proceso de separacion del metal apartir del mineral

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A)Separacin de aleaciones de metalesJustificacin:El uso de la refinacin de los metales data desde el primer milenio d.C., donde los arquelogos encontraron evidencia de que se utilizaron vientos de monzn para hacer funcionar los hornos donde se funda hierro a fin de producir acero con alto contenido de carbono, en el poblado de Sri Lanka.Objetivo:Nuestro estudio se centrara principalmente en los mtodos de separacin de las aleaciones de metales, purificacin de metales y los usos que se les da en la actualidad dentro de la sociedad.

B)Definicin: La metalurgia es la ciencia y tecnologa encargada de separar los metales a partir de sus menas. Un mineral es una sustancia de origen natural, que se encuentra en un deposito mineral, donde es factible para extraer el metal que se necesita a esto se le conoce como mena.

C) Clasificacin y/o caractersticas.La recuperacin de un metal a partir de su mena consta de 3 pasos:1. Primero se debe de preparar la mena.2. Despus, el metal se separa, por lo general mediante un proceso de reduccin. El principal mtodo metalrgico es la priometalurgia por el cual se logran la reduccin: Reduccin qumica. Reduccin Electroltica.3. Por ltimo el metal se purifica. Los mtodos que se utilizan para purificar los metales son: La destilacin. La electrlisis. Refinacin por zonas. En el siguiente apartado describiremos los procesos por el cual se recupera un metal a partir de su mena.1.-Preparacion de la mena:El tratamiento preliminar que se le da a la mena es el de separacin, este proceso consta de separar el material como arcillas y minerales, el cual recibe el nombre de ganga. l mtodo para llevar a cabo la separacin se le denomina flotacin, en el cual la mena se muele, y se le vierte agua, aceite y detergente, cuando la mezcla se vuelve liquida se le introduce aire para formar una espuma, el aceite moja las partculas del mineral y de una manera selectiva arrastra hacia la superficie de la espuma y la ganga se deposita en el fondo, la espuma se recoge y se seca para recuperar de esta manera las partculas minerales. Otro mtodo de separacin fsica, es el emplear las propiedades magnticas de los minerales, principalmente los ferromagnticos, como el cobalto y la magnetita (Fe3 O4), en el cual se utiliza un electroimn muy fuerte para sepralos. Otro mtodo que se utiliza es el de emplear mercurio para extraer metal de su mena, el mercurio disuelve la plata y el oro y formar una amalgama liquida, que se separa con facilidad del resto de la mena. El oro o la plata se recuperan a travs de la destilacin del mercurio.2.-Proceso de reduccin. Para llevar un metal a un estado qumico ms adecuado para la reduccin, es necesaria que la mena sea calcinada para eliminar las impurezas ms voltiles y facilitar la conversin de los carbonatos y sulfuros en xidosLa priometalurgia emplea procesos en la cual se llevan a cabo a temperaturas elevadas, con estos procesos llevan a cabo la reduccin por medios qumicos o electrolticos.Reduccin qumica:Es posible utilizar un agente reductor un metal ms electropositivo que otro para separar el metal en sus compuestos a altas temperaturas. Ejemplos:

Reduccion electrolitica: Se aplica a los metales muy electropisitivos como el sodio (Na), magnesio (Mg) y aluminio (Al).Este proceso se lleva a cabo con el xido o el halogenuro del metal, anhidrido y fundido: Ejemplo:

3.-Purificacion del metal:3.-Prurificacion del metal.Los metales que previamente fueron reducidos siempre requieren un tratamiento para eliminar algunas impurezas, en los cuales se utilizan tres procedimientos:a) Destilacin: Este tipo de purificacin de metales se utiliza en los metales con bajos puntos de ebullicin, como el mercurio (Hg), magnesio (Mg) y zinc (Zn), se pueden separar de otros metales mediante destilacin fraccionada. Un tipo de destilacin fraccionada es el proceso de Mond el cual se utiliza para la purificacin del nquel metlico impuro para formar tetracabonilo de nquel.

b) Electrolisis:

El cobre metlico puro, contiene impurezas como zinc (Zn), hierro (Fe), plata (Au) y oro (Ag), los metales ms electropositivos se eliminan por un proceso electroltico.El cobre impuro acta como nodo y el cobre puro acta como ctodo en una disolucin de cido sulfrico que contiene iones Cu2+ el cual reacciona de la siguiente manera:

Los metales menos electropositivos, como el oro y la plata, no se oxidan en el nodo. A medida que se disuelve el nodo de cobre, estos metales caen al fondo de la celda, como resultado de este proceso electroltico, se obtiene la transferencia del cobre desde el nodo hacia el ctodo. El cobre con este proceso alcanza una pureza del 99.5%.c) Refinacin por zonas: En este proceso, una varilla metlica que contiene algunas impurezas se pasa a travs de una bobina elctrica de calentamiento, que funde metal.A medida que emerge la varilla de la bobina de calentamiento, se enfra y cristaliza el metal puro, dejando las impurezas en la porcin metlica fundida que est en el interior de la bobina de calentamiento.

En la refinacin por zonas, el metal acta como disolvente, y las impurezas, como solutos, al final la varilla que lleva las impurezas, se deja enfriar y despus se corta.Este proceso da como resultado un metal con una pureza superior a los 99.99%.

