Bauxite

Industrias I72.02

Minerales de Uso Industrial

72.02 Industrias I Minerales de Uso Industrial

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1 MINERALES DE USO INDUSTRIAL ....................................................................... 31.1 MINERALES ............................................................................................................... 31.2 CLASIFICACIN DE LOS MINERALES.......................................................................... 31.3 YACIMIENTOS O MINAS............................................................................................. 31.4 RECURSOS MINERALES ............................................................................................. 41.5 MINERALES METALFEROS........................................................................................ 5

1.5.1 Hierro ................................................................................................................ 51.5.2 Aluminio............................................................................................................. 51.5.3 Cobre ................................................................................................................. 61.5.4 Plomo y Cinc ..................................................................................................... 6

1.6 MINERALES UTILIZADOS PARA LA OBTENCIN DE METALES.................................... 61.7 ESTADSTICAS ........................................................................................................... 71.8 PROCESOS BSICOS PARA LA OBTENCIN DE METALES.......................................... 131.9 FABRICACIN DEL ACERO ....................................................................................... 14

Esquema de fabricacin del acero................................................................................ 151.10 FABRICACIN DE CEMENTO PORTLAND .................................................................. 161.11 OBTENCIN DE ALUMINIO....................................................................................... 17

1.11.1 Proceso Bayer.................................................................................................. 171.12 OBTENCIN DE COBRE ............................................................................................ 191.13 BIBLIOGRAFA ......................................................................................................... 21


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1 MINERALES DE USO INDUSTRIAL

1.1 MINERALES

Los minerales son sustancias inorgnicas que se encuentran en la superficie o en las capasde la corteza terrestre y cuya explotacin ofrece inters para su industrializacin y/ocomercializacin.Son sustancias que permiten la extraccin de los metales, o que se utilizan directamente enla industria, construcciones u obras de ingeniera industrial.

1.2 CLASIFICACIN DE LOS MINERALES

Los minerales, segn sus caractersticas y aplicacin, pueden clasificarse en: metalferos,no metalferos y rocas de aplicacin.

METALFEROS: son aquellos que luego de someterse a diversos procesostecnolgicos (reduccin de tamao, calcificacin, concentracin, metalurgia, etc.) danlugar a la obtencin de metales.Ejemplos: hematita, bauxita, galena, blenda, magnetita, calcopirita.

NO METALFEROS: son aquellos minerales de los cuales no se extraen metales yque se utilizan en diversas industrias.Ejemplos: arcillas, sal (comn), yeso, azufre, talco, fluorita, cuarzo.

ROCAS DE APLICACIN: son aquellas que se utilizan para la construccin ydiversas obras de ingeniera.Ejemplos: canto rodado, arena, conchilla, mrmol, piedra caliza, dolomita, granito.

1.3 YACIMIENTOS O MINAS

Los yacimientos o minas son cuerpos geolgicos de losque pueden extraerse uno o ms minerales tiles enforma econmica.Los yacimientos pueden estar a nivel del suelo o bajo lasuperficie. Segn como se encuentre el yacimiento, sehar la explotacin del mismo. En el primer caso, laexplotacin se har a cielo abierto. Ejemplos de estasconstituyen la extraccin de Cloruro de Sodio (LaPampa, Ro Negro), conchillas (Buenos Aires), etc.Cuando el yacimiento se encuentra bajo la superficie, laexplotacin se hace en galeras. Como ejemplostenemos la explotacin de los yacimientos de mineralde hierro en Sierra Grande y Zapla.El material que se extrae de la mina se denominaMENA. Esta consiste en una mezcla del mineral, arena,tosca y otras sustancias sin valor que en su conjunto sedenomina GANGA. En trminos general se puedeexpresar:

MENA = MINERAL + GANGA


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En muy pocos casos podr encontrarse un metal en perfecto estado de pureza. En generalel metal, contenido en el mineral, forma sustancias inorgnicas tales como xidos, sulfuros,carbonatos, etc. Adems, el mineral viene acompaado de ganga, por lo que para saber elcontenido metlico en una mena, se utiliza el concepto de Ley de la misma, la que sedetermina de la siguiente manera:

LEY DEL METAL = (PESO DEL METAL/PESO DE LA MENA) x 100

De manera anloga, la ley del mineral esta determinada por:

