quimica


Marco Teórico
"Obtención de metales a partir de un mineral"
Metalurgia: Es la técnica de obtención, y tratamiento de los metales desde minerales metálicos hasta los no metálicos. También estudia la producción de aleaciones. El control de calidad de los procesos vinculados así como su control contra la corrosión.
¿Cómo fue que surgió la metalurgia?
En la antigüedad los procesos metalúrgicosse fueron desarrollando por técnicas de ensayo y error, ya que los procesos muchas veces eran el resultado de accidentes o de una imaginación ingeniosa.
Por ejemplo, alrededor de 4000 a.c. el hombre aprendió a producir cobre y bronce mediante la fusión de menas de cobre y estaño utilizando como combustible el carbón.
Hoy en día los procesos utilizados para obtener los distintos metales se handesarrollado enormemente en cuanto a la tecnología que se emplea en ellos.
Los procesosmetalúrgicos tienen las siguientes fases:
• Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en estado natural, separándolo de la ganga.
• El afino, enriquecimiento o purificación: eliminación de las impurezas que quedan en el metal.
• Elaboración de aleaciones.
Hay operaciones físicas y químicaspara la obtención de metales.
Operaciones físicas: Triturado, Molienda, Centrifugado, Decantado, Disolución, Destilación, Secado, Precipitación física, Flotación, Filtrado (A presión o al vacío)
Operaciones químicas: Tostación, Oxidación, Electrólisis, Reducción, Hidrólisis, Lixiviación (Mediante reacciones ácido-base), Precipitación química, Electrodeposición, Cianuración.
En la última etapa delos procesos metalúrgicosse clasifican los procesos en: Pirometalúrgicos: Tales como, el secado y la calcinación, además de la tostación de menas de sulfuros, la aglomeración y sinterización de menas de óxidos y sulfuros, el tratamiento de los gases de tostación, la reducción de los óxidos metálicos y la refinación del metal obtenido.
Hidrometalúrgicos: Lixiviación, intercambio iónico yextracción por disolventes.
Electrometalúrgicos: Como, electrobeneficio y electrorefinación.
PIROMETALÚRGIA :
Secado y calcinación: El secado es un proceso mediante el cual se elimina el agua contenida en sustancias como menas o coque, por evaporación. Por el contrario, durante la calcinación se eliminan, agua, dióxido de carbono (CO2) y otros gases, los cuales se encuentran enlazados químicamente en laforma de, por ejemplo, hidratos y carbonatos.
En una mena común de hierro carbonatada, los carbonatos que suele contener se descomponen de la siguiente manera en presencia de oxígeno:
4 FeCO3 + O2 2 Fe2O3 + 4 CO2.
Para menas carbonatadas de manganeso y de calcio se tienen las reacciones de descomposición siguientes:
3 MnCO3 Mn3O4 + 2 CO2 + CO CaCO3 CaO + CO2
La calcinación al igual que elsecado son procesos endotérmicos, por lo cual debe suministrarse calor a una temperatura relativamente elevada, dependiendo de la mena que se este procesando.
Efectuada la calcinación se obtienen óxidos metálicos y la mena se encuentra lista para su posterior reducción. En los hornos de calcinación se distinguen tres zonas:
a) Zona de precalentamiento: en ésta zona la carga sólida se precalientaa contracorriente con los gases calientes del horno.
b) Zona de reacción: en ésta zona tiene lugar la descomposición de los hidratos o carbonatos.
c) Zona de enfriamiento: en ésta zona los productos de calcinación se enfrían con aire a contra corriente.
•Tostación de sulfuros: La tostación es la oxidación de sulfuros metálicos para producir óxidos metálicos y dióxido de azufre, las menas decobre, zinc y plomo típicamente se tuestan con el principal propósito de convertir a estas menas en óxidos para su posterior tratamiento de reducción. En general la tostación es un proceso fuertemente exotérmico y se realiza de varias formas, entre ellas:
a) Por combustión de un montón o pila de mena.
b) En horno de reberbero de solera plana, rastrillando la mena a mano o mecánicamente.
c)...