Obtencion De Los Metales Puros

Obtención de los metales puros. Definición y clasificación de los minerales.

Introducción

Metalurgia es la ciencia y arte que se ocupa de la extracción de los metales, de sus características físicas y mecánicas y de los productos de los mismos. Se le considera dividido en dos partes: Metalurgia no Ferrosa y Metalurgia Ferrosa.

En la metalurgia no ferrosa solamente nos ocuparemos metales, que en el ramo de la ingeniería tienen numerosas aplicaciones y son: El aluminio, el antimonio, cobre, estaño, magnesio, níquel, plata, plomo y zinc.

En la metalurgia ferrosa se estudiarán los métodos de obtención del hierro y sus principales aleaciones, así como sus más notorias características y aplicaciones.

Como la gran mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza en forma de compuestos, se desprende entonces que su obtención se realiza a partir de sus compuestos.

1.1 Se llama mineral al estado natural en que los metales se encuentran en la corteza terrestre, ya sea en estado de alta pureza (metales nativos) o bien formando compuestos químicos.

Tantos los metales nativos como los compuestos o minerales metálicos, conocidos como menas, se encuentran con otros productos de nulo valor; estos últimos compuestos se conocen con el nombre de gangas, ejemplos: piedra caliza, arena sílice, feldespatos, arcilla, etc.

1.2 Para facilitar el estudio y conocimiento delos minerales, estos se han dividido en dos grupos

a) Minerales oxidados

b) Minerales sulfurados

Ejemplos de minerales oxidados; la alumina, la cuprita, la calamina.

Ejemplos de minerales sulfurados; la antimonita, la galena, la blenda

En una mina los metales pueden encontrarse en estado nativo o en formas de compuestos o bien en ambas formas. Puede haber minerales de un solo metal o de varios mezclados, pueden existir otros minerales no metálicos que conviene separar, por ejemplo el grafito, superfosfatos, micas, etc.

Para que los procesos metalúrgicos de extracción resulten cómodos y costeables, es necesario, separar las gangas. El conjunto de operaciones que se realizan para eliminar las gangas de los minerales últimos, se llama, preparación mecánica de los minerales.

La preparación de los minerales comprenden los pasos que en orden de aplicación se llevan a cabo

1. Apartado

2. Molienda

3. Cribado

4. Clasificación

5. Concentración

Con todas estas operaciones, se logra obtener un mineral casi puro (mineral concentrado) que facilita en forma conveniente, la extracción del metal.

Apartado.

Los fundamentos de esta operación son, el color el brillo y fractura de los minerales. Consiste en estar en la mina separando a mano o con herramientas el mineral de las gangas dividiéndolo en tres porciones, una formada por mineral con muy poca ganga, la cual puede pasar directamente al proceso metalúrgico de extracción. Otra parte con cierta cantidad de ganga, deberá someterse a los procesos de preparación. Por último una tercera porción muy pobre en mineral útil, incosteable que se separa como desperdicio. Antes de la separación el mineral de segunda, se somete a otra separación cuidadosa, en material grueso y en material menudo; al grueso se le rompen las gangas con martillo , haciendo nuevamente tres porciones, a una con material rico que se va directamente al proceso metalúrgico, la segunda que deberá tratarse en por los procesos mecánicos.

En el apartado también se aprovecha la propiedad magnética para separar los minerales magnéticos de los no magnéticos, utilizando electroimanes o grúas magnéticas, poniendo en contacto los minerales con el campo magnético, usando bandas o correas sin fin, esta separación es muy adecuada para minerales de hierro, en esta forma, se separa la hematita de las gangas silicosas, sulfuros o súper fosfatos, etc.

Molienda.

Esta operación tiene por objeto reducir a pequeños tamaños los trozos gruesos de mineral con el fin de separar las gangas de la mena. El fundamento de este proceso radica en la diferencia de dureza entre mena y las gangas. Esta operación puede realizarse en dos o más periodos. En el primero se utilizan rompedoras, quebradoras de quijada, trituradoras, campanas giratorias de acero-manganeso con vástago fijo o con movimiento excéntrico, machacadoras. Estas máquinas reciben el mineral con grosores de 40 a 50 cm. Y es reducido como producto final entre 2 a 5 cm. de espesor o diámetro, dependiendo del tipo de quebradora.

En el segundo periodo se utilizan molinos de rodillo, quebradoras de disco verticales u horizontales. En estas máquinas el mineral entra alrededor de 20 a 25 cm. De espesor o diámetro y es reducido finalmente hasta un centímetro de diámetro de espesor.

Una tercera operación de molienda para obtener granos muy finos se lleva a cabo en molinos de bola, que son tambores cilíndricos horizontales forrados interiormente con placas de acero-manganeso, conteniendo esferas del mismo material o de hierro colado blanco. En estos tambores se carga el mineral antes triturado, con las bolas de acero o fundición blanca cuyos diámetros estarán en relación con el grado de finura que se requiera reducir el mineral.

A mayor finura, menores diámetros de las bolas y cuanto mas fina sea la molienda, mayor será el potencia requerida durante el molido ya que habrá mayor superficie d contacto. Este grado de finura se requiere en el proceso de concentración que se vera al final de este apartado.

Cribado.

Tiene por objeto clasificar el mineral molido en diferentes grados de finura, para que se le pueda suministrar los procesos de lavado y concentración. Esta operación se realiza mediante cribas o tamices que pueden ser hechos de varillas, láminas perforadas o telas de alambre. Las cribas consisten en unos bastidores conteniendo las telas, estas pueden ser rectangulares, cilíndricas, etc. Fijos o móviles. Las cribas fijas siempre son inclinadas, las móviles son bastidores soportados en conjunto por varillas o resortes, pudiendo ser sacudidas con movimiento vibratorio de vaivén, zarandeo oscilatorio trepita torio. El mineral fino cuela fácilmente entre las mallas en tanto que los granos gruesos viajan hacia la orilla de

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