LEY DEL MINERAL = (PESO DEL MINERAL/PESO DE LA MENA) x 100

1.4 RECURSOS MINERALES

Las cantidades de minerales que posee un continente, un pas o una regin representan losrecursos minerales.Los recursos minerales no solo comprenden los volmenes determinados o estimados deminerales en explotacin y/o explotables, sino tambin aquellos que para explotarlosrequieren condiciones ms favorables que las existentes.En trminos generales, el criterio que se emplea en la actualidad es el siguiente (propuestoen 1956 por Blondel y Lasky):

Recursos minerales = Reservas demostradas + Reservas inferidas + Mineral potencial

RESERVAS DEMONSTRADAS: son las que su volumen fue determinado mediantelabores mineras, tomas de muestras y estn basadas en caractersticas y evidenciasgeolgicas bien definidas. Los tonelajes de mineral y ley determinados tienen un errorde +/- 20%.

RESERVAS INFERIDAS: son aquellas que se basan en una estimacin en funcinde un conocimiento general del carcter geolgico. El grado de precisin es menor queen el caso de las reservas demostradas (+/- 40%).

MINERAL POTENCIAL: es aquel cuya explotacin (econmica) requiere decondiciones ms favorables que las existentes en la actualidad, as tambin como, unamayor exploracin.

Dado el complejo proceso de investigacin que requiere la determinacin de los recursosminerales de una regin, puede decirse que las cifras que se obtienen, no reflejansolamente una realidad, sino tambin el grado de conocimiento que se tiene de la regin.Para estas determinaciones es necesario no slo considerar la determinacin de los factoresgeolgicos, tcnicos y econmicos, sino tambin el grado de conocimiento de la regin.Otro aspecto importante a tener en cuenta es que los recursos minerales son no renovables,por consiguiente es imprescindible proceder a su utilizacin racional.


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1.5 MINERALES METALFEROS

Desde el punto de vista qumico, los metales son los elementos que ceden electronesfcilmente para dar cationes (iones positivos). Adems dichos elementos tienen lassiguientes propiedades fsicas: brillo (metlico), alta conductividad elctrica y trmica,dureza, maleabilidad, ductilidad, elasticidad y alta densidad.Seguidamente analizaremos los minerales metalferos de uso ms frecuente en la obtencinde los metales ms importantes de la industria tales como: Hierro, Aluminio, Cobre, Plomoy Cinc.En el Cuadro N1 se resumen los principales minerales que se utilizan para la obtencin delos metales citados, as tambin como la composicin qumica de los mismos.

1.5.1 Hierro

El hierro es uno de los elementos ms abundantes de la corteza terrestre ya que seencuentra en una proporcin media del 5,06%. Se encuentra en depsitos que estnconstituidos por los siguientes minerales: hematita, magnetita, limonita y sideritaLa ley de hierro de los depsitos es variable, pero oscila entre 20 y 60%. En la Argentina,la produccin del mineral de hierro alcanz, en el ao 1995, 310.000 toneladas con una leymedia del 65%. Los yacimientos ms productores fueron los que se localizan en Ro Negro(Sierra Grande) y en Jujuy (9 de Octubre y Puesto Viejo). No obstante, los requerimientosde la industria nacional hicieron importar minerales de hierro y concentrados por un totalde 1.000.000 de toneladasLas reservas demostradas e inferidas de mineral de hierro en la Argentina alcanzaban, en ladcada pasada, a 296.000.000 de toneladas de ley media del orden del 40 al 50%.El mineral de hierro existente en Zapla (Jujuy) contiene hematita y limonita, y tiene unaley media del 40%, mientras que el de Sierra Grande tiene hematita con una ley media del54%, pero tiene un inconveniente, el alto contenido de fsforo (1,4 %), lo que impide suutilizacin masiva en la siderurgia, ya que debe necesariamente mezclarse con otros debajo tenor, sin embargo la ganga que tiene fsforo es utilizable para la elaboracin defertilizantes fosfatados.En el Cuadro N2 se detallan los valores e produccin y recursos de este mineral en losdistintos continentes.

1.5.2 Aluminio

El Aluminio es ms abundante que el hierro en la naturaleza, se encuentra en unaproporcin del 8,07% en la corteza terrestre. Se encuentra en depsitos formando diversoscompuestos, pero el nico mineral del que se extrae, hasta el presente, en formaeconmica, es la bauxita (Al2O3 .3H2O)El contenido de almina (Al2O3) de las bauxitas utilizadas para la obtencin de aluminioes del orden del 50 al 60% no obstante hay una tendencia a utilizar bauxitas de menorcontenido y pronto se utilizarn algunas de contenido del orden 35%.El pas no cuenta con bauxita solamente posee Alunita en Camarones (Chubut) y tierraslatricas en Misiones, pero por su bajo contenido de Almina no sirven, en la actualidad,como minerales para la obtencin del metal.En el Cuadro N2 se detallan los valores de produccin de acero.


