-Sector minero: actividades de la minería, exploración.

-Generalidades de la actividad minera: definición y clasificación de los minerales.

- Explotación y beneficio.

- Métodos químicos para la transformación de los minerales metálicos y no metálicos.

- Proceso industrial para la obtención de acero: materias primas, productos y subproductos, operaciones y procesos unitarios.

EQUIPO 6 MINERIA Y ACERO

• SECTOR MINERO: ACTIVIDADES DE LA MINERÍA, EXPLORACIÓN.

Sector minero actividades de la minería

La técnica, actividad e industria que se ocupa de la explotación de las minas. Las minas son aquellos lugares subterráneos, generalmente

ubicados a instancias de zonas montañosas, en los que se hallan principalmente materiales muy

valiosos que pueden ser el origen de una cuantiosa riqueza, como ser aluminio, cobre,

hierro, plomo, oro, entre otros.

Minería

Actividad mineraLa actividad minera se realiza en los yacimientos, extrayéndose los minerales de las rocas que concentran uno o más minerales, como oro, plata, cobre, cinc, plomo, aluminio, hierro, bauxita o estaño. También se extraen fosfatos que se usan en la agricultura, como fertilizantes.

Actividad minera Para explotar un mineral existen dos métodos: la minería a cielo abierto y la mina subterránea, siendo la primera la más común hoy en día. Dentro de la minería a cielo abierto se encuentra la de los depósitos placer, que consta de valiosos minerales contenidos en la grava de los ríos, arena de playa o en sedimentos producidos por aluviones, cuyo proceso de extracción varía en ocasiones a los empleados en las minas a cielo abierto.

Extracción minera La obtención selectiva de los minerales y otros materiales de la corteza terrestre. También se denomina así a la actividad económica primaria relacionada con la extracción de elementos de los cuales se puede obtener un beneficio económico.

GENERALIDADES DE LA ACTIVIDAD MINERA: DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE

LOS MINERALES.

¿Minería?• Es la extracción selectiva de los minerales y otros materiales de la

corteza terrestre de los cuales se puede obtener un beneficio económico.

El más común de todos los minerales. Fue el primer mineral utilizado por el hombre primitivo en la Edad de Piedra. En tiempos recientes ha tenido importancia en la fabricación de vidrio, óptica, electrónica y radiotecnología.

Cuarzo (SiO2)(SGM-CM)

¿Qué es un mineral?• Es una sustancia natural, representable por una fórmula química, normalmente sólido e inorgánico, y que tiene una cierta estructura

cristalina.

MINERALESLos minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como

componentes fundamentales de las rocas.

PROPIEDADESLas propiedades características, junto con la composición química, nos van a permitir diferenciar unos minerales de otros.

Las más importantes son:

FormaDensidad

DurezaTenacidad Exfoliación

Color Brillo

Clasificación los mineralesExisten unas 3000 especies de diferentes minerales, cada uno de ellos con unas propiedades características. Los minerales pueden clasificarse de varios modos, pero normalmente se clasifican según su composición química:

Son minerales constituidos por un solo elemento químico

Azufre nativo (S)

Cobre nativo (Cu)

Diamante (C)

Oro nativo (Au)

ELEMENTOS NATIVOS

Se trata de elementos puros.

PLATA

Estos minerales son combinaciones del azufre (S) (sulphur en latín) con un metal

Pirita: sulfuro de hierro

Cinabrio: sulfuro de mercurio

FeS2

PbSHgS

Galena: sulfuro de plomo

Metal + Oxígeno Metal + OH

Son combinaciones de

Goethita (otro tipo de hidróxido de hierro)

FeO(OH)

Bauxita

Es la única mena de aluminio

Aunque no lo parezca, de este mineral se extrae el aluminio

Estos minerales son sales que forman los elementos halógenos

Halita o sal gemaNaCl

Cloruro sódicoSilvina

KClCloruro potásico

FluoritaCaF2

Fluoruro de calcio

Estos minerales contienen el anión carbonato CO=3

(carbonato de calcio)

Ca CO3 Calcita Aragonito

Romboedro Prisma hexagonal

Son un ejemplo de polimorfismo (misma composición pero distinta estructura cristalina)

Calcita Ca CO3

(carbonato de calcio)

Estos minerales contienen el anión sulfato SO=4

Yeso especular Cristales de yeso

Geoda gigante de yeso

El yeso es sulfato de calcio hidratado.

Contienen Silicio (Si) y Oxígeno (O) en combinación con otros

elementos químicos.Es el grupo más común en la

corteza terrestre, y también el más variado y con fórmulas

químicas que pueden llegar a ser muy complejas.

