1.1 Metalurgia Extractiva Rctda

7/24/2019 1.1 Metalurgia Extractiva Rctda

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DEPARTAMENTO DE LA ENERGIA Y LA

MECANICA

ECNOLOGIA DE LOS MA ERIALES

FUNDAMENTOS DE METALURGIA EXTRACTIVA

Por: GABRIEL OROZCO T.

17/OCTUBRE/2015

ESCUELA POLITECNICA DE

LAS FUERZAS ARMADAS


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Metalurgia Es la ciencia que estudia la obtencin de los metales a partir de

sus minerales y su posterior transformacin.

Siderurgia Es la especialidad de la Metalurgia dedicada solo al estudio del

acero, por ser este el metal ms abundante, de mayor uso y

menor precio. La obtencin de los metales y los tratamientos necesarios para

hacerlos tiles a la humanidad, dependen de cinco materiales

principales: menas, fundentes, combustibles, aire y agua.

Mena La naturaleza ha sometido a la ierra a una serie de procesos de

condensacin, solidificacin y disolucin. En estas

transformaciones se han cumplido los principios fisicoqu!micos y

se ha producido la concentracin de elementos qu!micos en

determinadas zonas de la corteza terrestre.


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FUNDAMEN OS DE ME ALURGIA EX RAC IVA

Llamamos menas a los productos geolgicos que pueden serapro"echados por el hombre, por estar enriquecidos por algn

elemento qu!mico. #na mena se define como un mineral o

mezcla de minerales, de los que se puede e$traer uno o ms

elementos. %uando el elemento qu!mico es un metal, a la mena

se le conoce como mena metlica. La mena consta de dos partes: el mineral, porcin relati"amente

rica en el metal que se "a a obtener, que aparece naturalmente

en estado slido &"er clasificacin de los minerales', y la ganga,

que es lo est(ril o desperdicio de la mena, es decir:

Mena = Mineral + Ganga

Ley de la mena = cantidad en peso de metal / tonelada de MENALey del mineral = cantidad en peso de metal / tonelada de MINERAL


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VISTA DEL YAIMIENT! DE "#$#IAMATA


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La ganga en general es rocosa, se encuentra mezclada con el

mineral, tambi(n se consideran ganga a los minerales de otros

metales que no son los e$plotados. )emos la ganga como la tierray rocas mezcladas con el mineral en el yacimiento.

Los metales que "eremos, es raro encontrarlos en estado nati"o.

*lgunos casos especiales son el oro, cobre, plata, platino, esta+o,

mercurio y bismuto lo comn es que los metales se encuentren en

las menas como combinaciones qu!micas estables, a las cuales

tienden a "ol"er cuando son atacados por ambientes industriales o

atmosf(ricos. Es conocido el caso de la o$idacin del hierro y su

consiguiente degradacin.

Los %actores &ue inducen a e'plotar una mena son( La mena en si, Esta puede ser ms o menos rica en el mineral de

e$traccin, su riqueza se define como el porcenta-e de metal que

contiene. e e$plotan menas de riqueza muy "ariable, segn la

naturaleza del metal a e$traerse.


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La ri&ue)a de la mena es fundamental para su "aloracin, su

composicin qu!mica tambi(n se considera, pues hay impurezasan en cantidades peque+as que son muy per-udiciales, pueden

hacer que una mena rica en mineral tenga poco "alor. El transporte. La disponibilidad de medios de comunicacin

accesibles y la pro$imidad de los centros de consumo influyen

decisi"amente en la e$plotacin de una mena. La importancia econmica de un yacimiento depende de su

"olumen y situacin geolgica y geogrfica. *s!, una mena de

buena composicin qu!mica, no es rentable por estar localizada

en un lugar inaccesible.

antidad. Es posible que la cantidad de mineral en el yacimientono -ustifique el gasto de e$plotacin, puede haber yacimientos

con menas ricas en un metal, pero de reducida cantidad, har

prohibiti"o la instalacin de equipos para su e$plotacin.


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Econom*a. Los factores econmicos se deben tener en cuenta enlos procesos de concentracin y e$traccin. Es errneo suponer

que el "alor de la mena es algo fi-o. Est ligado a la capacidad de

apro"echar el mineral y "ar!a con la necesidad y preferencia de

(ste. Ri&ue)a del metal &ue se desea o+tener. La riqueza del metal

que se "a a obtener decide el procedimiento metalrgico e$tracti"oque se ha de emplear. ,osi+ilidad de aplicar nue-as t.cnicas. La destilacin, la

e$traccin con disol"entes, el intercambio inico, etc., son las

nue"as t(cnicas, cuya aplicacin a los procesos e$tracti"os influye

en el concepto de e$plotabilidad de las menas. Menas de calidades id(nticas presentes en lugares geogrficos y

pol!ticos diferentes, tienen "alores distintos, segn el gasto de

e$traccin, coste de transporte y necesidades de las industrias y

naciones.


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El "alor de la mena depende de lo adecuados y eficaces que sean

los procesos de e$traccin, concentracin y afino aplicables, por lo

que continuamente se encuentra afectado por a"ancestecnolgicos y la demanda de los metales.

En las menas, el mineral y la ganga se encuentran !ntimamente

mezclados y es dif!cil separarlos. Es frecuente que las menas

contengan "arios minerales, algunos de (stos no deseados, y es

misin de la metalurgia e$tracti"a el separarlos antes de la fusin oen algn paso posterior antes de que el metal salga al mercado.