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1.5.3 Cobre

El Cobre es un metal que se encuentra en baja proporcin en la corteza terrestre (menor al0.05%). Los minerales principales que se utilizan para la obtencin del metal son lacalcopirita, calcocita, bornita, cuprita, azurita y malaquita. La ley de cobre de estosminerales es menor al 5 % y con frecuencia estn en el orden del 3%Nuestro pas es un dbil productor de cobre, en el ao 1995 se produjeron 10.521toneladas, con ley media de 3.1%. Las zonas ms productoras se localizan en Mendoza yLa Rioja, no obstante existen yacimientos a lo largo de la cordillera desde Jujuy hastaChubut.En Amrica Latina (Chile y Per) se ubican las reservas ms importantes del mundo deeste mineral. La produccin de cobre, en 1995, en todo el mundo alcanz los 9,9 millonesde toneladas de Cobre. En el Cuadro N4 se detallan los valores correspondientes areservas y produccin.

1.5.4 Plomo y Cinc

Estos minerales generalmente se presentan en el mismo yacimiento, y tambin suelenaparecer juntos a otros minerales tales como Oro, Plata, Cobre, Antimonio, Bismuto yCadmio.Los yacimientos ms importantes de la Argentina se localizan en Jujuy. Las reservas deeste yacimiento alcanzaran los 9 millones de toneladas con una ley de 11% en Pb y del16% de Zn, con un contenido de Ag de 280 gr. por tonelada de mineral. Existen tambinyacimientos en Mendoza (Paramillo de Uspallata) y en Ro Negro (Gonzalito). Laproduccin alcanz en el ao 1995, en nuestro pas, las 11.000 toneladas de materialconcentrado de Pb; y 32.100 toneladas de mineral de Zn. En cuanto a la produccinmundial, las mismas alcanzaron a 2,7 millones de toneladas de plomo y 7,5 millones detoneladas de Cinc (Cuadros N 5 y 6).Los minerales de Plomo ms importantes son la Galena (SPb), Anglesita (SO4Pb) yCerusita (CO3Pb). Los ms importantes del Zinc son la Blenda (SZn) y Smithsonita(CO3Zn)

1.6 MINERALES UTILIZADOS PARA LA OBTENCIN DE METALESCuadro N 1

Metal Mineral Formula QumicaHierro Hematita Fe2O3

Magnetita Fe3O4Limonita 2Fe2O3 3H2OSiderita CO3 Fe

Aluminio Bauxita Al2O3 3H2OCobre Calcopirita CuFeS2

Calcocita Cu2SBornita Cu3FeS4Cuprita Cu2OMalaquita CuCO3Cu(OH)2Azurita 2CuCO3Cu(OH)2

Plomo Galena SPbAnglesita SO4PbCerusita CO3Pb

Cinc Blenda SZnSmithsonita CO3Zn


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1.7 ESTADSTICAS

Cuadro N2 - Produccin mundial de acero en millones de toneladas en el 2008

Fuente:http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iron_&_steel/index.html#myb

Cuadro N3 - Produccin de aluminio(bauxita) en miles de toneladas en el 2008

Fuente:http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/aluminum/index.html#myb


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Cuadro N4 Produccin mundial de mineral de cobre en miles de toneladas en el ao

2007

Fuente:http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/copper/index.html#myb

www.indec.com.ar

Cuadro N5 - Produccin mundial de plomo en miles de toneladas en el ao 2007

Fuentes:http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lead/index.html#myb

Cuadro N6 - Produccin y reservas mundiales de cinc en miles de toneladas


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Fuentes:http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zinc/index.html#myb


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Produccin de minerales en yacimientos. Total del pas. Ao 2007

Nombre del mineral Produccin enyacimientosToneladas

Total 112.473.385,7

Minerales metalferosMagnetita en bruto 122.429,0Minerales de manganeso con oro y plata en bruto 204.510,0Mineral de cobre con oro y plata en bruto 25.661.096,0Minerales de oro en bruto 6.000,0Minerales de oro y plata en bruto 35.541.485,4Minerales de plomo, plata y cinc en bruto 686.927,0Subtotal 62.222.447,4

