1. Procesos Aplicados en la
Industria Minera

2. Metalurgia
 Conjunto de procesos físicos y químicos destinados a
extraer un elemento químico de un mineral.
 Su objetivo principal es la extracción de los metales de
los minerales que se encuentran como minerales
oxidados y sulfurados.

3. Procesos Según su origen
 En nuestro país existen numerosos yacimientos que se clasifican en
cinco grupos de acuerdo a los procesos geológicos:
 Magmáticos: generados por segregación debida al calor producido al
solidificarse el magma.
 Sedimentarios: producido por precipitación de sales en medio acuoso.
 Metamórficos: generados por variaciones cristaloquímicas mediante
elevación de presión y temperatura.
 Alteración: producido por distintos agentes meteorológicos, como la
meteorización.
 Hidrotermales: generados por la presencia de agua a alta
temperatura.

4. Procesos Físicos
 Extracción: puede ser a rajo abierto y subterránea, con
explosivos se llega al mineral.
 Molienda: la roca mineral se tritura en molinos para disminuir el
tamaño del mineral.
 Concentración por flotación: en minerales insolubles en agua.
 Concentración por descarbonatación y deshidratación: para
ablandar el mineral.
 Concentración por tostación: mediante calentamiento con aire,
los sulfuros se transforman en óxidos.

5. Procesos Químicos
 Hidrometalurgia:
 Lixiviación: Se extrae el concentrado regando líquidos
lixiviantes, solución acuosa de un ácido, una base o una
sal, sobre pilas de minerales amontonados sobre
materiales impermeables. Al costado de cada pila las
canaletas recolectan las soluciones.
 Biolixiviación: Se emplean microorganismos para
recuperar metales como el cobre y el oro.

6. Procesos Químicos
 Pirometalurgia:
 Considera el calentamiento del concentrado a elevada
temperatura.
 Tostación: el calentamiento en presencia del oxígeno
atmosférico produce la oxidación del material o la
reducción hasta metal.
 Calcinación: el calentamiento descompone la mena y
libera un producto volatíl.

7. Procesos Químicos
 Electrometalurgia:
 Refinación de un metal aplicando electrólisis en una sal
fundida o en una solución acuosa del material
procesado.

8. El Cobre

9. Propiedades Físicas
 Posee un color rojizo
 Tiene un brillo metálico
 Alta conductividad térmica y eléctrica
 Permite formar aleaciones
 Resiste la corrosión y la oxidación
 Sólido a temperatura ambiente
 Es dúctil y Maleable
 Su Punto de Fusión es de 1083 ºC
 Su Punto de Ebullición es de 2350 ºC

10. Propiedades Químicas
 Se identifica con el símbolo Cu
 Su nº Atómico es 29 y su nº Másico es 63,54 g/mol
 Se clasifica como Metal de transición
 Posee bajos estados de oxidación (+2 y +1)
 Tiene una electronegatividad de 1,9
 Posee una densidad de 8,96

11. Extracción
El cobre se extrae de dos formas:
 A rajo abierto: Se hace cuando una mina presenta una forma
regular y el mineral está ubicado en la superficie y
 el material estéril que lo cubre pueda ser retirado con
facilidad. Por medio de detonaciones puede ser separado y
luego ser transportado por estas mismas vías en grandes
camiones.
 Subterránea: Se realiza cuando un yacimiento presenta una
cubierta de material estéril muy espesa. Para ello se realizan
distintos tipos de faenas bajo el suelo, las que pueden ser
horizontales en túneles o galerías, verticales en piques o
inclinadas en rampas.

13. Después de la Extracción
 Luego de la extracción directa de la mina, se selecciona
el material en dos:
 Mena: Es la piedra mineral de la cual se puede extraer
un elemento mediante procesos. Es la llevada al proceso
de molienda.
 Ganga: Material que no presta utilidad a la hora de
extraer elementos o bien la extracción de este a partir
de la piedra es muy costosa. Se descarta para llevar a
molienda.

14. Chancado y Molienda
 Chancado es la etapa en la cual grandes molinos
reducen las rocas a un tamaño uniforme de no más de
1,2 cm. Luego viene un segundo proceso, la Molienda,
en el cual se continua reduciendo el material, hasta
llegar a unos 0,18 mm.
 En esta parte, el proceso del cobre puede tomar dos
caminos: si el mineral es tipo súlfuros, va a ser
procesado por fundición y electrorrefinación o si el
mineral es del tipo óxido se va a procesar a través de
lixiviación y electro-obtención.

