PROCESOS_QU_MICOS_METAL_RGICOS

Algunos metales, tales como el oro, la plata y a veces el cobre, se encuentran en la naturaleza como elementos libres sin embargo, la mayora de los metales se encuentran como xidos o bien como sales. La metalurgia es la ciencia y la tecnologa de la extraccin de metales de sus fuentes naturales y de su preparacin para usos prcticos. En general contempla los siguientes pasos Explotacin deyacimientos. Concentracin de la mena. Reduccin de la mena para obtener el metal libre. Refinacin o purificacin del metal. Mezclado del metal con otros elementos a fin de modificar sus propiedades, caso donde se obtiene una aleacin. Es importante distinguir en un yacimiento la mena, que corresponde al material de un depsito mineral suficientemente concentrado para permitir la recuperacin econmica delmetal deseado, y la ganga, que consiste en las impurezas como arena y barro con las que est mezclada la mena. Una vez extrada la mena del yacimiento, se tritura, se muele y posteriormente se trata para concentrar el mineral y separarlo de la ganga. Posteriormente, de la mena se extrae el metal por un proceso de reduccin, que puede ser la pirometalurgia, cuando se usan altas temperaturas o lahidrometalurgia, cuando se utiliza agua en el proceso. Pirometalurgia del hierro La hematita, Fe2O3, y la magnetita, Fe3O4, son dos minerales donde el hierro se encuentra como xido y es mediante el proceso de la pirometalurgia que se puede obtener este elemento. La reduccin del hierro ocurre en un alto horno, que consiste en un reactor qumico capaz de trabajar de manera continua. El alto horno secarga por la parte superior con una mezcla de mena de hierro, coque y piedra caliza. El coque sirve como combustible, es decir, entrega la energa necesaria para producir las altas temperaturas y adems aporta los gases reductores CO y H2. La piedra caliza, CaCO3, sirve como fuente de CaO, que reacciona con los silicatos y otras sustancias para formar la escoria. Otra materia prima importante esel aire, ya que se requiere para la combustin del coque. Ntese la diferencia de temperatura en las diferentes partes del alto horno. El proceso qumico que ocurre es el siguiente 1. En el horno el oxgeno reacciona con el coque y se forma monxido de carbono, liberndose energa calrica. C(s) O2(g) ( 2 CO(g) 2. El vapor de agua reacciona con el carbono, produciendo monxido de carbono e hidrgeno.Esta reaccin es endergnica y adems sirve para regular la temperatura en el alto horno. H2O(g) C(s) ( CO(g) H2(g) 3. Estos dos gases son los encargados de reducir los xidos de hierro a hierro metlico. Fe3O4(s) 4 CO(g) ( 3 Fe(s) 4 CO2(g) Fe3O4(s) 4 H2(g) ( 3 Fe(s) 4 H2O(g) El hierro fundido se acumula en la base del alto horno y sobre l queda una capa de escoria que impide que el hierroreaccione con el oxgeno que entra. La mayor parte del hierro que se obtiene se ocupa en la preparacin del acero. 4. La piedra caliza por efecto de la temperatura se descompone en xido de calcio y anhdrido carbnico, tal como lo expresa la ecuacin CaCO3 ( CaO CO2 El xido de calcio reacciona con el xido de silicio, que generalmente se encuentra presente en los minerales de hierro, y se formansilicatos de calcio SiO2 CaO ( CaSiO3 El silicato de calcio es fundido debido a las altas temperaturas del horno y, dado que es menos denso que el hierro, flota sobre l. Otros xidos no metlicos se mezclan con el silicato de calcio y forman la escoria, la que puede ser removida fcilmente. Hidrometalurgia La hidrometalurgia consiste en procesos en solucin acuosa mediante los cuales se extrae elmetal de una mena. El proceso hidrometalrgico ms importante es la lixiviacin, en el cual el mineral que contiene el metal que se desea extraer se disuelve de un modo selectivo. Si el compuesto es soluble en agua, entonces el agua resulta ser un buen agente para la lixiviacin, pero en general, para la lixiviacin se ocupa una solucin acuosa de un cido, una base, o una sal. En la obtencin de cobre...