Rocas de aplicacinMrmol en bruto o desbastado 5.667,0Marmol en Bloques 256,0Mrmol Travertino en bruto o desbastado 14.390,0Mrmol Travertino, en bloques 508,0Mrmol Travertino, en bochones 520,0Mrmol Travertino, en escallas 850,0Mrmol nix en bruto o desbastado 236,0Granitoides en bruto o desbastado 27.712,3Granitoides en bloques 11.158,5Areniscas, en bruto o desbastadas 440,5Piedra laja en bruto 5.117,6Serpentinita en bruto 163.517,5Prfido en bruto 287.173,3Yeso natural en bruto o desbastado 1.285.552,1Piedra caliza, en bruto 21.861.567,0Conchilla en bruto 482.210,0Dolomita, en bruto 941.154,1Arena silcea en bruto 214.603,7Rocas para Triturados Ptreos (incluye Basalto, Granito y Caliza) 16.568.271,9Caoln en bruto 213.825,0Bentonita en bruto 521.964,8Otras arcillas en bruto 1.966.531,2Subtotal 44.573.226,5

Minerales no metalferosSal comn de salina en bruto 2.152.751,8Agata en bruto o desbastada 25,8Cristal de roca en bruto o desbastado 61,9Rodocrosita en bruto o desbastada 10,0Cuarzo Amatista en bruto o desbastado 5,3Piedras preciosas y semipreciosas ncp, en bruto 5,5Cuarzo de pegmatitas o filones en bruto 10.998,8Feldespato Potsico Molido (Microclino, Ortosa) beneficiado 300,0Feldespato Sdico Molido (albita) en bruto 25.638,5Diatomita en bruto 12.894,0Baritina (incluye uso petrolero) en bruto 14.538,9Fluorita en bruto 500,0Talco en bruto (incluye esteatita y "piedra sapo") 49.130,0


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Puzzolana en bruto 32.200,0Toba en bruto 31.521,9Carbonato de litio natural, en bruto 17.705,0Calcita en bruto 45.554,6Boracita e hidroboracita en bruto 44.695,3Colemanita en bruto 37.014,2Tinkal en bruto 146.319,5Ulexita en bruto 386.825,0Otros boratos naturales en bruto 84.513,5Celestina en bruto (Sulfato de Sr) 1.547,3Tosca en bruto 2.529.112,8Perlita en bruto 33.956,2Turba en bruto 19.886,0Subtotal 5.677.711,8

Fuente: INDEC. Encuesta Nacional Minera 2007.

Valor de la produccin a precio de productor por mineral en yacimientos.Total del pas. Ao 2007

Nombre del mineral Valor de la produccin enyacimiento

$

Total 2.839.561.129,7

Minerales MetalferosMagnetita en bruto 3.305.583,0Minerales de manganeso con oro y plata en bruto 11.043.540,0Mineral de cobre con oro y plata en bruto 515.788.029,6Minerales de oro en bruto 108.600,0Minerales de oro y plata en bruto 1.284.995.290,3Minerales de plomo, plata y cinc en bruto 55.641.087,0Subtotal 1.870.882.129,9

Rocas de AplicacinMrmol en bruto o desbastado 437.940,8Marmol en Bloques 394.040,5Mrmol Travertino en bruto o desbastado 1.911.400,0Mrmol Travertino, en bloques 21.690,0Mrmol Travertino, en bochones 8.320,0Mrmol Travertino, en escallas 12.750,0Mrmol nix en bruto o desbastado 206.800,0Granitoides en bruto o desbastado 6.804.173,9Granitoides en bloques 5.098.150,5Areniscas, en bruto o desbastadas 46.693,0Piedra laja en bruto 732.882,5Serpentinita en bruto 1.688.287,5Prfido en bruto 40.932.121,0Yeso natural en bruto o desbastado 43.221.937,4Piedra caliza, en bruto 81.377.594,2


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Conchilla en bruto 19.172.005,6Dolomita, en bruto 14.277.596,1Arena silcea en bruto 3.817.715,3Rocas para Triturados Ptreos (incluye Basalto, Granito y Caliza) 218.129.512,3Caoln en bruto 3.031.699,0Bentonita en bruto 37.524.760,7Otras arcillas en bruto 48.969.830,2Subtotal 527.817.900,5