*s! el tratamiento de las menas comprende procesos f!sicos y

qu!micos, y la m$ima simplificacin se consigue cuando solo con

agua se puede separar el mineral o el metal de la ganga, esto

apro"echando su distinta densidad &decantacin'. El tratamiento de las menas comienza con la trituracin de grandes

rocas en part!culas de tama+o medio o finas, segn lo e$i-a el

m(todo metalrgico a seguir.


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/espu(s de clasificar por tama+os, se someten las part!culas a la

accin de "arios tipos de fuerzas para conseguir la separacin de

la parte que interesa. * pesar de la "ariacin en la composicin y forma f!sica de las

menas, estas se tratan con sencillos principios. #na mena de

ba-a ley es un agregado de distintas especies o clases de

minerales que se presentan en forma de part!culas o granos detama+o "ariable. En la mayor!a de los casos, estas part!culas estn cimentadas en

una roca que puede estar parcial o totalmente descompuesta. En

otros casos, puede ser una mezcla de part!culas libres de los

minerales constituyentes. %ada d!a son ms escasas las menas ricas en un nico mineral,

por lo que se requiere mayor traba-o para la clasificacin de los

minerales, y su tratamiento es necesario en mayores "olmenes

para que sean rentables.


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%uando las part!culas estn cimentadas, es necesario liberarlas

antes de concentrarlas, y esto se logra quebrantando, triturando o

moliendo. %ada trituracin y molienda "a precedida por un cribado.La trituracin y la molienda son operaciones sucesi"as la primera,

para obtener el material en tama+os gruesos, y la ltima en

part!culas finas y0o pol"o. E$isten "arios tipos de mquinas clasificadas en los siguientes

grupos: trituradoras gruesas o quebrantadoras trituradoras

intermedias y molinos. Las quebrantadoras sir"en para triturar rocas de tama+o grande, las

trituradoras intermedias, reducen an mas el tama+o y los molinos

que dan un material impalpable, estos actan por accin de lafuerza centrifuga, los ms conocidos los molinos de bolas y tubos. Los materiales que se transportan en una instalacin metalrgica

pueden ser l!quidos o slidos. El equipo mecnico a utilizarse

depende de la cantidad de materiales a transportarse, pero tambi(n

de otros factores.


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Los m(todos de transporte se pueden clasificar en los siguientes

grupos: Vagonetas (ferrocarril) o cucharones; Transportadores de correa; Transportadores de cadena; Transportadores de hlice; Transportadores neumticos o hidrulicos (mineraloducto). Camiones

Tamizado La separacin de los slidos, por su tama+o, mediante tamices

tiene particular importancia en la metalurgia e$tracti"a. La separacin de las part!culas slidas de cinco a diez

cent!metros de dimetro de los pol"os finos se hace, en

enre-ados, tambores o tamices "ibratorios los dos ltimos para

los tama+os peque+os.


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LASIIAI0N DE L!S MINERALES MET1LI!S


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,RE,ARAI0N DEL MINERAL1ecapitulando lo e$presado hasta ahora, "emos: 234 E'tracci5n del mineral(/el yacimiento metlico se e$traen grandes

bloques de mena, que hay que reducir para introducirlo en el proceso. erealiza por dinamitado, martillos o mquinas e$ca"adoras especiales.

634 Trituraci5n del mineral(debe reducir esos bloques a tama+osadecuados al proceso. Las mquinas a emplear segn el caso son:

rituradora de mand!bula Molino de bolas: se obtiene mineral muy fino.

734 lasi%icaci5n( e realiza mediante uno o ms tamices por tama+o depart!culas. ambi(n puede hacerse con ciclones para suspensiones, que

por lo general son acuosas. 834 Enri&uecimiento o concentraci5n: e separa la ganga o parte de

ella del mineral :

9Enriquecimiento magn(tico usado con la magnetita &Fe!"), laspart#culas de mineral de hierro son e$tra#das por magnetismo, mientras%ue la ganga no lo es.

2 Enriquecimiento por densidad: la ganga flota en un l!quido especial &por

lo general soluciones acuosas', el mineral se "a al fondo donde es

e$tra!do por medios mecnicos o neumticos.


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,RE,ARAI0N DEL MINERAL :34 Aglomeraci5n: es necesario por la gran cantidad de pol"o que se

produce durante la e$traccin, la preparacin, transporte y la recuperacin

de pol"os de la carga del proceso de obtencin del metal &arrabio en elalto horno'.

interizado: e emplea para producir 3piezas4 de gran resistencia y dureza

por prensado y calentado, a una temperatura pr$ima a la de fusin

&soldadura por contacto'.

5elletizado: En este caso, la molienda fina de mineral se humedece, se leagrega pol"o de cal, tambi(n pol"o de coque y se lle"a a un tambor

giratorio donde se forman grumos, bolitas de 6cm de dimetro. Luego se

cocinan en un horno a 6777 8% para endurecerlas. anto los pellets como los sinters se cargan directamente en el alto horno

2 Enriquecimiento por flotacin: e hacen flotar en un medio l!quido las finas

part!culas de la mena, adhiri(ndoles una burbu-a de aire, mientras que laganga precipita al fondo de la celda de flotacin.

9 Enriquecimiento por centrifugado: e hacen pasar por un cicln &en unmedio l!quido por lo gral.' las finas part!culas de la mena, retirndose hacia

la pared las part!culas de mayor densidad &separacin del oro en proceso

del cobre'

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