, Mineralogy and Economics. Springer-Verlag, Heidelberg (257 pp.).

Soler, P., 1987. Variations des teneurs en éléments mineurs (Cd, In, Ge, Ga, Ag, Bi, Se,Hg,Sn) des minerais de Pb-Zn de la province polymetallique des Andes du Perou Central. Mineralium Deposita, 22, pp. 135-143.