Minerales No MetalferosSal comn de salina en bruto 35.248.420,4Agata en bruto o desbastada 116.890,0Cristal de roca en bruto o desbastado 209.610,0Rodocrosita en bruto o desbastada 200.000,0Cuarzo Amatista en bruto o desbastado 253.750,0Piedras preciosas y semipreciosas ncp, en bruto 47.870,0Cuarzo de pegmatitas o filones en bruto 428.959,4Feldespato Potsico Molido (Microclino, Ortosa) beneficiado 28.500,0Feldespato Sdico Molido (albita) en bruto 2.127.995,7Diatomita en bruto 311.701,0Baritina (incluye uso petrolero) en bruto 2.531.436,8Fluorita en bruto 75.000,0Talco en bruto (incluye esteatita y "piedra sapo") 3.608.150,0Puzzolana en bruto 76.000,0Toba en bruto 31.521,9Carbonato de litio natural, en bruto 246.099.500,0Calcita en bruto 1.823.038,4Boracita e hidroboracita en bruto 973.002,5Colemanita en bruto 747.922,2Tinkal en bruto 11.633.189,4Ulexita en bruto 53.326.078,7Otros boratos naturales en bruto 44.257.366,4Celestina en bruto (Sulfato de Sr) 204.587,6Tosca en bruto 13.242.259,6Perlita en bruto 22.202.952,0Turba en bruto 1.055.397,3Subtotal 440.861.099,3

Fuente: INDEC. Encuesta Nacional Minera 2007.


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1.8 PROCESOS BSICOS PARA LA OBTENCIN DE METALES

Existen cuatro procesos bsicos para la transformacin de minerales y la obtencin demetales. Estos procesos se denominan calcinacin, tostacin, oxidacin y reduccin, y, enla industria se realizan en hornos de distintos tipos.

Calcinacin: es una reaccin qumica en la cual, por efectos del calor que se lesuministra a una sustancia se produce la ruptura de la molcula generando dos o mssustancias distintas. Ejemplos:

Obtencin de cal:

CO3Ca OCa + CO2 ( )

Carbonato cal Anhdridode calcio carbnico

Eliminacin del agua de cristalizacin (Obtencin de Al):

Al2O3.3H2O (bauxita) Al2O3 + 3H2O ( )

Magnetizacin del mineral de hierro:

3 Fe2O3 (hematita) 2 Fe3O4 (magnetita) + O2 ( )


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Tostacin: es una reaccin qumica, en la cual se calienta una sustancia en presenciade oxgeno. Generalmente se usa para la eliminacin del azufre de los sulfuros.

SPb + 3/2 O2 PbO + SO2Sulfuro Oxgeno Oxido Anhdridode plomo de plomo Sulfuroso

El mtodo es muy utilizado en la obtencin del cobre.

Reduccin: es una reaccin en la cual un elemento gana electrones de otro que loscede. Se reducen xidos para la obtencin de metales, por ejemplo la reduccinqumica permite obtener hierro, y la reduccin electroltica la obtencin de aluminio.

2 FeO + C 2 Fe + CO2 ( ) (Obt. Hierro)xido Carbono Hierro AnhdridoFerroso Carbnico

2 Al2O3 + 3 C 4 Al + 3 CO2 ( ) (Obt. Aluminio)xido Carbono Aluminio Anhdridode Al carbnico

Oxidacin: es una reaccin qumica en la cual un elemento cede electrones a otro.Generalmente se denomina oxidacin a la reaccin entre un elemento y el oxigeno para darlugar a un xido (Se pueden usar otros agentes oxidantes).

C + O2 CO2 ( )Carbono Oxgeno Anhdrido

Carbnico

Mediante la oxidacin, a partir de productos intermedios se pueden eliminar elementos nodeseables.

Por ejemplo: Obtencin de acero (a partir de arrabio liquido, Fe 93,5%, C 4% y otros, porinyeccin de O2 se obtiene acero, Fe 99,7% C 0,08% y otros).

1.9 FABRICACIN DEL ACERO

El mineral de hierro ingresa al Alto Horno, el cual es cargado, adems, con coque yfundente (sustancia que con la ganga forma la escoria).En el Alto Horno, el xido de hierro (del mineral) se reduce por el carbono (del coque)para dar hierro metlico fundido (arrabio, que contiene de un 3 a un 5 % de carbono) yreacciona el fundente con la ganga (del mineral) para dar escoria. Se produce, porconsiguiente una reaccin de REDUCCIN.El arrabio que sale del Alto Horno se carga en un Convertidor, en el cual reaccionar elcarbono contenido en el arrabio con el oxgeno para formar anhdrido carbnico ydisminuir el tenor de carbono producindose acero. En esta etapa se producir, por lo tanto,un proceso de OXIDACIN.