Estructura básica de los minerales silicatados

Cristales de Cuarzo

(variedad pura o cristal de roca)

SiO2

Calcedonia azul Cuarzo rosa

Cuarzo amatista Cuarzo ahumado

Ojo de tigre

SÍLEX

Casi todos los granos de arena de las playas son de cuarzo

Arcilla

Zafiro

Lapislázuli

Talco (Mg,Fe)2SiO4 Es un silicato de magnesio

PROCESO DE FORMACIÓN:Consiste en la formación de la estructura cristalina (átomos ordenados). Y la presión, la temperatura y el tiempo son factores determinantes.

POR EVAPORACIÓN

POR SUBLIMACIÓN

POR ENFRIAMIENTO

¿Sabias qué?• El estudio de los minerales se llama mineralogía.• Hay más de 5.300 especies minerales conocidas.• Continuamente se descubren y describen nuevos minerales, entre 50

y 80 al año.• Los minerales se distinguen por diversas propiedades. (QF)• Estas propiedades, a su vez, están influidas por el entorno geológico

de la formación del mineral. (TePrNupi)

MINERO

Métodos de explotación[editar]Para explotar un mineral existen dos métodos: la minería a cielo abierto y la mina subterránea, siendo la primera la más común hoy en día

DEFINICION ACERO• Aleación de hierro con pequeñas cantidades de carbono y que adquiere con

el temple gran dureza y elasticidad.

• No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y relativamente dúctil, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C.

¿De donde se obtiene el acero?El acero se obtiene en el horno convertidor a través de una operación que se denomina afino, uno de los métodos más empleados para realizar el afino es el sistema de inyección de oxígeno.

ACERO• El acero es una aleación de hierro con una pequeña cantidad de

carbono (siempre menor al 1,76%).

ALEACIÓN: Es una mezcla dos o más sustancias, que debe cumplir con una serie de condiciones

LA DIFERENCIA PRINCIPAL ENTRE EL HIERRO Y EL ACERO.

Se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.

-EXPLOTACIÓN Y BENEFICIO.-MÉTODOS QUÍMICOS PARA LA TRANSFORMACIÓN DE LOS MINERALES

METÁLICOS Y NO METÁLICOS

Clasificación por características del mineral Metálicos No metálicos Energéticos

Explotación

Existen 2 métodos básicos de explotación que pueden ser a cielo abierto o subterráneo.• Subterránea: son mediante túneles y pilares, hundimientos, corte y relleno • Cielo abierto: se desarrollan en la superficie del terreno.

2. MINERIA SUBTERRANEA

3. MINERIA POR DAGRADO

4. MINERIA POR PERFORACION DE POZOS

1.2 la explotación por canteras

1.3 los strip mining o descubiertas

1.4 La mountaintop mining,

1.6 Minería de placer.

2.1. La minería de roca blanda

2.2 La minería de roca dura

la más común hoy en día

1. MINERIA DE SUPERFICIE O A CIELO ABIERTO

1.5 la técnica landfill mining and reclamation (LFMR)

1.1 open pit mining (mina a cielo o rajo abierto)

CIELO ABIERTO

Son depósitos de mineral en forma cilíndrica que ascienden por la corteza terrestre.

Forman grandes fosas, cada vez más profundas y anchas una forma más o menos circular.

se realizan eliminando la vegetación (stripping) y de las capas superiores de roca, para poder llegar a los yacimientos enterrados.

CIELO ABIERTO

LA EXTRACCIÓN EMPIEZA CON:

perforación y voladura de la

roca.

se carga en(camiones con grandes palas eléctricas o hidráulicas, o con excavadoras de carga frontal)

se retira del foso.

Se clasifica el material

mineral

se transporta a la planta de

recuperación

desecho

se vierte en zonas asignadas

baja calidad

Aprovechamiento

Muchas empiezan como de superficie y, cuando hay mucho desecho por tonelada de mineral obtenida, se utilizan métodos de minería subterránea.

1. open pit mining (mina a cielo o rajo abierto)

La extracción de minerales es a través de un enorme rajo en el suelo de varios kilómetros

Al completar la explotación el foso que queda se puede convertir en un lago o rellenarse con el material procedente de la excavación realizada al comenzar la mina.

CIELO ABIERTO

CIELO ABIERTO

2. la explotación por canteras, idéntica a la anterior, pero los materiales extraídos suelen ser minerales industriales y materiales de construcción por ello es utilizada en yacimientos de rocas, arenas y arcillas.

•el equipo empleado es el mismo. •casi todo el material obtenido de la cantera se transforma en algún producto=bastante menos material de desecho•quedan grandes excavaciones. •los productos en la mayoría son de bajos precios , están situadas relativamente cerca de los mercados.