15. Procesos para Cobre Oxidado
 Existen 2 procesos ocupados si se tiene como base cobre
oxidado
 La Lixiviación: A partir del material de la molienda se
generan pilas de lixiviación, compuestas por mineral
fino de cobre oxidado y regado por una solución de
ácido sulfúrico (durante 45 a 60 días), la cual se mezcla
con el cobre pulverizado, luego se filtra esta solución de
sulfato de cobre y se realiza una extracción por
solventes donde se purifica y concentra más la solución
de sulfato de cobre mediante una resina que genera una
solución electrolito

16. Procesos para Cobre Oxidado
 Electro-Obtención: La solución electrolítica que contiene el
cobre en forma de sulfato de cobre (CuSO4) es llevada a las
celdas de electro-obtención. Estas placas corresponden
alternadamente a un ánodo y un cátodo. Los ánodos son placas
de plomo que hacen las veces de polo positivo, ya que por
éstos se introduce la corriente eléctrica, en tanto que los
cátodos son placas de acero inoxidable, que corresponde al
polo negativo, por donde sale la corriente.
 El cobre en solución (Cu+2) es atraído por el polo negativo
representado por los cátodos, por lo que migra hacia éstos
pegándose partícula por partícula en su superficie en forma
metálica (carga cero). Así se obtienen cátodos de cobre con un
99,99% de pureza.

18. Proceso para Cobre Sulfatado
 Para el cobre sulfatado existen 3 grandes procesos de
obtención, la flotación, la fundición y la electro-refinación.
 En la Flotación, una vez realizada la molienda se vierte el
contenido en una solución con reactivos y detergentes,
generando espuma que atrapan el cobre y algunos minerales
sulfatados para poder llevarlos al siguiente proceso.
 Fundición: Mediante este proceso se separa el cobre de
otros elementos e impurezas, debido a la alta temperatura
de ebullición de este, el proceso se debe llevar a altas
temperaturas, las cuales generan moldes de cobre llamados
ánodos.

19. Proceso para Cobre Sulfatado
 Electro-refinación: Mediante la aplicación de corriente
eléctrica el cobre del ánodo es depositado en un cátodo
, el cual resulta con un 99,97% de pureza.

21. El Hierro y el Acero

22. El Hierro
 Propiedades Físicas:
 Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta
propiedades magnéticas; es ferromagnético (atraído por imanes) a
temperatura ambiente y presión atmosférica.
 Su Punto de Fusión es de 2080 ºC
 Su Punto de Ebullición es de 3300 ºC
 Propiedades Químicas:
 Se simboliza con Fe
 Es un metal de Transición, su numero atómico es 26 y su numero
másico es de 55,85, presenta una electronegatividad de 1,83 y
estados de oxidación (+2 y +3)

23. Minerales de Hierro y Refinación
 El Hierro se encuentra formando parte de numerosos
minerales, entre los que destacan la hematites (Fe2O3),
la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO (OH)), la siderita
(FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita (FeTiO3).
 Para refinarlos es necesario realizar un proceso de
fundición a altas temperaturas en un alto horno, en el
cual ocurren unas series de reacciones que permiten
separar el hierro de los otros oxidos y elementos que lo
acompañan.

24. Obtención del Hierro
 En el Alto Horno se alternaba una carga de mineral de
Hierro y Carbonato de Calcio y luego una de Carbón.
 Dentro del Alto Horno se forzaba la entrada de aire con
un fuelle ocurriendo las siguientes reacciones:

25. Obtención del Hierro

26. Aceros
 Son aleaciones de Hierro con un contenido de Carbono inferior
al 2%
 Se clasifican según su contenido de Carbono en:
 Acero bajo en carbono: menos del 0,25% de C en peso. Son
blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías,
elementos estructurales.
 Acero medio en carbono: entre 0,25% y 0,6% de C en peso. Para
mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más
resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos
dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una
alta resistencia mecánica y al desgaste.

27. Aceros
 Acero alto en carbono: entre 0,60% y 1,4% de C en peso. Son
aún más resistentes, pero también menos dúctiles. Se añaden
otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con
wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos
carburos son muy duros. Se emplean principalmente en
herramientas.
 Aceros aleados: Para conseguir determinadas características de
resistencia al desgaste, dureza y resistencia a determinadas
temperaturas deberemos recurrir a estos. Mediante la acción de
uno o varios elementos de aleación en porcentajes adecuados
se introducen modificaciones químicas y estructurales
cambiando sus características mecánicas, resistencia a
oxidación y otras propiedades.