D) Usos y/o aplicaciones: Metalurgia del hierro.Los procesos de separacin se utilizan mucho en la industria del hierro para la produccin de lminas metlicas galvanizadas y electroimanes, donde se utiliza el proceso de reduccin qumica de los minerales de carbn, en un horno llamado alto horno.Primeramente se introducen la mena concentrada de hierro, piedra caliza (Ca CO3) y coque. Despus se hace pasar aire caliente desde la parte inferior del horno hacia arriba.El oxgeno gaseoso reacciona con el carbono del coque para formar principalmente monxido de carbono (CO) y dixido de carbono (CO2), los cuales reaccionan con los xidos de hierro.La piedra caliza se descompone en el horno: dnde el carbonato de calcio se funden con las impurezas de la mena para eliminarlos con mayor facilidad.

El oxido de calcio reacciona con las impurezas del hierro, que son principalmente arena(SiO3) y oxido de aluminio(Al2O3).

La mezcla de silicato de calcio y aluminato de calcio se mantiene fundida a temperatura del horno y se le conoce como escoria, conforme pasa el tiempo la temperatura del horno es superior al punto de fusin del hierro impuro, por lo que el hierro fundido se encuentra en la parte ms baja del horno, de esta manera se puede drenar a un recipiente.El hierro que se extrae contiene impurezas pude contener un 5% de carbono y poco de silicio, fosforo manganeso y azufre y se denomina hierro de fundicin que es granular y quebradizo. Los compuestos del hierro se utilizan en medicina para el tratamiento de anemia donde ayudan a las reacciones metabolicas donde ayudan al oraganismo a obtener energia, ademas actualmente es fundamental en la creacion de barcos, puentes, automoviles, equipos ferroviarios, herramientas, aparatos electrodomesticos, computadoras.Manufactura del acero:El acero es una de las industrias ms importantes, porque se encuentra en casi todos los procesos de manufactura, el acero es una aleacin del hierro que contiene entre 0.03% y 1.4% de carbono, entre otros elementos.Como vimos con anterioridad el hierro es un proceso de reduccin (transformacin de xidos de hierro en hierro metlico), la transformacin de hierro en acero es un proceso de oxidacin en el que las impurezas indeseables se separan del hierro mediante su reaccin con el oxgeno.Uno de los procesos de los mtodos ms utilizados en la manufactura del acero es el proceso bsico con oxgeno, ya que esta operacin dura alrededor de 20 minutos y a la vez producir cientos de toneladas de acero ya que la capacidad del contenedor es de 100 toneladas de hierro fundido. El hierro fundido del alto horno se vierte en un recipiente cilndrico que se encuentra en posicin vertical, despus se introduce oxigeno gaseoso a presin sobre el metal fundido a travs de un tubo enfriado con agua, en donde el silicio, manganeso, el fosforo y el carbn reaccionan con el oxgeno para formar xidos.Estos xidos reaccionan con los fundentes apropiados como el silicato de calcio (CaO) u oxido de silicio (SiO2) para formar la escoria. EJEMPLO:Si las impurezas son silicio y fosforo, al hierro se le agrega un fundente bsico como el CaO.

Si la impureza que predomina es el manganeso, se requiere un fundente cido como el SiO2 para formar la escoria.

Cuando se ha alcanzado la mezcla deseada el recipiente se hace girar hasta quedar en posicin horizontal, de modo que se pueda verter el acero. Hace 150 aos el acero provoco la revolucin industrial, el acero hoy en da, sigue presente en nuestra vida cotidiana formando parte de nuestros automviles, edificios, puentes, utilizado como tecnologa en los trasbordadores espaciales de combustible de motores de cohetes espaciales por otra parte es utilizado en la fabricacin de instrumentos quirrgicos requeridos en un hospital, su alta resistencia, ligereza, durabilidad y sobre todo reciclable lo hacen nico.

Conclusin:La separacin de los metales data desde tiempos antiguos, donde los antiguos habitantes utilizaron el acero para elaborar sus espadas y fundicin del hierro.Los mtodos para recuperar un metal a partir de su mena consta de tres pasos, primero se debe preparar la mena, despus el metal se separa por lo general por un proceso de reduccin y por ltimo se purifica. Los mtodos para purificar son la destilacin, la electrolisis y refinacin por zonas. La metalurgia del hierro se lleva a cabo por la reduccin qumica de los minerales de carbn, mientras que la manufactura del acero es un proceso de oxidacin en que las impurezas del hierro se separan por medio de la reaccin con el oxgeno gaseoso.Los mtodos de separacin de aleacin de metales son indispensables para la sociedad en general porque nos ayudan a que la vida cotidiana sea ms enriquecida en todos los mbitos del ser humano de tal manera que podamos establecer una mejor calidad de vida para todos.

Conceptos bsicos:

1.-Aleacin: Es una disolucin solida de dos o ms metales, o de un metal o metales con uno o ms no metales 2.-Amalgama: Es una aleacin de mercurio con otro metal o metales. 3.-Mineral: Es una sustancia de origen natural 4. Mena:Es un deposito mineral cuya concentracin es econmicamente factible para extraer el mineral deseado se conoce como mena. 5. Metalurgia:Es la ciencia y tecnologa de la separacin de los metales a partir de sus componentes y de la preparacin de aleaciones.6. Ferromagnticos:Son metales fuertemente atrados por los imanes.7. Pirometalurgia:Es una rama de la metalurgia en la que se emplea procesos que se llevan a cabo a temperaturas muy altas. 8. Fundente:Que facilita la fusin.

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F) Bibliografa:Qumica.Raymond.Chang.10ma.Edicin. (Paginas).. (810-830)Qumica La ciencia central Brown 11a Edicin (Paginas). (1028-1050)