•las cavidades creadas adquieren cierto valor como vertederos de residuos urbanos. (y puede tener valor superior al del material extraído)

3. los strip mining o descubiertas se emplean en yacimientos que están relativamente cerca de la superficie y se realiza principalmente la extracción de carbón y lignito

el material de desecho extraído para descubrir la veta de carbón, NO se transporta a zonas de vertido lejanas, sino que se vuelve a dejar en la cavidad creada por la explotación reciente.

ESTAS MINAS CONFORME VAN AVANZANDO POCO A POCO, VAN RELLENANDO EL TERRENO Y DEVOLVIENDO A LA SUPERFICIE EN POSIBLE EL ASPECTO QUE TENÍA ANTES DE COMENZAR LA EXTRACCIÓN.

CIELO ABIERTO

4. La mountaintop mining, que involucra una alteración topográfica:

Este tipo de extracciones se hacen en las montañas donde a la cima de la montaña donde se encuentra el depósito principalmente de carbón.

CIELO ABIERTO

5. la técnica landfill mining and reclamation (LFMR), que consiste en extraer minerales ya procesados de la basura de los vertederos.

6. Minería de placer. implica la excavación de depósitos que constan de valiosos minerales contenidos en :

•la grava de los ríos,•arena de playa •en sedimentos producidos por aluviones( como arena, grava, limo o de arcilla)

Emplean equipos similares a los de otras minas de superficie.

proceso de extracción relativamente sencillo y se limita al movimiento de tierras y al empleo de sistemas sencillos de recuperación física, y no química, separando del desecho de aluvión mediante un sistema de cribas y lavaderos.

Material aluvión puede depositarse en zonas ya explotadas para recuperar la superficie.

CIELO ABIERTO

•Los placeres son depósitos de partículas minerales mezcladas con arena o grava. •minas de placer situadas en los lechos de los ríos o en sus proximidades, la naturaleza hace que se obtengan materiales densos y ya liberados de la roca

Se obtienen materiales como el oro, el platino o el estaño y gemas como diamantes y rubíes.

SUBTERRANEAS

DEFINICION

Aquellas minas a las que se accede a través de galerías o túneles. Y se abren en zonas con yacimientos minerales prometedores.

El pozo : perforación vertical principal para el acceso de las personas a la mina y para sacar el mineral.

SISTEMA DE VENTILACIÓN cerca del pozo principal lleva aire fresco a mineros y evita la acumulación de gases peligrosos.

SISTEMA DE GALERÍAS TRANSVERSALES conecta el yacimiento de mineral con el pozo principal a varios niveles, que a su vez están conectados por aberturas llamadas alzamientos.

GRADAS que son las cámaras donde se extrae el mineral.

QUE TIENE

1. De roca “blanda” cuando no exige el empleo de explosivos en el proceso de extracción.

Por lo tanto pueden cortarse con las herramientas que proporciona la tecnología moderna

SUBTERRANEAS

más común es el carbón, la sal común, la potasa, y otros minerales.

SUBTERRANEAS

Se perforan en la veta de carbón dos túneles paralelos separados (entradas).

se equipa con sistemas hidráulicos extremadamente sólidos, que crean un techo por encima del personal

se equipa una cadena transportadora.

1. Los lados de la cadena sostienen una máquina de extracción, la cizalladora, que corta el carbón mediante un tambor cilíndrico con dientes, que se hace girar contra el frente de carbón.

2. Los trozos de carbón cortados caen a la cadena transportadora, que los lleva hasta otra cinta transportadora, que lo lleva hasta el pozo o lo saca directamente de la mina.

3. Cuando se ha cortado toda la longitud del frente, se hace avanzar todo el sistema de soporte, y la cizalladora empieza a cortar en sentido opuesto, extrayendo otra capa de carbón.

2. La minería de roca dura utiliza los explosivos como método de extracción la mayoría de las extracciónes se realiza mediante perforación y voladura

SUBTERRANEAS

1. se realizan agujeros con perforadoras de aire comprimido o hidráulicas.

4. La roca cae por esas galerías y se recoge en el pozo de acceso, donde se carga en contenedores especiales denominados cucharones y se saca de la mina.

3. Con máquinas de carga especiales se carga la roca volada y la transportar hasta galerías especiales de gran inclinación.

2. Se insertan barrenos en los agujeros y se hacen explotar, con lo que la roca se fractura y puede ser extraída.

5. Se transporta a la planta de procesado, si es mineral, o al vertedero, si es material de desecho.

es la más peligrosa, se prefiere emplear métodos superficiales. Además, exige una mayor complejidad técnica, las instalaciones para la extracción varían notablemente según las características del yacimiento,

Con este método se pueden recuperar sedimentos empleando dragas con tubos de succión en el mar

hay rocas ricas en metales denominadas nódulos de manganeso por ser éste el principal metal que contienen. también hay cantidades de otros metales, entre ellos cobre y níquel.

