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TEMARIO
•
MATERIALES, MINA , MENA , GANGA. MINERAL , METAL
•
LEY DEL MINERAL.
•
EXTRACCION.
•
MAQUINARIAS
•
TIPOS DE MINERALES.
•
CLASIFICACION DE LOS MINERALES.
•
ATOMOS , MOLECULAS, ELECTRONES Y CATIONES
•
ENLACES:
•
IONICO, COVALENTE, METALICO
•
FUERZAS DE VAN DER WALLS
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PROCESOS INDUSTRIALES
• METALURGIA: Parte de la ciencia física que se encarga del tratamiento de
los minerales y de la tecnología a aplicar para su transformación industrial.
• El estudio se inicia con el material extraído de la mina.
• Metal, es un elemento químico que se caracteriza por ser sólido (salvo el
mercurio), tener brillo propio, resistencia a la tracción, buen conductor del
calor y de la electricidad, que puede ser reducido a laminas ( maleable) o a
hilos ( dúctil).
• No se encuentra en estado libre en la naturaleza, siempre esta formando
minerales compuestos mas o menos complejos, en forma de óxidos,
silicatos, carbonatos, sulfuros, etc. para su utilización se requiere una
preparación especial para cada caso.
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MINERALES
• Mena: Es el material extraído de la mina, Esta formado por el
mineral + la ganga.
• Mineral: es la parte importante de la mena, es el producto que se
obtiene de la preparación de la mena. Es un compuesto químico
definido, puede ser mas o menos fácilmente reductible a metal.
• Ejemplo de minerales:
• Óxidos: Magnetita Fe2O3 ( Mineral de hierro)
•
Bauxita
Al2O3. 3H2O ( Mineral de Aluminio)
•
•
•
Sulfuros Blenda
ZnS ( Mineral de Cinc)
Galena
PbS ( Mineral de Plomo)
CalcopiritaCuFeS2 ( Mineral de Cobre)
•
Ganga: Es el material que no es útil y debe ser económicamente
separado del mineral. Son los compuestos que hay que eliminar.
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MINERALES
• Ley del mineral:
• Ley media: Es la concentración que presenta el
elemento químico de interés minero en el yacimiento. Se
expresa como tantos por ciento, o como gramos por
tonelada (g/t)
Ley de corte o cut-off: Es la concentración mínima que debe
tener un elemento en un yacimiento para ser explotable, es la
concentración que hace posible pagar los costos de su
extracción, tratamiento y comercialización. Es un factor que
depende a su vez de otros factores, ejemplo puede ser su
proximidad o lejanía a vías de transporte, avances
tecnológicos en la extracción, etc.
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MINERALES
• PROCESOS EXTRACTIVOS
MINA A CIELO ABIERTO
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• Maquinas móviles de triturar
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
Trituradora de mandíbula (Trituradora de quijada)
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
La trituradora de martillo
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Zaranda vibratoria
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
Lavadora de arena
Lavadora de arena ,es una máquina en la que se puede
filtrar y quitar polvo de piedras y otras impurezas de poca
cantidad
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
La planta de Trituración
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• Transporte de minerales
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• Grandes camiones
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• Transporte de minerales
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• SPI construirá 80 embarcaciones fluviales
de transporte de mineral para Río Tinto
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• Transporte de mineral de cobre
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• ZARANDEADO
• O CRIVADO
• DEL MINERAL
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• ZARANDEADO
• O CRIVADO
• DEL MINERAL
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• Separador
• magnético
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MINERALES
PROCESOS PREPARATORIOS DEL MINERAL
• Triturado,
• zarandeado
• y crivado
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ESTRUCTURA ATOMICA DE LOS MATERIALES
• Las propiedades de las sustancias dependen en gran parte
de la disposición de sus átomos en el espacio y del tipo de
enlace que los une.
• Los metales son sólidos cristalinos con propiedades típicas
debidas al ordenamiento de sus átomos.
• Para el estudio de la metalurgia es indispensable conocer la
estructura intima del cristal metálico y el enlace típico que
aparece entre sus átomos, para deducir luego las
propiedades de los metales.
