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Etapas en la Producción de Metales: Concentración Reducción Refinamiento.

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Presentación del tema: "Etapas en la Producción de Metales: Concentración Reducción Refinamiento."— Transcripción de la presentación:

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 Concentración o enriquecimiento Reducción Purificación o Refinamiento

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? a)Trituración b)Molienda c)Flotación

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

6 Procesos: V 2 O 5 + 5Ca 2V + 5CaO Cr 2 O 3 + 2Al 2Cr + Al 2 O 3 Reducción Química: 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. En algunos casos el hidrógeno se empela como agente reductor WO 3 + 3H 2 W + 3H 2 O

7 Reducción electrolítica: 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) + O 2 (en el ánodo) 2MCl(l) 2M (en el cátodo) + Cl 2 (en el ánodo)

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

9 Electrólisis: b) Electrólisis: Ánodo de cobre impuro Cátodo de cobre puro Cu +2 SO 4 -2 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: %

10 Refinación por zonas: 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: %

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


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