Fundamentos de Metalurgia Extractiva

FUNDAMENTOS DE
METALURGIA
EXTRACTIVA
MI4100-Pirometalurgia
Prof. Gabriel Riveros
09 y 13 de Agosto de 2010
Introducción

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Metalurgia Extractiva
Metalurgia Extractiva se puede describir como el
estudio conjunto de procesos químicos y
operaciones físicas que permiten que el metal,
en estado nativo o como componente de uno o
varios compuestos en un mineral, pueda
obtenerse enestado metálico o formando un
compuesto para su uso posterior
Los procesos químicos y operaciones físicas se
efectúan en general en medios heterogéneos que
involucran estados de agregación sólido, líquido y
gas, y en casos mucho más reducidos en
número, en medios homogéneos.
En Metalurgia Extractiva los procesos de
beneficio de minerales se clasifican en dos
grandes grupos que corresponden ala
Pirometalúrgia y a la Hidrometalurgia.

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Metalurgia Extractiva
En el primero se estudia la extracción de los
metales a alta temperatura, mientras que en
segundo caso se efectúa con el mismo propósito
en fase acuosa a temperatura, por lo general,
ambiente.
También es frecuente estudiar por separado otro
conjunto de procesos de beneficio, los
Electrometalúrgicos, que incluyen lasreacciones
de oxidación o reducción producidas por el paso
de la corriente eléctrica, en fase acuosa o sales
fundidas.
Algunas veces la primera variante se incluye en la
Hidrometalurgia mientras que la segunda en la
Pirometalúrgia.
El beneficio de un mineral conlleva en su
tratamiento procesos en que se mezclan la piro,
hidro y electrometalurgia, donde la transferencia
de momento, calory masa y las técnicas
matemáticas constituyen los fundamentos de la
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ingeniería denominada metalurgia extractiva.

Depósitos Naturales
Los metales se encuentran en la naturaleza
asociados a otros elementos químicos, formando
principalmente óxidos, sulfuros y haluros, estos
reciben el nombre de especie mineralógica.
La corteza terrestre está compuesta por uno o
más minerales. El 99,5 %del material duro de
ésta que se denomina roca, está constituida por
sólo 12 elementos: oxígeno (O2), silicio (Si),
aluminio (Al), hierro (Fe), calcio (Ca), potasio (K),
magnesio (Mg), titanio (Ti), fósforo (P), hidrógeno
(H2), carbono (C) y manganeso (Mn). Los
elementos restantes, constituyen el 0,5 % del
total.
Los metales con una mayor reactividad tienden a
formar compuestos másestables y a menudo
más complejos.
Aquellos con una baja
reactividad, caso de los denominados metales
nobles, oro (Au), plata (Ag) y platino (Pt), se
pueden encontrar en la naturaleza en estado
nativo.
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Depósitos Naturales
Las especies
mineralógicas que se han
concentrado en ciertas zonas del planeta,
constituyen los yacimientos minerales, que se
encuentran físicamente asociados aespecies sin
valor denominadas ganga. Esta definición se
aplica tanto a los metálicos como a los no
metálicos, estos últimos denominados también
minerales industriales.
Si bien, el curso está enfocado principalmente a
la metalurgia de metales ferrosos y no-ferrosos, el
ingeniero de procesos debe siempre tener
presente la posible explotación de elementos o
minerales poco tradicionales.
Chileposee yacimientos importantes de cobre,
molibdeno, oro, plata,
hierro y renio.
En
cantidades menores se encuentran el cinc, y
plomo.
Entre
los
minerales
industriales
sobresalen por su volumen y valor, los depósitos
salinos, nitratos, yodo, carbonato de litio, sulfato
de sodio, boratos y cloruro de sodio.
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Producción Comercial de Metales
y minerales
El tonelaje de producción deun metal ó de un
mineral industrial depende de los siguientes
factores:
1. Accesibilidad del deposito mineral
2. Riqueza del deposito
3. naturaleza del proceso de extracción
4. Propiedades físico químicas
5. Demanda
La demanda está gobernada por muchos
factores, no siendo uno de ellos su abundancia
relativa en la corteza terrestre. Así, aunque el
cobre es el tercer metal utilizado en...