¿Qué es la Metalurgia?
La metalurgia es la ciencia aplicada al estudio de las preparaciones industriales, producción y tratamiento de metales y sus aleaciones.
Etapas de la Metalurgia Extractiva
- Transporte y almacenamiento
- Conminución
- Clasificación
- Separación metal-ganga (geológica)
- Purificación y refinación de productos
Fases de la Técnica Metalúrgica
- Obtención del metal a partir de uno de sus minerales (mena).
- Afino o purificación del metal: eliminación de las impurezas residuales.
- Preparación de aleaciones: tratamientos mecánicos, térmicos o termoquímicos para su óptima utilización.
Tipos de Técnicas Metalúrgicas
- La Siderurgia: (producción de arrabio, hierro y acero)
- Las Metalurgias Especiales: (cobre, aluminio, zinc, estaño, plomo, etc.)
- La Pulvimetalurgia: (metalurgia de polvos)
- La Electrometalurgia: (electrólisis)
Operaciones Básicas para la Obtención de Metales
Operaciones Físicas
Triturado, molido, filtrado (a presión o al vacío), centrifugado, decantado, flotación, disolución, destilación, secado, precipitación física.
Operaciones Químicas
Tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación mediante reacciones ácido-base, precipitación química, electrodeposición.
Yacimientos y Explotación Minera
Yacimiento Mineral
Son concentraciones de minerales de interés económico que se encuentran en la corteza terrestre, muy por encima de sus valores «normales» para un determinado tipo de roca, dando origen a concentraciones «anómalas».
Para que un elemento sea explotable en un yacimiento mineral, su concentración debe ser muy superior a su concentración media (el clark).
Mena
- Es el mineral cuya explotación presenta interés económico.
- La ley de la mena triturada y procesada dependerá de varios factores. Generalmente, las menas con bajo grado se tratan en plantas de mayor capacidad que las menas con grado más alto.
- En conclusión: Una mena se describe como una acumulación de mineral en cantidad suficiente para permitir una extracción económica.
Mineral
Por definición, los minerales son sustancias inorgánicas naturales que poseen estructura atómica y composición química definida, y que se encuentran en el interior o exterior de la corteza terrestre.
Ley
La ley (por ejemplo, ley de cobre) es el porcentaje de un metal que encierra una determinada muestra. Cuando se habla de una ley del 1%, significa que en cada 100 kilogramos de roca mineralizada hay 1 kilogramo de cobre puro.
Ley de Mineral
Se refiere a la concentración de oro, plata, cobre, estaño, etc., presente en las rocas y en el material mineralizado de un yacimiento.
Ganga
Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentan interés minero en el momento de la explotación.
Factores de Viabilidad Económica en la Explotación Minera
- Localización y tamaño del depósito.
- Ley de alimentación de la mena, mineralogía y textura de la mena.
- Aspectos financieros: requisitos de inversión, capital disponible, costos de los préstamos, impuestos y pagos de regalías.
- Costo de tronadura.
- Costo de servicios subordinados, tales como: suministro de energía, agua, carreteras y disposición de los relaves.
Minerales Explotados en Chile
Minerales Metálicos
- Cobre, molibdeno, oro, plata, plomo, zinc, hierro y manganeso.
Minerales No Metálicos
Recursos Salinos
- Salitre sódico y potásico, yodo, carbonato de litio, borato de sodio, cloruros de sodio y potasio, sulfato de sodio.
Materiales de Construcción y Cerámica
- Carbonato de calcio, yeso, arcilla, cal, materiales para producir cemento, etc.
Materias Primas
- Azufre, talco, caolín, silicatos, etc.
- Además del cobre y el molibdeno, Chile exporta oro, plata, hierro, salitre, yodo, entre otros.
- Chile posee las principales reservas del planeta de cobre, renio y litio, representando el cobre el 38% de las reservas mundiales.
Principales Sulfuros de Cobre
- Calcosina
- Covelina
- Bornita
- Enargita
- Calcopirita
- Tenantita
- Tetraedrita
Conceptos Clave: Recurso y Reserva Mineral
Recurso Mineral
Concentración de material químico de interés económico, que se encuentra dentro o sobre la corteza terrestre en forma y cantidad que hacen razonable su extracción económica.
Se clasifican en: inferido, indicado y medido.
Reserva Mineral
Es la parte económicamente explotable de un recurso mineral.
Son los tonelajes medidos de rocas mineralizadas con indicación de sus leyes presentes en un yacimiento o distrito.
Se clasifican en: probables y probadas.
Objetivos del Chancado de Minerales
- Disminuir el tamaño del mineral.
- Aumentar el área superficial disponible para una reacción química.
- Liberar material valioso de la ganga.
Razón de Reducción
En una operación de trituración, es el cociente entre una dimensión escogida de las partículas de la alimentación (A) y la correspondiente de las partículas del producto triturado (D).
Razón de Reducción Límite
Es la razón entre el tamaño más grande de la alimentación (A) y el tamaño más grande del producto triturado (OSS).
A80
Es el tamaño de la abertura del tamiz por donde pasa el 80% de las partículas como alimentación.
P80
Es el tamaño de la abertura del tamiz por donde pasa el 80% de las partículas como producto.