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Etapas en la Producción de Metales:

Etapas en la Producción de Metales:. Concentración Reducción Refinamiento. Repasemos…. Mineral : sustancia de origen natural con composición definida dentro de cierto intervalo. Metalurgia: ciencia y tecnología de la separación de los metales a partir de sus minerales. Obtención de metales.

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Etapas en la Producción de Metales:

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Presentation Transcript

  1. Etapas en la Producción de Metales: Concentración Reducción Refinamiento

  2. Repasemos… • Mineral: sustancia de origen natural con composición definida dentro de cierto intervalo. • Metalurgia: ciencia y tecnología de la separación de los metales a partir de sus minerales.

  3. Obtención de metales  Purificación o Refinamiento   Reducción Concentración o enriquecimiento

  4. Concentración o enriquecimiento • Objetivo: Separa la mena de la ganga. Mena » Depósito mineral cuya concentración es adecuada, en el aspecto económico, para extraer el metal deseado. Ganga» Material de desecho del mineral, generalmente arcillas y minerales de silicatos. • ¿Cómo? • Trituración • Molienda • Flotación

  5.  Reducción • Objetivo: Producir el metal libre Los metales en sus formas combinadas (minerales) tienen número de oxidación positivos. TiCl4 + 2Mg → 2MgCl2 + Ti (+4)(-1) (0) (+2)(-1) (0) Ti+4 →Ti0 Ti+4 + 4e→Ti0

  6. Procesos: a) Reducción Química: Se emplea como agente reductor un metal más electropositivo que otro para separar al metal de interés a partir de la mena a altas temperaturas. V2O5 + 5Ca → 2V + 5CaO Cr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3 En algunos casos el hidrógeno se empela como agente reductor WO3 + 3H2 → W + 3H2O

  7. b) Reducción electrolítica: Se aplica los metales muy electropositivos (Na, Mg, Al. El proceso se efectúa con el óxido o halogenuro del metal, anhidro y fundido. 2MO(l)→ 2M (en el cátodo) + O2 (en el ánodo) 2MCl(l) → 2M (en el cátodo) + Cl2 (en el ánodo)

  8.  Purificación o Refinamiento • Objetivo: eliminar impurezas. El grado de purificación depende del uso del metal. • Procesos: a) Destilación fraccionada: Metales con bajo punto de ebullición (Hg, Mg, Zn)

  9. Cátodo de cobre puro Ánodo de cobre impuro → Cu+2 → SO4-2 b) Electrólisis: • Purificación electrolítica del cobre: • Impurezas: Zn, He, Ag, Au • Ánodo (oxidación) Cu (s) → Cu+2 (ac) + 2e- • Cátodo (reducción)Cu+2 (ac) + 2e- → Cu (s) • Los metales reactivos en el ánodo de cobre (He, Zn) se oxidan y pasan a la disolución como Fe+2 y Zn+2; no se reducen en el cátodo. • Los metales menos electropositivos (Au, Ag) se oxidan en el ánodo. • A medida que se disuelve al ánodo estos metales caen al fondo de la celda. • Pureza obtenida: ↑ 99.95 %

  10. b) Refinación por zonas: • Varilla metálica con impurezas pasa a través de una bobina eléctrica de calentamiento que funde el metal. • Las impurezas se disuelven en el metal fundido. La varilla a medida que emerge de la bobina se enfría y cristaliza el metal puro. • Pureza obtenida: ↑ 99.99 %

  11. BIBLIOGRAFÍA • Chang, Raymond; Química (2007); Mc Graw Hill; México, D.F.

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