CINETICA MET 1 1

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS Y METALURGICA

CINETICA METALURGICA
CINETICA MET., REACCION QUIMICA,
CLASIFICACION,ORDEN DE REACCION
CLASE 1

ING. ROGER ALFONSO MOZO HORNA

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1. CINETICA METALURGICA
• Cinética Metalurgica. Es el estudio de las velocidades
y mecanismos de las reacciones químicas.
• Velocidad de reacción: Es una medida de la rapidez
conla que se forman los productos o se consumen los
reactivos.
• Mecanismo de reacción: Es la secuencia detallada de
los pasos simples, elementales, que van desde los
reactivos a los productos.

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• En los procesos de obtención de un metal desde el mineral o
concentrado hasta su refinación, existen una o más etapas en
las que ocurren transformacionesfísico-químicas.
• Solo contados metales, tales como oro o platino se
encuentran nativos.
• En todos los otros casos el metal debe ser químicamente
extraído y purificado, por ejemplo, en la obtención de cobre
desde sulfuros u óxidos; en la obtención de arrabio (hierro) y
acero desde minerales oxidados de hierro; en la obtención de
zinc desde sulfuros o silicatos, etc.
• En el caso mencionado delcobre, su extracción a partir de sus
sulfuros ocurre por una transformación inicial a alta
temperatura para formar el eje fundido de cobre (Cu2S-FeS) y
luego al oxidar y reducir el eje formado a metal crudo o cobre
blíster (Fig. 1).

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En metalurgia, la mayorparte de las reacciones ocurren tanto en
medio acuoso (lixiviación, cementación, precipitación, electro
obtención y electro refinación), como a alta temperatura (tostación,
reducción, oxidación, etc.) o en medio fundido a alta temperatura
(obtención de aluminio, formación de ejes o matas fundidas de
sulfuros reducción de wustita (FeO) líquida con carbono, etc.).
El análisis inicial de la extracción,purificación o refinación de un metal
debe ser termodinámico, para establecer si la o las reacciones pueden
ocurrir termodinámicamente.
El segundo paso es establecer que ocurre durante la transformación
química del o delas substancias involucradas. Es necesario aquí
conocer el o los mecanismo (s) que participa (n), así como la velocidad
de aproximación al equilibrio que se establece. Estocorresponde a la
cinética de reacción.

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Por otra parte es necesario conocer y caracterizar el flujo y la mezcla entre
reactivos y productos en el espacio físico en que ocurre la transformación.
Este espacio o volumen se denomina en general “reactor”, aún cuando en
metalurgia, y dependiendo del proceso, se conoce por horno, (cuba,
cubilote, rotativo, flash,CT, etc.) estanque (lixiviación en estanques o
columnas, estáticas o agitadas) convertidor (para ejes de cobre níquel),
tostador (lecho fluido, horno de piso múltiples), etc.
• En el diseño de un reactor, o un proceso se comienza por analizar los
aspectos termodinámico y las condiciones bajo las cuales sería posible
producir
las
transformaciones
deseadas,
o
bien,
dadas
ciertas condiciones deoperación, verificar si la transformación es
posible de efectuar.
• Conocida las condiciones termodinámicas, se debe entonces conocer el
aspecto cinético del proceso: es decir, que equilibrio se establece en las
condiciones fijadas y con que velocidad se aproxima al equilibrio.
Finalmente, se debe conocer el patrón de flujo y de mezcla que ocurren
en el interior del reactor, e integrar la expresiónanalítica en la cinética
para así caracterizar la transformación global y diseñar el reactor
o proceso.

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2. REACCION QUIMICA
• La reacción química es aquel proceso químico en el cual dos
sustancias o más, denominados reactivos, por la acción de un factor
energético, se convierten en otras sustancias designadas como
productos. Mientras tanto, las...