Materiales Metalicos

MATERIALES METALICOS

1 LOS MINERALES

Llamamos Minerales a aquellos materiales del suelo o del subsuelo que sirven para ser preparados y transformados en ciertos metales.

1.- Los metales en estado nativo, es decir en estado metálico y más o menos puros, son muy raros. Sin embargo el Oro existe en estado nativo en los filones cuarzosos y en pepitas en las arenas de aluvión. El Cobre, la Plata y el Mercurio también se encuentran en estado nativo.

2.- Lo más frecuente es encontrar el metal combinado con el Oxígeno, el silicio, el azufre, el arsénico, etc. La propia combinación metálica está mezclada con impurezas ( materias ferrosas por ejemplo ) que forman la ganga o estéril. La mezcla de la combinación metálica y la ganga es la mena o mineral.

3.- Se llaman minerales artificiales a los subproductos de algunas industrias, como las piritas tostadas de las fábricas de ácido sulfúrico, los residuos de la fabricación del cobre, del níquel, etc.

1.1 CONSTITUCIÓN QUÍMICA DE LA COMBINACIÓN METÁLICA

La combinación metálica puede ser sencilla: óxidos, anhídridos ó hidratos, carbonatos y sulfuros.

a) Como óxidos anhídridos se encuentran: la magnetita Fe3O4 ; la hematites roja Fe2 O3 la casiterita SnO2 ; la pirolusita MnO2 .

b) Entre los óxidos Hidratados tenemos: la hematites parda óxido férrico hidratado 2Fe2 O3 o 3H2 O y la bauxita alúmina hidratada Al2 O3 o nH2 O .

c) Como carbonatos se presentan: la siderosa FeCO3 ; la magnesita MgCo3 ; la calamina o smithsonita ZnCO3 , la whiterita BaCo3 .

d) Al estado de sulfuros tenemos por ejemplo la pirita de hierro , FeS2 : la blenda ZnS; la galena PbS; la cinabrio HgS, la argirosa Ag2 S.

El compuesto metálico se presenta a veces en forma más complicada, resultando más difícil la extracción del metal. Tenemos por eje. La pirita de cobre o calcopirita que es un sulfuro doble de hierro y cobre CU2 S, Fe2 S3 .

2 PREPARACIÓN DE LOS MINERALES

Antes de comenzar el proceso metalúrgico propiamente dicho, se somete el mineral a un tratamiento mecánico que tiene por fin concentrar la parte metálica y eliminar elementos perjudiciales. Estas operaciones se complementan a veces con un tratamiento térmico (tostión o fusión) que produce en el mineral cambios químicos, los cuales dan lugar a un producto intermedio entre el mineral y el metal y facilitan la extracción.

2.1 TRATAMIENTO MECÁNICO DE LOS METALES

El mineral llega de la mina en bloques más o menos grandes. El tratamiento mecánico tiene por finalidad llevarlo a una finura determinada. Se procede de forma escalonada hasta llegar a una de las tres categorías de productos siguientes:

Los gruesos o trozos de calibre superior a 25 mm.

La granalla o Arena con calibre entre 1 y 25 mm.

Los Finos con calibre interior a 1 mm.

2.2 TRITURACIÓN

La trituración o quebranto transforma los bloques en trozos de 30 a 50 mm. De dimensión máxima. Las quebrantadoras actúan por aplastamiento, a la manera de un cascanueces.

La quebrantadora de mandíbulas se compone de dos placas rectangulares de Acero al magnesio, una “ A” fija y otra móvil alrededor del eje XY con un movimiento de vaivén de amplitud regulable aproxima y aleja ambas mandíbulas.

2.3 MOLIENDA

La Molienda transforma los gruesos en granalla o arena y en finos hasta de 1/20 de mm. en algunos casos . Hay varios tipos de molinos que funcionan por choque y por frotamiento, de los que citaremos uno de los más empleados. El molino de bolas: consiste en un tambor cilíndrico o polígono revestido por un tamiz, en cuyo interior se encuentra cierto número de bolas de fundición dura colada en coquilla. El mineral se introduce en el tambor por una tolva a caballo sobre el eje.

El tamiz está protegido del choque directo de las bolas y del mineral por chapas fuertes de acero duro. El conjunto está en el interior de una envuelta metálica .

Las bolas elevadas por la rotación del tambor caen unas sobre las otras y rompen los fragmentos; el tamiz sólo deja pasar la materia que ha alcanzado la figura deseada .

2.4 SEPARACIÓN DE LOS MINERALES (Concentración)

La separación del compuesto metálico de la ganga se efectuará sobre el mineral molido, la operación suministra un producto enriquecido en mineral. La separación se basa en diferencias de propiedades físicas de la ganga y de la combinación metálica, por eje. : la diferencia de densidad en la concentración Hidromecánica. En la concentración por flotación se utilizan las fuerzas de tensión superficial, y las fuerzas magnéticas en la concentración magnética.

Concentración Hidromecánica: El compuesto metálico y la ganga se separan por orden de densidad es en un líquido inmóvil o en movimiento.

a) Separador de émbolo: se compone de una cuba llena de agua , un émbolo P comunica a la masa de agua un movimiento de pulsación .Los finos mezclados con el agua llegan a través de la rejilla G, las partículas ligeras son elevadas por el líquido en movimiento hasta una altura inversamente proporcional a sus pesos y escapan por el desagüe D, las partículas pesadas caen al fondo y se pueden extraer mediante una cadena de cangilones.

b) Separador por Arrastre : el aparato está formado por una serie de cajas tronco piramidales C1 C2 etc., cuya longitud y profundidad aumentan gradualmente desde la entrada a la salida . Los finos son arrastrados por una corriente de agua cuya velocidad disminuye al aumentar el tamaño de las cajas: Las partículas más pesadas se depositan en las primeras cajas. Para asegurar una clasificación más completa de las partículas se inyecta una corriente de aire o agua por los tubos T1 T2 que vuelve a suspenderlas. Los productos clasificados se recogen por los orificios O1 O2 etc.

C) Separados por flotación : si se depositan suavemente los finos sobre la superficie de un líquido apropiado se comprueba que la ganga se hunde y que el compuesto metálico no se moja y flotará debido a la tensión superficial Hay minerales que no son mojados por el agua y se consigue separarlos con agua sola o, con agua preparada especialmente con aceite ( sulfuros ).

En el caso que se emplee agua con aceite, el aceite reviste a las partículas de sulfuro que por este motivo no son mojados por el agua y flotan en la superficie, los granos de la ganga mojables por el agua caen al fondo.

D.)

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