El mineral pirita fue históricamente apodado ‘el oro de los tontos’ debido a su engañoso parecido con el metal precioso.
El término se usó a menudo durante la fiebre del oro de California en la década de 1840 porque los buscadores sin experiencia anunciaban descubrimientos de oro cuando en realidad era pirita, compuesta de disulfuro de hierro sin valor (FeS₂).
Irónicamente, los cristales de pirita pueden contener pequeñas cantidades de oro real, aunque es muy difícil de extraer. El oro que se esconde dentro de la pirita a veces se denomina ‘oro invisible’, porque no es observable con microscopios estándar, sino que requiere instrumentos científicos sofisticados.
No fue hasta la década de 1980 cuando los investigadores descubrieron que el oro en la pirita puede presentarse en diferentes formas, ya sea como partículas de oro o como una aleación, en la que la pirita y el oro se mezclan finamente.
En nuestra nueva investigación, publicada en Geology, mis colegas y yo descubrimos una tercera forma, previamente desconocida, en que el oro puede acechar dentro de la pirita. Cuando el cristal de pirita se está formando bajo temperaturas o presiones extremas, puede desarrollar pequeñas imperfecciones en su estructura cristalina que se pueden ‘decorar’ con átomos de oro.
¿Cuáles son estos defectos cristalinos’?
Los átomos dentro de un cristal están dispuestos en un patrón característico llamado red atómica. Pero cuando un cristal mineral como la pirita crece dentro de una roca, este patrón de celosía puede desarrollar imperfecciones.
Como muchos minerales, la pirita es resistente y dura en la superficie de la Tierra, pero puede volverse más retorcida y elástica cuando se forma en las profundidades del planeta, que es también donde se forman los depósitos de oro.
Cuando los cristales se estiran o retuercen, los enlaces entre los átomos vecinos se rompen y rehacen, formando miles de millones de diminutas imperfecciones llamadas dislocaciones, cada una aproximadamente 100.000 veces más pequeña que el ancho de un cabello humano, o 100 veces más pequeña que una partícula de virus.
La química de estas imperfecciones a escala atómica es notoriamente difícil de estudiar porque son muy pequeñas, por lo que las impurezas están presentes en cantidades absolutamente minúsculas. Detectarlos requiere un instrumento especializado llamado sonda atómica.
Una sonda atómica puede analizar materiales a una resolución extremadamente alta, pero su principal ventaja sobre otros métodos es que nos permite construir un mapa 3D que muestra la ubicación precisa de las impurezas dentro de un cristal, algo que nunca antes había sido posible.
Nuestra investigación revela que las dislocaciones dentro de los cristales de pirita se pueden ‘decorar’ con átomos de oro. Esto es particularmente común donde los cristales se han torcido durante su historia; aquí, el oro puede estar presente en concentraciones varias veces más altas que en el resto del cristal.
Una potencial mina de oro
¿Por qué alguien debería preocuparse por algo tan pequeño? Bueno, brinda información interesante sobre cómo se forman los depósitos minerales y también es una bendición potencial para la industria minera del oro.
Anteriormente, se sospechaba que el oro en cristales de pirita anormalmente ricos estaba hecho de partículas de oro formadas durante un proceso de varios pasos, lo que sugiere que la pirita y el oro cristalizaron en diferentes momentos y luego se agruparon. Pero nuestro descubrimiento de que el oro puede decorar estas imperfecciones cristalinas sugiere que incluso los cristales de pirita con un contenido de oro relativamente alto pueden formarse en un solo proceso.
Nuestro descubrimiento también puede ayudar a los mineros de oro a extraer oro de la pirita de manera más eficiente, reduciendo potencialmente las emisiones de efecto invernadero. Para extraer el oro, el mineral suele oxidarse en grandes reactores, que utilizan cantidades considerables de energía.
Los sitios de dislocación dentro de los cristales podrían ofrecer una lixiviación parcial mejorada o un objetivo para que las bacterias ataquen y rompan el cristal, liberando el oro en un proceso conocido como biolixiviación, lo que potencialmente reduciría el consumo de energía necesario para la extracción. Esta idea aún no ha sido probada, pero definitivamente merece una investigación.
Si ayuda a allanar el camino para métodos de extracción de oro más sostenibles, quizás el oro de los tontos no sea tan tonto después de todo.
Quizás la pirita todavía esté a la altura de su reputación histórica de oro de los tontos’ hasta que se desarrollen técnicas de procesamiento de minerales mejores y más sostenibles para el medio ambiente.
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