Zinc

Metalurgia: mineral de procedencia, obtención y usos del Zinc.

1. Descripción química del elemento:
Elemento químico de símbolo Zn, número atómico 30 y peso atómico 65.37. Se encuentra en el cuarto periodo, en el grupo 12, su configuración electrónica es [Ar]3d104s2 y su estado de oxidación es 2. Se conocen 15 isótopos, cinco de los cuales son estables y tienen masas atómicas de 64, 66, 67,68 y 70. Cerca de la mitad del zinc común se encuentra como isótopo de masa atómica 64.
El zinc es uno de los elementos menos comunes; se estima que forma parte de la corteza terrestre en un 0.0005-0.02%. Ocupa el lugar 25 en orden de abundancia entre los elementos. El zinc puro y recientemente pulido es de color blanco azuloso, lustroso y moderadamente duro (2.5 en la escala de Mohs). El zincpuro es dúctil y maleable pudiéndose enrollar y tensar, pero cantidades pequeñas de otros metales como contaminantes pueden volverlo quebradizo. Se funde a 420ºC y hierve a 907ºC.
Su potencial iónico es de 216 kcal/g· mol es el segundo mayor dentro de los metales de transición solo superado por el mercurio. Tiene una electronegatividad de 1,6 y comparándola con la del hidrógeno no eselectropositivo ni electronegativo.
Es un metal químicamente activo. Puede encenderse con alguna dificultad produciendo una flama azul verdosa en el aire y liberando óxido de zinc en forma de humo. El zinc metálico en soluciones ácidas reacciona liberando hidrógeno para formar iones zinc, Zn2+. Se disuelve también en soluciones fuertemente alcalinas para formar iones dinegativos de tetrahidroxozincatos,[Zn(OH)4]-2, escrito algunas veces como [ZnO2]-2 en las fórmulas de los zincatos.
El aire húmedo provoca la formación de una capa de óxido superficial, coherente e impermeable, que lo hace resistentes al ataque de los oxidantes y hace que tenga color grisáceo.
El zinc es siempre divalente en sus compuestos, excepto algunos cuando se une a otros metales, que se denominan aleaciones de zinc. Formatambién muchos compuestos de coordinación. En la mayor parte de ellos la unidad estructural fundamental es un ion central de zinc, rodeado por cuatro grupos coordinados dispuestos espacialmente en las esquinas de un tetraedro regular.
El zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata. A 0.91ºK es un superconductoreléctrico. El zinc puro no es ferromagnético.
2. Forma en la que se encuentra en la naturaleza:
El zinc se encuentra generalmente asociado a otros metales como el cobre o el plomo. Los yacimientos de zinc están ampliamente repartidos por el mundo. En los lugares en los que aparece en gran cantidad, la proporción de impurezas en la roca es a menudo considerable. Su principal mineral es la blenda,marmatita o esfalerita de zinc (ZnS) que contiene como impurezas al cobre, el manganeso, el calcio, el cobalto, la plata, etc., pero también existe como smithsonita y calamina. Las grandes explotaciones se sitúan en Canadá (Columbia británica), en Estados Unidos (Utah, Colorado, Idaho), en Perú (Cerro de Pasco) y en Australia.
3. Modo de extracción o síntesis del compuesto:
La extracción del zincpuede efectuarse en las minas a cielo abierto o en yacimientos profundos. La elección del tipo de explotación depende del entorno y del capital invertido. Cuando se decide explotar una mina a cielo abierto, los mineros cavan huecos con la ayuda de taladros neumáticos manuales, en los que colocan cargas explosivas. Una vez extraídas, las rocas son transportadas hasta la fábrica de transformación,que generalmente se encuentra en la misma mina, para comenzar la fase de concentración.
Separación de concentrados de zinc:
En esta etapa, el mineral es triturado con el fin de obtener partículas muy finas que, según la naturaleza del mineral, van a ser sometidas a diversos tratamientos químicos. Se trata de extraer del mineral un máximo de elementos extraños e impurezas. Más tarde, los...