Pirocloro

Pirocloro (Na,Ca)₂Nb₂O₆(OH,F) es un grupo mineral del miembro final del niobio del supergrupo pirocloro. La fórmula general, A₂B₂O ₇ (donde A y B son metales), representan una familia de fases isoestructurales al mineral pirocloro. Los pirocloros son una clase importante de materiales en diversas aplicaciones tecnológicas, como la luminiscencia, la conductividad iónica, la inmovilización de desechos nucleares, los recubrimientos de barrera térmica de alta temperatura, el control de los gases de escape de los automóviles, los catalizadores, las celdas de combustible de óxido sólido, los conductores iónicos/eléctricos, etc.

Ocurrencia

El mineral está asociado con las etapas finales metasomáticas de las intrusiones magmáticas. Los cristales de pirocloro suelen estar bien formados (euédricos), y se presentan normalmente como octaedros de color amarillento o marrón y brillo resinoso. Es comúnmente metamicto debido al daño por radiación de los elementos radiactivos incluidos.

El pirocloro se encuentra en pegmatitas asociadas con nefelina sienitas y otras rocas alcalinas. También se encuentra en granito pegmatitas y greisens. Se encuentra característicamente en carbonatitas. Los minerales asociados incluyen circón, aegirina, apatita, perovskita y columbita.

Nombre y descubrimiento

Se describió por primera vez en 1826 por un incidente en Stavern (Fredriksvärn), Larvik, Vestfold, Noruega. El nombre proviene del griego πῦρ, fuego, y χλωρός, verde porque normalmente se vuelve verde al encenderse en análisis de soplete clásico.

Estructura cristalina

Pirocloro es también un término más genérico para la estructura cristalina de pirocloro (Fd3m). La estructura cristalina más general describe materiales del tipo A₂B₂O₆ y A₂B₂O₇ donde las especies A y B son generalmente especies de tierras raras o metales de transición; p.ej. Y₂Ti₂O₇. La estructura de pirocloro es una superestructura derivada de la estructura de fluorita simple (AO₂ = A₄O₈), donde los cationes A y B están ordenados a lo largo de la dirección ⟨110⟩. La vacante de anión adicional reside en el intersticio tetraédrico entre los cationes del sitio B adyacentes. Estos sistemas son particularmente susceptibles a la frustración geométrica y nuevos efectos magnéticos.

La estructura del pirocloro muestra propiedades físicas variadas que abarcan aisladores electrónicos (por ejemplo, La₂Zr₂O₇), conductores iónicos (Gd_1,9Ca_0,1Ti₂O_6,9), conductores metálicos (Bi₂Ru₂O_7−y), conductores mixtos iónicos y electrónicos, sistemas de espín hielo (Dy₂Ti₂ O₇), sistemas de vidrio giratorio (Y₂Mo₂O₇), cadena de haldano (Tl₂Ru₂O₇) y materiales superconductores (Cd₂Re₂O₇). También se han investigado estructuras más desordenadas, como los pirocloros de bismuto, debido a sus interesantes propiedades dieléctricas de alta frecuencia.

Minería de niobio

Los tres mayores productores de mineral de niobio están explotando depósitos de pirocloro. El depósito más grande de Brasil es la mina CBMM ubicada al sur de Araxá, Minas Gerais, seguida por el depósito de la mina Catalão al este de Catalão, Goiás. El tercer depósito más grande de mineral de niobio es la mina Niobec al oeste de Saint-Honoré, cerca de Chicoutimi, Quebec.

El mineral de pirocloro normalmente contiene más del 0,05 % de uranio y torio radiactivos naturales.

Lueshe en Kivu del Norte, República Democrática del Congo, tiene importantes depósitos de pirocloro.