28. Aceros
 Aceros inoxidables: uno de los inconvenientes del hierro
es que se oxida con facilidad. Añadiendo un 12% de
Cromo se considera acero inoxidable, debido a que este
crea una capa de óxido de cromo superficial que
protege al acero de la corrosión o formación de óxidos
de hierro.

29. Molibdeno, Zinc
Manganeso, Plata y Oro

30. Molibdeno
 Propiedades:
 Metal de Transición
 Simbolizado con Mo
 Posee un color blanco plateado
 Su numero atómico es el 42 y su numero másico es 95,94 g/mol
 Tiene gran importancia en las aleaciones con hierro así como en
la composición de algunas enzimas descomponedoras de
nitrógenos.
 Presenta los estados de oxidación de -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5 y
+6

31. Molibdeno
 Proviene de la Molibdenita (MoS2) en su mayoría, la cual
en Chile se presenta por lo general como sub-producto
de la extracción del Cobre.

32. Zinc
 Propiedades
 Es un metal de transición
 Simbolizado con Zn
 Su numero atómico es 30, su numero másico es65,4 g/mol
 Esta en grandes cantidades en la Tierra
 Se utiliza para galvanizado del Acero y generación de
corriente en baterías.
 Tiene un rol fundamental en el desarrollo del cuerpo
humano, sobretodo en el crecimiento.

33. Obtención del Zinc
 Extracción:
 Se puede extraer a parir del mineral Calamina o
Hemimorfita Zn4Si2O7(OH)2·H2O

34. Manganeso
 Propiedades
 Es un metal de transición
 Simbolizado con Mn
 Su número atómico es 25
 Su numero másico es 54,94 g/mol
 Sus estados de oxidación mas comunes son 2+, 3+, 4+, 6+ y
+7.
 Esta presente en muchas enzimas del cuerpo humano y se
utiliza como catalizador de reacciones metabólicas

35. Obtención del Manganeso
 El manganeso es extraído principalmente de la mena de
Rodocrosita (MnCO3) y Pirolusita (MnO2) las cuales se
encuentran de forma natural.

36. Plata
 Propiedades:
 Es un metal de transición
 Se simboliza con Ag
 Su numero atómico es 47 y su numero másico es 107,86 g/mol
 Es un metal dúctil y maleable
 Alta conductividad eléctrica y térmica
 Es brillante, de color blanco plateado y es blando
 Sus estados de oxidación son +1, +2, +3, +4

37. Obtención de la Plata
 La forma mas común de obtención de la plata es
mediante sus menas de Argentita (Ag2S) y Clorargirita
(AgCl)
 El proceso más utilizado para la obtención de Plata es la
Cianuración, la que responde a la siguiente ecuación
para el caso de la Argentita:
Ag2S + 4 KCN → K2S + 2 KAg(CN)2

38. Oro
 Propiedades:
 Metal de Transición
 Se simboliza con Au
 Su numero atómico es 79 y su numero másico es 196,9 g/mol
 Es blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil.
 No reacciona frente a la mayoría de los productos químicos
salvo el agua regia y el cloro.
 Se puede encontrar en formas de pepitas de oro en la
naturaleza.

39. Obtención del Oro
 El oro se puede encontrar como pepitas de oro, las cuales se
funden para formar lingotes.
 Puede ser encontrado también como Calaverita (AuTe2),
 Por medio de la cianuración se puede separar el Oro de otros
componentes, una vez terminado el proceso quedará Au(CN)2
como anion (-2) el cual en una mezcla con Zinc permite reducir
el Oro y separarlo del Cianuro.

40. Minerales no Metálicos

41. El Litio

42. Propiedades Físicas
 Metal Blando
 Presenta un color blanco plata
 Es es elemento sólido mas ligero
 Su punto de Fusión es 736,69 ºC
 Su punto de Ebullición es 1890 ºC
 Es utilizada en aleaciones conductoras de calor y baterías
eléctricas.
 Es utilizada en tratamientos médicos de enfermedades
relacionadas a la mente

43. Propiedades Químicas
 Su numero atómico es 3
 Su numero másico es 7 g/mol
 Su electronegatividad es de 0,98
 Pertenece al grupo de los metales Alcalinos
 Se simboliza con Li
 Tiene una densidad de 0,53 g/ml

44. Obtención del Litio
 Se obtiene principalmente a partir de menas de Petalita
(LiAlSi4O10), Espodumena (LiAlSi2O6) y Ambligonita
(LiAlPO4F).