REDUCCIN (ALTOHORNO)

2 Fe2O3 + 3 C = 4 Fe + 3 CO2

1.9.1 Esquema de fabricacin del acero

Coque

Mena (FeO, Fe2O3, Fe3O4)

Fundente (caliza)

Fe: 97-95%C: 3-5%

Chatarra

Fundente (cal,caliza,dolomita)

COQUERA

OXIDACIN(CONVERTIDORES LD)

Arrabio (Fe+C) + 1/2 O2 = Fe + CO

ArrabioLquido

ACERO

Oxigeno (O2)15


1.10 FABRICACIN DE CEMENTO PORTLAND

La piedra caliza (CO3Ca) y la arcilla (SiO2.Al2O3.Fe2O3) se someten a un proceso dereduccin de tamao, trituracin (primaria y secundaria) y molienda. Esto permite ladosificacin adecuada. Posteriormente ingresa a un horno rotativo, donde se produceprimero la CALCINACIN de la piedra caliza, y posteriormente la reaccin de la cal(CaO) con los xidos que componen la arcilla (SiO2, Al2O3 y Fe2O3). Este proceso sellama clinkerizacin, obtenindose el clinkerEl clinker producido es molido con una pequea proporcin de yeso (2%), producindoseel cemento Portland. El producto final se almacena en un silo, el cual alimenta laembolsadora o la tolva para la venta a granel.

Piedra caliza (CaCO3)

Arcilla (SiO2.Al2O3.Fe2O3)

Trituracin Molienda (crudo) Dosificacin yhomogenizacin

ClinkerMolienda(cemento)

CEMENTOPORTLAND

SiO2.2CaOSiO2.3CaO

Al2O3.3CaOaO

1) Calcinacin (CO3Ca = CaO + CO2)2) Clinkerizacin

Horno rotativoYeso (SO4Ca 2H2O ) 2%Al2O3.Fe2O3.4C16


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1.11 OBTENCIN DE ALUMINIO

La bauxita acompaada de impurezas, es sometida a un proceso de digestin, mediante elagregado de hidrxido de sodio (NaOH), en el cual produce aluminato de sodio. Esteproducto, que se encuentra mezclado con las impurezas es sometido a un proceso defiltracin, quedando como residuos las impurezas, y pasando como filtrado la solucin dealuminato de sodio. Posteriormente se trata esta solucin con agua haciendo precipitar eloxido de aluminio hidrato (Al2O3.3H2O) (Bauxita pura).Este oxido hidratado es CALCINADO, produciendo la almina pura (Al2O3), la cual essometida a un proceso de electrlisis para dar lugar al aluminio fundido

1.11.1 Proceso Bayer

El nico mineral de aluminio procesable por el mtodo Bayer es la bauxita, constituida porxidos mono y trihidratados, solubles en lcali, cuyas impurezas normales son slice, xidode hierro y xido de titanio.La slice esta como silicato de aluminio (caolin, caolinita), atacable por soda custica, ycuarzo, no atacado, en forma muy lenta. La slice reactiva eleva el costo del proceso porel consumo de soda custica y la prdida de aluminio

El proceso se puede subdividir en 6 etapas

1) PREPARACION DE MATERIAS PRIMAS: consiste en el transporte,clasificacin y molienda. La dosificacin consiste en el agregado de la sodacustica necesaria para la reaccin ms el exceso conveniente para la solubilizacinde los xidos. Las bauxitas trihidratadas (gibsita) son ms fcilmente atacables,requiriendo menos concentracin que las monohidratas (disporo)La molienda se hace generalmente a malla 200 o dimetro 0,1 mm, tamaoadecuado a un ataque rpido completo y rpido

2) DIGESTION: consiste en someter al mineral y soda custica a temperatura ypresin a fin de solubilizar la almina. Bauxitas trihidradatas requieren menostemperatura y presinCon mayor temperatura, presin y concentracin alcalina, se solubiliza ms slice,que precipita al final como silicato de almina sdico, con la consiguiente perdidade aluminio y soda custica.

