Pirometalurgia

QUE ES LA PIROMETALÚRGIA

•La piro metalurgia es la rama de la metalurgia que se encarga de la obtención y purificación de los metales, a través de la utilización del calor. Es la técnica más tradicional de extracción de metales, a partir de los minerales, eliminando la ganga, que se trata de silicatos u otros minerales sin interés, que se desechan para obtener el metal deseado.
En Pirometalurgia, una vez se consigue eliminar la ganga, o al menos su mayor parte, empieza el proceso de obtención del metal. Dicho proceso consiste básicamente en una reducción química, pues es preciso convertir el metal desde su número de oxidación positivo a número de oxidación cero:
M^n+ + ne^- → M
¿Cuál es el objetivo del proceso Piro metalúrgico?
Transformar el contenido de los concentrados,precipitados y minerales de fundición en metal libre y separarlo de otros minerales y metales que constituyen impurezas como: Fe S, Si, otros.
CARACTERÍSTICAS DE LA PIROMETALURGIA

•Grandes velocidades de reacción.
•El control de la temperatura puede usarse para alterar el equilibrio de la reacción.
•Los flujos involucrados son altamente concentrados en el metal.
•En estado líquido, la mayoría delos metales son inmiscibles con la escoria, es decir, no se mezclan con ésta.
•Los metales preciosos son solubles en el metal fundido (oro, plata en cobre).
•Invariablemente, todos los procesos piro metalúrgicos originan subproductos gaseosos.
•Las escorias metalúrgicas son relativamente estables en el medio ambiente natural.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas:
Posee una rápida velocidad dereacción.
Se obtiene una producción elevada.
Son ideales para tratar materias primas heterogenias y complejas
DESVENTAJAS:
Tiene poca selectividad.
A menudo se deben de repetir las etapas de obtención.
Produce una gran contaminación ambiental debido a los residuos gaseosos como el SO2.
Consume una elevada cantidad de energía.
Principales operaciones Piro metalúrgicas
•Calcinación:La calcinación consiste en el calentamiento de minerales que son formados por hidróxidos, a una temperatura muy elevada, con el fin de descomponer el mineral eliminando en forma de gas el agua o también el dióxido de carbono. De este modo se obtiene el óxido del metal, por ejemplo:
2 Fe (OH)3 (s) → Fe2O3 (s) + 3 H2O (g)
ZnCO3 (s) → ZnO (s) + CO2 (g)
TOSTACIÓN
Consiste en la oxidación de unsulfuro en presencia de aire. La tostación, por cualquiera de los diferentes métodos técnico es indispensable en casos de ciertos minerales o concentrados para prepararlos previamente a la lixiviación. La tostación puede hacerse variar, según sea necesario para producir un sulfato , un óxido , reducir el contenido de óxido , producir un cloruro , o bien una combinación de estos resultados.REDUCCIÓN:
Este proceso consiste en la obtención del metal libre a raíz del óxido metálico en el cual el metal aparece con oxidación positiva.
Para su realización se usa un reductor, que en muchos casos es el carbón, el CO, el hidrógeno, o cualquier otro metal más reductor.
Al igual que la calcinación, este proceso se lleva a cabo en hornos de diferentes formas y tamaños.
Existen metales que en lanaturaleza ya se encuentran en forma de óxidos, en cambio otros, aparecen como sulfuros, y deben ser tostados previamente para convertirlos en óxidos. En el caso de que se presenten a modo de carbonatos, previamente se necesita una calcinación:
SnO2 (s) + 2C (s) → Sn (l) + 2 CO (g)
Cr2 O3 (s) + 2 Al (s) → 2 Cr (l) + Al2 O3 (s)
FUSIÓN
La fusión es un proceso de concentración en el que unaparte de las impurezas de la carga se reúne formando un producto ligero de desecho llamado escoria, el cual puede separarse por gravedad de la porción más pesada que contiene prácticamente todos los componentes metálicos deseados.
La carga del horno debe fundirse para que sea posible la separación por gravedad de las capas de escoria y metal, también para facilitar la circulación y el contacto...