El es el método más barato de extracción de mineralesLa minería oceánica método reciente.

se encuentra en fase experimental hasta tener condiciones económicas y políticas factibles

POR DRAGADO

Método para extraer numerosos materiales del subsuelo sin necesidad de excavar galerías y túneles.

(materiales líquidos como el petróleo y el agua.

También se pueden recuperar materiales solubles en agua extracción por disolución; haciendo pasar agua por ellos a través del pozo de perforación y extrayendo la disolución.

POR POZOS DE PERFORACIÓN

1. Perforar pozos hasta el yacimiento,

2. Insertar un sistema de tubos

3. Bombear agua por el pozo dejando que disuelva el mineral

4. Bombear la salmuera resultante hacia la superficie y recuperar allí el mineral disuelto.

PRODUCTOS OBTENIDOS EN METALURGIA

HIERRO BRONCE LATON ZINC

ALUMINIO ORO PLATA COBRE

PRODUCTOS OBTENIDOS EN METALURGIA

TRATAMIENTOSDE LA METALURGIA ESPECIFICOS

Tratamientos pueden llevarse acabo por:

• Mediante el calentamiento o Piro metalurgia• Usando electricidad o electrometalurgia • Por medio de agua o hidrometalurgia.

La hidrometalurgia, consiste en extraer el metal, aplicando reacciones que ocurren en un medio acuoso. La hidrometalurgia es la rama de la metalurgia que cubre la extracción y recuperación de metales usando soluciones liquidas (Lixiviación), acuosas(Electrodeposición) y orgánicas(Extracción por disolventes orgánicos)

HIDROMETALURGIA

. La piro metalurgia es la técnica tradicional de extracción de metales. Permite obtener metales a partir de sus minerales o de sus concentrados por medio del calor. Se trata principalmente de extraer el metal del mineral, eliminar la ganga del mineral y purificar los metales. Las operaciones se efectúan entre 950 y 1000°C.Una gran cantidad de metales tales como el hierro, níquel, estaño, cobre, oro y plata son obtenidos desde el mineral o su concentrado por medio de la pirometalúrgia.

PIROMETALURGIA

• usa la energía eléctrica para la producción y tratamiento de los metales, la energía eléctrica es convertida en calor con el fin de producir la temperatura necesaria para el proceso o servir para descomponer un compuesto por acción de electrolítica en el que el calor generado es relativamente pequeño ó por electrolisis, en la que la cantidad de calor empleado es necesariamente grande.

Electro metalurgia

-PROCESO INDUSTRIAL PARA LA OBTENCIÓN DE ACERO: MATERIAS PRIMAS, PRODUCTOS Y SUBPRODUCTOS, OPERACIONES Y PROCESOS

UNITARIOS.

PROCESO INDUSTRIAL PARA LA OBTENCIÓN

DE ACERO

1.- EXTRACCIÓNDEL HIERRO

El hierro que se utiliza en la industria suele proceder fundamentalmentede dos sitios:

a) De las minas.

b) De la chatarra, es decir, a través del reciclado de automóviles, electrodomésticos, etc.

OBTENCION DEL HIERRO EN LA MINERIA

2.- OBTENCION DEL ARRABIOALTO HORNO

HIERRO:Procedente de la mina o

de la chatarra

CARBÓN DE COQUE: * Convertir el óxido de hierro en hierro puro.

* Al quemarse proporciona calor al

horno. * Va a ser el elemento que va a acompañar al hierro para formar la aleación de acero o

fundición.

FUNDENTE: Sobre todo es carbonato cálcico que se mezcla con las impurezas y las hace

menos pesadas.

¿Que obtenemos en el alto horno?

a) Escoria: Es la mezcla de fundente e impurezas, dicha mezcla al pesar menos se queda en la parte superior del horno.

b) Arrabio: Es la mezcla de hierro, el carbón que no se ha quemado y algunas impurezas que aún no se han podido eliminar. Esta mezcla pesa más que la escoria por lo que se queda en la parte baja del horno. En la parte inferior hay un orificio que se llama piquera de arrabio por donde sale esta mezcla.

3.- OBTENCION DEL ACEROA la fabricación del acero se destina aproximadamente el 75% del arrabio que se produce en los altos hornos.

El acero se obtiene en el horno convertidor a través de una operación que se denomina afino, uno de los métodos más empleados para realizar el afino es el sistema de inyección de oxígeno (LD).

HORNO DE AFINO

PROBLEMA DEL ACERO

BIBLIOGRAFIA• http://www.definicionabc.com/economia/mineria.php• https://es.wikipedia.org/wiki/Miner%C3%ADa• http://

roble.pntic.mec.es/jprp0006/tecnologia/1eso_recursos/unidad07_los_metales/teoria/teoria5.htm

• https://es.wikipedia.org/wiki/Acero • PROCESO• http://www.ahmsa.com/proceso-movil