45. Utilidades del Litio
 Por su elevado calor específico, el litio se emplea en aplicaciones de
transferencia de calor, y por su elevado potencial electroquímico
constituye un ánodo adecuado para las baterías eléctricas.
 El carbonato de litio (Li2CO3), se emplean en el tratamiento de la
manía y la depresión bipolar, aunque últimamente, se ha extendido su
uso a la depresión unipolar.
 El cloruro de litio y el bromuro de litio tienen una elevada
higroscopicidad por lo que son excelentes secantes. El segundo se
emplea en bombas de calor de absorción, entre otros compuestos
como el nitrato de litio.
 El litio es un agente altamente empleando en la síntesis de
compuestos orgánicos, usado para la coordinación de ligandos a través
del intermedio litiado.
 El hidróxido de litio se usa en las naves espaciales y submarinos para
depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono.

46. Carbonato de Calcio
Caliza

47. Propiedades Físicas
 De aspecto blanco.
 Es blando
 Posee una gran porosidad.
 Resistente a la meteorización, salvo la del agua.
 Abundante en la naturaleza.
 Causante de las aguas duras.
 Utilizado para la creación de Cemento
 Esta presente en conchas, cáscaras y
esqueletos de moluscos

48. Propiedades Químicas
 Compuesto por Calcio, Carbono y Oxígeno
 Su fórmula es CaCo3
 Es un sólido a temperatura ambiente
 Su densidad es de 2,7 g/ml
 Su masa molar es de 100,1 g/mol
 Posee alta reacción en presencia de ácidos, generando
efervescencia.

49. Obtención
 Se puede encontrar en forma natural como Caliza
(Acompañado de arcillas y/o Cuarzo) y como Calcita
(Pura), no es necesario realizar grandes procesos pues
se encuentra en estado nativo.

50. Utilidades
 Se utiliza como fuente reservoria de petróleo debido a
su alta porosidad.
 Permitió a los antiguos realizar construcciones y
esculturas que se conservan hasta nuestros días debido
a la resistencia que presenta frente a la meteorización
(salvo la del agua)
 Se utiliza para la generación de cemento gris, utilizado
en construcción y la creación de algunas pastas para
estuco

51. El Yodo y el Azufre

52. Yodo
 Propiedades:
 Simbolizado como I
 Su numero atómico es 53
 Su numero másico es 126,9 g/mol
 Sus principales estados de oxidación son -1, +1, +3, +5,
+7.
 Pertenece al grupo de los Halógenos

53. Obtención del Yodo
 Se obtienen a través de los yoduros (anión) presentes en
el agua de mar y algas marinas o en forma de yodatos
IO3 (anión).
 El primer método para la separación del yodo del salitre
fue descubierto por el chileno don Pedro Gamboni, en
su oficina salitrera Sebastopol, ubicada en la Región de
Tarapacá.
 En el caso de partir de yodatos, una parte de estos se
reducen a yoduros, y los yoduros obtenidos se hacen
reaccionar con el resto de yodatos, obteniédose yodo:
 IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O

54. Aplicaciones
 El yodo es esencial para el cuerpo humano pues es un
regulador de hormonas metabólicas, como lo son las
secretadas por la tiroides (T3 y T4)
 Se emplea también como colorante para exámenes
médicos y también para procesos de fotografía.

55. Azufre
 Propiedades:
 Su numero atómico es 16
 Su numero másico es 32 g/mol
 De un color amarillento fuerte
 Posee un olor característico que puede causar picazón en la
nariz
 Clasificado como No Metal
 Insoluble en Agua
 Sus estados de oxidación son -2, +2, +4 y +6.

56. Obtención del Azufre
 Se encuentra en grandes cantidades en la naturaleza como
Pirita (FeS2), Galena (PbS) y Yeso natural (CaSO4·2H2O)
 Se separa de la impureza inyectando vapor de agua
sobrecalentado para fundir el azufre que posteriormente es
bombeado al exterior utilizando aire comprimido.

58. Usos del Azufre
 Para generar ácido sulfúrico en baterías.
 Fabricación de Pólvoras.
 Utilizado como fungicida.
 Creación de fosfatos fertilizantes para las plantas.
 Se utilizan los Sulfitos para blanquear el papel
 El tiosulfato de sodio se utiliza en la fotografía para fijación de
la imagen.
 Se utiliza el Sulfato de Magnesio para efectos laxantes y
suplemento alimenticio para plantas.