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ESTRUCTURA ATOMICA DE LOS MATERIALES
• ENLACES
• Existen distintos tipos de mecanismos mediante los
cuales los átomos de un sólido se unen:
•
•
•
•
Enlace Iónico
Enlace covalente
Enlace Metálico
Fuerzas de Van Der Waals
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ENLACES
• Clasificación
• Los iones se clasifican en dos tipos:
• a) Anión: Es un ión con carga negativa, lo que significa
que los átomos que lo conforman tienen un exceso de
electrones. Comúnmente los aniones están formando no
metales, aunque hay ciertos aniones formados por
metales y no metales.
• b) Catión: Al contrario que los aniones, los cationes son
especies químicas con déficit de electrones, lo que les
otorga una carga eléctrica positiva. Los más comunes
son formados a partir de metales, pero hay ciertos
cationes formados con no metales
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ENLACES
La regla del octeto, enunciada en 1916 por Gilberto Newton Lewis,
dice que la tendencia de los átomos de los elementos del sistema
periódico, es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad
de 8 electrones tal que adquiere una configuración semejante a la de
un gas noble o sea estable.
La molécula de CO2, con dos enlaces dobles.
Los 4 electrones de valencia del carbono, crea un enlace
covalentes, con los 6 electrones en el último nivel de energía
de cada uno de los oxígenos, cuya valencia es 2. La suma de
los electrones de cada uno de los átomos son 8, llegando al
octeto.
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ENLACES
La regla del octeto, enunciada en 1916 por Gilberto Newton Lewis,
dice que la tendencia de los átomos de los elementos del sistema
periódico, es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad
de 8 electrones tal que adquiere una configuración semejante a la de
un gas noble o sea estable.
La molécula biatómica de Cl. comparte 2 átomos de la
periferia y forman un enlace covalente con 8 átomos cada
uno en la periferia.
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ENLACES
• ENLACE IONICO
En química, el enlace iónico es la unión que resulta de la presencia de
fuerzas de atracción electrostática entre los iones de distinto signo. Se da
cuando uno de los átomos capta electrones del otro.
El metal dona uno o más electrones formando aniones que son iones con
carga negativa o cationes con una carga positiva y configuración electrónica
estable.
Los compuestos iónicos forman redes cristalinas constituidas por iones de
carga opuesta unidos por fuerzas electrostáticas.
Si la atracción electrostática es fuerte, se forman sólidos cristalinos de
elevado punto de fusión e insolubles en agua; si la atracción es menor,
como en el caso del NaCl, el punto de fusión también es menor y, en
general, son solubles en agua
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ENLACES
ENLACE IONICO
• Definición Se denomina enlace iónico al enlace
químico de dos o más átomos cuando éstos tienen
una diferencia de electronegatividad igual ó mayor
a 1.7 . En una unión de un metálico con un no
metálico por enlace iónico, un electrón abandona el
átomo menos electronegativo y pasa a formar
parte de la nube electrónica del más
electronegativo. El cloruro de sodio (la sal común)
es un ejemplo de enlace iónico: en él se combinan
sodio y cloro, perdiendo el primero un electrón que
es capturado por el segundo:
•
Na Cl → Na + Cl27
ENLACES
ENLACE IONICO
• De esta manera se forman dos iones de
carga contraria: un catión (de carga
positiva) y un anión (de carga negativa). La
diferencia entre las cargas de los iones
provoca entonces una fuerza de interacción
electromagnética entre los átomos que los
mantiene unidos. El enlace iónico es la
unión en la que los elementos involucrados
aceptarán o perderán electrones.
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ENLACES
ENLACE IONICO
• Características
• Enlace iónico en el NaCl
• Algunas características de los compuestos formados por este tipo de
enlace son:
• Sólidos de estructura cristalina en el sistema cúbico.
• Este enlace produce una transferencia de electrones de un metal a un
no metal formando iones
• Altos puntos de fusión y ebullición.
• Una vez fundidos o en solución acuosa, conducen la electricidad.
• En estado sólido no conducen la electricidad. Si utilizamos un bloque
de sal como parte de un circuito en lugar del cable, el circuito no
funcionará. Así tampoco funcionará una bombita si utilizamos como
parte de un circuito un cubo de agua, pero si disolvemos sal en
abundancia en dicho cubo, la bombita, del extraño circuito, se
encenderá . Esto se debe a que los iones disueltos de la sal son
capaces de acudir al polo opuesto (a su signo) de la pila del circuito y
por ello este funciona.
