Trabajo Práctico N° 3 Química Profesora: Graciela Leszman Alumnas:Melanie Roldan , Aime Velázquez 4to 3ra Naturales

1. Temas :Los minerales, los metales y la Industria Metalúrgica
Alumnas :Melanie Roldán y Aime Velazquez
Profesora :Graciela Leszman
Curso :4ta 3ra Naturales
Año : 2016

2. Un mineral es una sustancia natural, de composición química definida, normalmente sólido e
inorgánico, y que tiene una cierta estructura cristalina. Es diferente de una roca, que puede ser un
agregado de minerales o no minerales y que no tiene una composición química específica. La
definición exacta de un mineral es objeto de debate, especialmente con respecto a la exigencia de ser
abiogénico, y en menor medida, a que deba tener una estructura atómica ordenada. El estudio de los
minerales se llama mineralogía .Hay más de 5.300 especies minerales conocidas, de ellas más de 5.070
aprobadas por la Asociación Internacional de Mineralogía .Continuamente se descubren y describen
nuevos minerales, entre 50 y 80 al año. La diversidad y abundancia de especies minerales es
controlada por la química de la Tierra. El silicio y el oxígeno constituyen aproximadamente el 75% de
la corteza terrestre, lo que se traduce directamente en el predominio de los minerales de silicato, que
componen más del 90% de la corteza terrestre. Los minerales se distinguen por diversas propiedades
químicas y física.

3. Clasificación Se Dividen en Minerales
Elementos Nativos Metálicos(3 grupos), Semimetales,
No Metálicos
Oro, Platino, Hierro
Arsénico, Antimonio , Bismuto
Carbón, Diamante, Azufre
Sulfuros (No se divide) Calcopirita, Estibinita, Cinabrio
Sulfosales (No se divide) Pirargirita, Samsonita, Tetraedrita
Óxidos e Hidróxidos Óxidos
Hidróxidos
cuprita, ilmelita, espinela, gahnita,
Haluros (No se divide) halita, silvinita, carnalita, fluorita
Carbonatos, nitratos y boratos Grupo de la calcita
Grupo del aragonito
Grupo de la dolomita
calcita, magnesita, siderita,
aragonito, witherita, estroncianita
dolomita, ankerita
Sulfatos y Cromatos Sulfatos anhidros y cromatos:
Grupo de la
baritina,AnhidritaCrocoíta
los sulfatos de bario, estroncio y
plomo
baritina, celestina, anglesita.
Estos son algunas clasificaciones pero hay más ….

4. Una mina es el conjunto de labores necesarias para explotar un yacimiento y,
en algunos casos, las plantas necesarias para el tratamiento del mineral
extraído. Las minas también reciben el nombre de explotaciones mineras, o,
simplemente, explotaciones. Los minerales se originan por procesos
geológicos tanto internos (tectonismo y vulcanismo) que son extraídos del
subterráneo, como externos (sedimentación) son sacados de algunas cuevas o
cavernas.

5. El interior de una mina subterránea:
-Una cantera : es una explotación minera, generalmente a cielo abierto, en la que se obtienen rocas industriales,
ornamentales o áridos. Las canteras suelen ser explotaciones de pequeño tamaño, aunque el conjunto de ellas
representa el mayor volumen de la minería mundial. Los productos obtenidos en las canteras no son sometidos
a concentración. Las principales rocas obtenidas en las canteras son: mármoles, granitos, calizas, travertinos y
pizarras. Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad puede originar
problemas de carácter ambiental, principalmente relacionados con la destrucción del paisaje.
-Una mena: es un elemento químico, generalmente un metal, es un mineral del que se puede extraer aquel
elemento porque lo contiene en cantidad suficiente para poderlo aprovechar. Así, se dice que un mineral es
mena de un elemento químico, o más concretamente de un metal, cuando mediante un proceso de minería se
puede extraer ese mineral de un yacimiento y luego, mediante metalurgia, obtener el metal a partir de ese
mineral.
-La ganga : es el que se descarta al extraer la mena de un yacimiento de mineral, por carecer de valor
económico o ser demasiado costoso su aprovechamiento. Es posible que un mineral que se considere ganga en
un yacimiento sea de interés en otro, o que la mejora en las técnicas extractivas o los usos industriales haga
rentable el procesamiento de materiales anteriormente considerados ganga

6. Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o
biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que
sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que
puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y
lugares de recreación y goce de los mismos. La contaminación ambiental es también la incorporación a los
cuerpos receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren
desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el
bienestar del público. A medida que aumenta el poder del hombre sobre la naturaleza y aparecen nuevas
necesidades como consecuencia de la vida en sociedad, el medio ambiente que lo rodea se deteriora cada
vez más.

