FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS METALURGICOS EXTRACTIVOS
En general, la obtención de un metal en particular involucra una serie de tales pasos químicos. Una vez que el metal ha sido extraído y refinado, debe sufrir un tratamiento posterior para adaptarlo al uso que le ha sido asignado. Por medio de las adiciones de otros elementos, las deformaciones mecánicas, los tratamientos térmicos, etc. se le entregan al metal las propiedades que determinan su utilidad posterior
Metalurgia Extractiva
1-Preparación de Minerales:a)Conminución b)Concentraciónc)Lixiviación
2. -Metalurgia de Procesos a)Tostaciónb)Reducción c)Refinación d)Electrorefinación
PROCESOS DE OBTENCIÓN DE METALES
En la antigüedad los procesos metalúrgicos se fueron desarrollando por técnicas de ensayo y error, ya que las innovaciones en los procesos muchas veces eran el resultado de accidentes o a veces de una imaginación ingeniosa
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.
TOSTACIÓN DE SULFUROSLa tostación es la oxidación de sulfuros metálicos para producir óxidos metálicos y dióxido de azufre
REDUCCIÓN DE LOS ÓXIDOS METÁLICOS Un numeroso grupo de metales se producen a partir de óxidos, este es por ejemplo el caso del hierro Fe, cromo Cr, manganeso Mn, estaño, etc. En otros casos, por ejemplo para el plomo Pb y el zinc Zn, las menas de sus sulfuros se tuestan primero para producir óxidos, como ya vimos; posteriormente estos óxidos se reducen para producir metal.
REFINACIÓNLos metales que se obtienen de los procesos primarios de extracción contienen frecuentemente impurezas provenientes de la mena, los fundentes o el combustible. Para poder utilizar dichos metales es necesario someterlos a uno o varios procesos de refinación.
ELECTROMETALURGIA
es importante en el caso de los metales ligeros altamente activos, aluminio, magnesio, etc., los cuales se producen casi exclusivamente por electrólisis de sales fundidas. En el caso de otros metales como el cobre y el zinc, el beneficio electrolítico apartir de disoluciones acuosas representa una alternativa a los procesos pirometalúrgicos.
ELECTROBENEFICION:Cuando dos electrodos se conectan a una fuente de voltaje y se sumergen en una disolución que contiene iones, los iones positivos emigran al electrodo que tiene el exceso de electrones (cátodo), los iones negativos emigran hacia el electrodo deficiente de electrones (ánodo)
ELECTROREFINADO: Con frecuencia, un metal se transfiere desde un ánodo impuro o desde una aleación o compuesto hacia un compuesto hacia un cátodo hecho de un metal puro. Por ejemplo en la refinación del cobre, dos electrodos de cobre se encuentran sumergidos en una disolución de CuSO4.
PROCESOS DE SEPARACIÓN Y CONCENTRACIÓN DE MINERALES.
Muchos minerales presentan isomorfismo, que es la sustitución de átomos dentro de la estructura cristalina por átomos similares sin cambiar la estructura atómica. Los minerales también exhiben polimorfismo, minerales diferentes que tienen la misma composición química, pero propiedades físicas marcadamente diferentes debido a una diferencia en la estructura atómica.
HIDROMETALÚRGIA
aquellos procesos utilizados para la recuperación de metales por medio de disoluciones acuosas, abarcan una amplia variedad de procesos que van desde la lixiviación de menas de sulfuros tostados pasando por la purificación de disoluciones, hasta la recuperación de metales o sus compuestos mediante precipitación química o electro química.
AGLOMERACIÓNPor aglomeraciónse entienden los procesos en los que los materiales de granulometría fina, por ejemplo, concentrados de mena, son transformados en terrones más gruesos.
LIXIVIACIÓN:Se entiende por lixiviación la disolución de los metales soluble de una mena con ayuda de disolventes apropiados. Los reactores utilizados para la lixiviación dependen de la naturaleza de la mena, de su ley y del tamaño de partícula.
INTERCAMBIO IÓNICO: Los intercambiadores de iones son sólidos en los cuales existen diversos iones débilmente enlazados, más tarde éstas se complementaron con resinas orgánicas las cuales se utilizan más en la actualidad.
EXTRACCIÓN CON DISOLVENTES Algunos iones y compuestos metálicos muestran una elevada solubilidad en ciertos disolventes orgánicos. Puede ser también que la solubilidad sea altamente selectiva y hace posible una separación de los metales.
CAMPO DE PROCESAMIENTO DE MINERALES
En el procesamiento de minerales hay dos operaciones fundamentales principalmente la liberación o separación de los minerales valiosos de los minerales de desecho o ganga y la concentración de esos valores (mena).
TRITURACIÓN: La trituración es la primera etapa mecánica en el proceso de conminución en la cual el principal objetivo es la liberación de los minerales valiosos de la ganga. Generalmente la trituración es una operación en seco y normalmente se realiza en dos o tres etapas.
Hidrociclón:es un clasificador diseñado para ser utilizado en cabezales de separacion. Su función es la de separar la mena de la ganga y otras partículas compactas más pesadas que el agua. La separación se produce gracias a la velocidad de rotación que se genera al ser inyectada el agua de forma tangencial en el interior del cuerpo del hidrociclón.
FLOTACIÓN: Ajustando las propiedades químicas de las partículas de la pulpa proveniente del proceso de molienda mediante varios reactivos químicos, es posible que los minerales valiosos desarrollen avidez por el aire (aerofílicos) y que los minerales de la ganga busquen el agua y rechacen el aire (aerofóbicos).
SEPARACIÓN MAGNÉTICA: La separación magnética es un proceso importante en el beneficio de las menas de hierro, pero también encuentra aplicación en el tratamiento de minerales no ferrosos. Se usa ampliamente para extraer wolframita (FeWO4) y hematita (Fe2O3) paramagnéticas de menas de estaño.
CRIBADO O TAMIZADO: Los tamices para su manejo generalmente se clasifican por el número de mallas o agujeros que existen en una distancia de pulgada lineal. Este proceso consiste en utilizar un agujero,un juego de tamices colocados verticalmente en orden creciente de superior a inferior, dichos conjuntos pueden estar accionados por dispositivos que produzcan sacudidas, vibraciones, oscilaciones, trepidaciones.
MOLIENDA: La molienda es la última etapa del proceso de conminución de las partículas minerales.Esto se realiza en recipientes cilíndricos rotatorios de acero que se conocen como molinos de rodamiento de carga, los que contienen una carga suelta de cuerpos de trituración, el medio de molienda, libre para moverse dentro del molino y pulverizar así las partículas de mena. En el proceso de molienda, las partículas entre 5 y 250 mm se reducen de tamaño entre 10 y 300 μm.
