Efecto del contenido de azufre sobre la meteorización del carbón: comparación de dos mantos en Hato de la Virgen (Fm. Carbonera), Venezuela

Resumen

Diez muestras de carbón bituminoso, presentando diferentes niveles de meteorización, fueron colectadas a diferentes profundidades de dos minas subterráneas ubicadas en la localidad de Hato de la Virgen, Estado Táchira, Venezuela: la galería G-ll, donde se explota el manto 20, con un contenido de azufre ≻ 5 %; y la galería G-24, donde está presente el manto 24, cuya abundancia en este elemento no supera el 1,5 %. El objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto del azufre en la extensión de la meteorización del carbón. Con fines comparativos, se cuenta con las respectivas muestras totalmente frescas, provenientes de núcleos de perforación.
Los carbones fueron sometidos a los siguientes análisis: inmediatos (humedad, materia volátil, carbono fijo, cenizas, poder calórico), Indice de hinchamiento libre (FSI), análisis elemental (C, H, N, O), azufre total y sus formas (pirítico, sulfático y orgánico), y composición mayoritaria de las cenizas (Si, Al, Ca, Mg, Mn, Fe, K, Na, Cl, P). Adicionalmente, se obtuvieron sus espectros de infrarrojo, en el modo de Transformadas de Fourier.
Sólo las muestras procedentes de los núcleos de perforación son totalmente frescas; las muestras colectadas dentro de las galerías manifiestan diferentes niveles de oxidación, detectada tanto por parámetros químicos (humedad, poder calórico, composición elemental y de las cenizas) como por espectroscopia de infrarrojo (aparición de la banda de carbonilo, disminución de la absorción propia de estiramiento del enlace C-H).
La presencia de azufre en alta proporción no modifica de manera apreciable ni el estilo ni la extensión de la oxidación de la matriz orgánica del carbón. Sin embargo, el azufre sí es responsable de variaciones importantes en el estilo de alteración de la matriz inorgánica, modificando el esquema de lixiviación de algunos elementos (principalmente Fe, y en menor extensión Si, P, K), que son removidos preferentemente, e inmovilizando otros (Ca, Mg, Mn) mediante precipitación como sulfatos insolubles.