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ENLACES
ENLACE IONICO
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ENLACES
ENLACE COVALENTE
Enlace covalente no
polar hidrógeno y
carbono: metano.
En química, las reacciones entre dos átomos de no metales
producen enlaces covalentes.
Este tipo de enlace se produce cuando existe
electronegatividad polar y se forma cuando la diferencia de
electronegatividad no es suficientemente grande como para
que se efectúe transferencia de electrones
. De esta forma, los dos átomos comparten uno o más pares
de electrones en un nuevo tipo de orbital, denominado
orbital molecular.
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ENLACES
ENLACE COVALENTE
• En el enlace químico covalente, los
electrones de enlace son compartidos por
ambos átomos.
• En el enlace covalente, los dos átomos
no metálicos comparten un electrón, es
decir se unen por uno de sus electrones
de la última orbita, la que depende del
número atómico del átomo en cuestión.
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ENLACE
ENLACE COVALENTE
• Sustancias covalentes moleculares: los enlaces
covalentes forman moléculas. Tienen las siguientes
propiedades:
• Temperaturas de fusión y ebullición bajas.
• En condiciones normales (25 ºC aprox.) pueden ser
sólidos, líquidos o gaseosos
• Son aislantes de la corriente eléctrica y del calor.
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ENLACES
ENLACE METALICO
• Se presenta entre átomos con pequeño numero de electrones de
valencia, como ocurre con los metales.
• Los átomos tienden a desprender estos electrones y los iones
positivos que quedan se disponen en una estructura geométrica
ordenada y simétrica, denominada estructura cristalina.
• Con retículos cristalinos simples y regulares se alcanzan valores
muy bajos de energía interna del sistema, o sea un estado de
equilibrio estable.
• Los electrones desprendidos forman una atmósfera o nube
electrónica que envuelve y se interpone entre los iones positivos
ordenados. Este tipo de unión atómica denominada enlace
metálico es muy fuerte porque a la atracción electrostática entre
los iones positivos y la nube electrónica se suma la disminución
de energía debida a:
• La formacion de iones con su capa periférica completa
• El ordenamiento de estos iones en retículos cristalográficos.
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ENLACES
ENLACE METALICO
• La nube electronica cuyos electrones cambian de lugar
constantemente entre los iones positivos y existen tambien por
momentos en estado libre, es la responsable de la conductividad
electrica y calorica.
• Al ser todos los iones positivos equivalentes, al ser sometidos a
esfuerzos se comporta de una manera plástica, y por lo tanto
pueden laminarse, forjarse, trafilarse.
• Un grupo de iones positivos puede romper su union en un sitio
deslizarse cambiar su posición y restablecer sus ligaduras.
• En el reticulo cristalino existen imperfecciones y hay lugares de la
red que estan vacios, cuando se aplica una fuerza, los atomos se
mueven y ocupan esos lugares, aparecen las imperfecciones en
otro sitio y de esa manera se produce la deformación plástica.
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ENLACES
ENLACE METALICO
• Los iones positivos del retículo cristalino forman
estructuras compactas que podrían representarse con
esferas tangentes entre si.
• Se conviene en representar las esferas por su centro y
unirlos con rectas formando cuerpos geométricos.
• La nube electrónica se omite en las representaciones.
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ENLACES
ENLACE METALICO
El enlace metálico forma diferentes cuerpos geométricos
que se repiten a lo largo del retículo formando el cristal.
a) Sistema cúbico simple
b) Sistema cúbico de
cuerpo centrado
c) Sistema cúbico a caras
centradas
d) Sistema hexagonal
simple
e) Sistema hexagonal
compacto
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ENLACES
Fuerzas de Van der Waals
Son uniones débiles entre moléculas saturadas o átomos con la
capa electrónica periférica completa.
En estas moléculas o átomos neutros se produce una polarizacion
de las cargas en el momento de acercarse las partículas.
De este modo la porción de una partícula dirigida hacia la vecina
polariza su carga positiva hacia la porción negativamente
polarizada de la otra.
Se producen atracciones débiles que dan lugar a su vez a uniones
también débiles.
Es la fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas (o entre partes
de una misma molécula)
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