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Reducción de óxidos metálicos
APLICACIONES EN METALURGIA EXTRACTIVA

Por PILAR ESCUDERO
Catedrática de Física y Química;. y
LORENZO MARTIN
Doctor en Ciencias Químícas,
Fv la Naturaleza son muy raros los metales que se encuentran en estado
^-+ libre, únicamente ^se presentan como tales los metales nobles: Plata,
oro, platino e iridio, debido a su escaso poder de reacción.
Los metales se presentangeneralmente formanda compuestas minerales; los de mayor interés técnico, en cuanto se refiere a extracción propiamente dicha, se hallan bien en forma de óxidos o suifuros y otros en proporciones menores en forma de hidróxidos y carbonatas.
La Metalurgia comprende dos grandes grupos: la Metalurgia física, que
estudia las peculiaridades de dichos metales, y la Metalurguia extractiva,
que trata delas operaciones y fases a que hay que someter un mineral para
del mismo, sacar lo que nos interesa : el metal libre. Dentro de las fases o
procesos metalúrgicos nos encontramos entre otros con la Reducción.
Este proceso se logra empleando diferentes reductores y vamos a comenzar por el método más general y quizás el más antiguo:
A) Reduccióra con ccrrbón.-Consiste en mezclar el óxído metálico concarbón y calentar al rojo incipiente -rojo blanco-, logrando una fusión
reductora. Un ejemplo típico del mismo lo tenemos en la reducción por
medio del carbón del óxido de estaño, paso que parece ser una sencilla y
simple reacción química que transcurre según la ecuación :
Sn02 + ZC

-^ Sn + 2 CO

[I]

pero en la práctica, sin embargo, se presentan ciertas dificultades dignas
de pararnos un poco enellas.
Estas son : El punto de fusión del estaño es apt•oximadamente 230° C
y la temperatura de reducción del óxido correspondiente se encuentra alrededor de los 1.000° C. A esta temperatura suficientemente alta se reducen
también metales que acompañan al estaño en forma de óxido, que no se
separaron en la preparación impurificando al mismo. Por otra parte tal
temperatura de reducción volatílizaal metal beneficiable. Además, y por si
fuera poco, el estaño a taies temperaturas presenta una cierta resistencia
a la disgregación y entonces escorifica muy fácilmente, ya que el óxido de
ENSEÑANZA R1ED1A-^

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PILAR

ESCUDF.RO

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GORF.N70 MARTÍN

estaño es un compuesto anfótero y lo mismo funciona como base quc como
ácido, en el primer caso dando silicatos de estaño y en el segundoestannatos.
Estas circunstancias son dignas de tenerse en cuenta para la elección
del horno conveniente en cada caso, horno de cuLa, horno de llama y
horno eléctrico.
En otros procesos el carbón no es el reductor directo, sino otros compuestos, tales como el monóxido de carbono, que puede formarse según la
siguiente reacción:

--}2C0

2C+ OZ

F.1 hierro puede obtenerse ,y de hecho se obtiene a partír desus óxidos
por el mismo procedimiento de reducción por el carbón. Tal reducción del
óxido de hierro por el carhón es tan antigua como el uso mismo del hierro

Fig. I

REDUCCIÓN DE ÓX(DOS htETÁLICOS

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y siguc siendo, en la actualidad, la base de la metalurgia del hierro. La
reacción genera] es como sigue:
Fe2U3 + 3 CO

--^ 2 Fe + 3 COZ

[iII]

la cual es extremadamente sencilla.
El grandesarrollo de la industria del hierro fue una consecuencia 1ógica
y narmal de un par de descubrimientos, el primero de los mismos era el
encontrar que la combinación de las impurezas, fundamentalmente sílica,
con otras especies para dar lugar a la formación de una escoria fusible
que mejorara la calidad del hierro; el segundo era relativo a la efectividad en el Alto Horno. Fue Nielsen en 1928 quienobservó que la reacción
en el alto horno se llevaba a cabo de una forma más efectiva si el aire
se preealentaba antes de penetrar en el horno.
En la actualidad todo proceso se verifica en un alto horno como ya hemos indicado. La figura 1 representa de forma esquemátiea un alto horno.
Un análisis previo de los minerales a tratar nos indicará acerca de las
impurezas que contienen los mismos antes de...