3) CLARIFICACION: es esta etapa se separa el aluminato de sodio en dilucin delas impurezas insolubles lodos rojos. Los sedimentadores separan la parte msgruesa y se termina de clarificar la solucin con filtros. Ambos residuos se lavanpara recuperar aluminio antes de descartarlos (de la planta de aluminio)

4) PRECIPITACION: se enfra la solucin y se siembra con cristales de alminatrihidratada de una operacin anterior. El aluminato de sodio se descomponeregenerando soda custica y precipitando cristales de almina trihidratada. Loscristales chicos recientemente formados son reinyectados para la siembra y loscristales ms gruesos son lavados y enviados a calcinacin.

5) EVAPORACION: de soda custica de regeneracin y de lavado para surecirculacin. As la nica soda custica que se pierde es la que humedece los lodosrojos y los cristales de almina hidratada, ms lo consumido por la slice reactiva.El lavado podra hacerse hasta la recuperacin total de lcali pero se hace hasta elpunto que no resulta antieconmica


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6) CALCINACION: los cristales se calcinan en horno giratorio a 800-1000C. Serecuperan granos finos arrastrados por tiraje de gases de salida.Para la economa general de la planta es fundamental la recuperacin de calor y ladeterminacin del correcto lavado compatible con la pureza del producto final y larecuperacin de reactivos por evaporacin de agua de dilucin.

BAUXITA(ms impurezas)

Digestin

Precipitacin

Al2O3. H2O

Na2(OH) (conc.)

Filtracin

Aluminato deSodio (msimpurezas)

Residuo (Impurezas)

Solucin deAluminato deSodio (Puro)

Agua (H2O)

Calcinacin Al2O3. H2O Al2O3 + H2O

Alumina (Al2O3)

Proceso Electroltico

ALUMINIO


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1.12 OBTENCIN DE COBRE

La extraccin del mineral se realiza generalmente por voladura en las minas a tajo abierto,la ley del mineral es de 0,5% al 1%. El mineral extrado es generalmente calcopirita de Cu,Fe y S y de otros minerales sulfurados.La primera etapa es la molienda y luego se separa la ganga por flotacin. La operacin deconcentracin del mineral se produce entonces por el mtodo de flotacin por espumas. Serealiza la separacin de la ganga del mineral, y se obtiene un concentrado del mineral conuna ley que se encuentra entre un 25 al 30% en Cu.Para obtener entonces cobre refinado se neutraliza el azufre por TOSTACIN, y luego seconcentra con aire que tiene oxigeno en exceso.Luego de esto se obtiene la Mata, con un 60 - 70% de Cu a travs de un proceso de lechofluidizado.Se separa el hierro del cobre por TOSTACIN y se obtienen luego cobre al 99%.Se funde luego el cobre en forma de placas a una temperatura aproximada de 1150 oC quesern utilizadas como nodos de cobre en bruto en una electrolisis. Este se realiza con unelectrolito de CuSO4 H2SO4, y ctodos de Cu electrolito, a baja tensin. El nodo se irdisolviendo, y se depositar Cu electroltico en los ctodos.El proceso para un nodo de espesor de 4 a 5 cm dura aproximadamente 20 das. Los restosde los nodos quedan como chatarra para ser usados nuevamente en el proceso.Luego del proceso electroltico, del lodo depositado en el fondo de las cubas se extraenotros metales como plata y oro. Los gases producidos en la operacin anterior se enfrangenerando vapor que luego se transforma en energa. La pureza del cobre obtenido es del99,5%.


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Mena (2% Cu)

Trituracin y Molienda

Concentracin por el mtodo de flotacinpor espumas.

Concentrado de Cu (25 30% Cu)

TostacinSCu + 3/2 O2 CuO + SO2

xido de Cu (CuO)

Proceso por lecho fluidizado

Proceso electroltico

COBRE ELECTROLITICO (99,5% Cu)

Tostacion para separar el Fe del Cu.

Cobre (Cu 99%)

Se funde el Cu y se forman placas

Mata de Cu (60 70% Cu)


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1.13 BIBLIOGRAFA

Los Recursos Minerales de America Latina Amilcar Herrera Eudeba Estadstica Minera de la Repblica Argentina. Ao 1994 Direccin Nacional de

Economa Minera Mineral YearBook Vol. II y III - 1995 La Argentina - Estructura Humana y Econmica 12da Edicin Isidro J. F.

Carlevari Ediciones Macchi

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