Quimica Industrial

Guia química industrial.
Algunos metales, tales como el oro, la plata y a veces el cobre, se encuentran en la naturaleza como elementos libres; sin embargo, la mayoría de los metales se encuentran como óxidos o bien como sales.
La metalurgia es la ciencia y la tecnología de la extracción de metales de sus fuentes naturales y de su preparación para usos prácticos. En general contempla lossiguientes pasos:
Explotación de yacimientos.
* Concentración de la mena.
* Reducción de la mena para obtener el metal libre.
* Refinación o purificación del metal.
* Mezclado del metal con otros elementos a fin de modificar sus propiedades, caso donde se obtiene una aleación.
Minerales
La corteza terrestre en su mayoría está formada  por  trozos de rocas de muchos tipos. Lasrocas están compuestas por minerales y estos, a su vez, por elementos químicos que se encuentran combinados formando diferentes ejemplares de compuestos. Si analizáramos la composición de la corteza terrestre, veríamos que los elementos más abundantes son el oxígeno y el silicio, a los que les siguen el aluminio y el hierro.
Propiedades físicas de los minerales
-Fractura: Es la forma en que separte un mineral, según una dirección preferencial.
-Dureza: Es la resistencia que ofrece una superficie lisa del mineral a ser rayada. Existe una escala de dureza denominada escala de Mohs, formada por diez minerales, ubicados por orden creciente de dureza, desde 1 hasta 10. Estos minerales están dispuestos en la escala de tal forma que cada uno puede rayar solo al anterior y ser rayado por elposterior. Así, el mineral más duro es el diamante y el más blando el talco.
-Exfoliación: Es la tendencia que tienen algunos minerales a partirse a lo largo de una o más direcciones cuando son golpeados o comprimidos. El mármol se rompe en muchos fragmentos.
Propiedades químicas de los Minerales
 
Los minerales pueden identificarse también por sus propiedades químicas, es decir, identificandosu composición química. Las experiencias para saber las propiedades químicas de un mineral son en general:
 
• Probar  si el mineral reacciona con ácido clorhídrico.
• Prestar atención si, al calentar el mineral, éste pierde agua.
• Examinar si el mineral se funde al calentarlo y desprende gases.
• Ver si el mineral es soluble en agua.
• Someter el mineral a la acción de la  llama y versi emite luz de algún color.
El valor de los minerales
La geología económica se dedica al estudio de las relaciones entre los minerales de un yacimiento y su aprovechamiento económico.
Es importante distinguir en un yacimiento la mena, que corresponde al material de un depósito mineral suficientemente concentrado para permitir la recuperación económica del metal deseado, y la ganga, queconsiste en las impurezas como arena y barro con las que está mezclada la mena.
Una vez extraída 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 reducción, que puede ser la pirometalurgia, cuando se usan altas temperaturas o la hidrometalurgia, cuando se utilizaagua en el proceso.
Industria metálica
Pirometalurgia del hierro
La hematita, Fe2O3, y la magnetita, Fe3O4, son dos minerales donde el hierro se encuentra como óxido y es mediante el proceso de la pirometalurgia que se puede obtener este elemento.
La reducción del hierro ocurre en un “alto horno”, que consiste en un reactor químico capaz de trabajar de manera continua.
El alto horno se cargapor la parte superior con una mezcla de mena de hierro, coque y piedra caliza. El coque sirve como combustible, es decir, entrega la energía necesaria para producir las altas temperaturas y además 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 es el...