7. La minería es una actividad extractiva altamente destructiva pero además dependiendo de que método se
utilice puede ser realmente muy contaminante para las personas y el medio ambiente.
Para poder extraer de las minas los elementos de interés se utilizan diferentes químicos altamente tóxicos
como el cianuro, plomo, arsénico, ácido sulfúrico, mercurio, entre otros, que se utilizan a cielo abierto.
Como consecuencia de esta forma de explotación algunos de los países con más problemas ambientales
es Perú ( La Oroya) .La mayoría de los lugares tan afectados son países pobres que creen que la llegada
de empresas multinacionales mineras traerá progreso y dinero para el país. Pero lo que ocurre en realidad
es que se llevan millones de dólares, agotan los yacimientos, destruyen y contaminan el medio ambiente,
enferman y matan a cientos de miles de trabajadores y población local.

8. La industria metalúrgica tiene una gran dependencia de las materias primas, es la
ciencia y técnica de la obtención y tratamiento de los metales desde minerales
metálicos, hasta los no metálicos.
Las partes esenciales de esta industria son: el alto horno y los trenes de laminación.
Son industrias que exigen inversiones muy elevadas, y ocupan mucho suelo
industrial. Además, es necesario preparar lugares de almacenamiento y acondicionar
el lugar para el transporte de los materiales, por ejemplo con cintas
transportadoras.
Esta industria permite tener asociadas otras formas de rendimiento, como la
producción de energía eléctrica en los altos hornos o la obtención de cemento. A
este tipo de industria se le considera una actividad básica de la economía. Durante
mucho tiempo fue el índice por el que se medía el desarrollo de un país.

10. Proceso:
A la metalurgia del hierro se llama siderurgia; el hierro se extrae principalmente de la hematita y en menor
proporción de la magnetita. La extracción del hierro se realiza principalmente en el alto horno en la cual se lleva a
cabo la reducción de la hematita y se produce el arrabio y como subproductos escoria y gases. El arrabio se
aglomera en bolitas llamados pellets lo cual sirve para elaborar acero .
Los óxidos de hierro obtenidos en la tostación se reducen por la acción del coque en grandes hornos denominados
“altos hornos” empleándose un fundente adecuado; principalmente es la piedra caliza o carbonato de calcio (CaCO)
impuro lo cual con el calor se descompone dando lugar a la formación de cal.
CaCO3(s) + calor → CaO(s) + CO2(g)
Lo que se forma con la ganga del mineral es la escoria, que será separada del hierro.
El hierro y la escoria fundidos, dentro del “alto horno” se separan por gravedad; la escoria es menos
densa y flota sobre el hierro líquido de modo que por la parte superior se extrae la escoria y por la parte
inferior se recibe el hierro fundido denominado también “hierro cochino o arrabio” que es muy duro y
quebradizo por lo que se usa para hacer piezas moldeadas, que no serán sometidas a grandes esfuerzos.
El hierro cochino liquido no es puro, tiene diversas impurezas (azufre, fosforo), principalmente carbono
(2% á 5%) y se eliminan por oxidación; luego se trasladan a los hornos de fabricación del acero
(convertidores) o bien se transforman en “hierro dulce” o “hierro forjado” .

11. Proceso:
Para el caso del acero, el carbono que contiene el “arrabio” es quemado en los
convertidores con la inyección de oxigeno a alta presión. El resto de las impurezas
se oxida y se escorifica y el producto resultante es el acero que se vierte en
lingotes, los cuales aun calientes se pasan a las plantas de laminado y forjado que
producen perfiles y barras de diversas formas.
El acero es una aleación de hierro y carbono , es una de las aleaciones de mayor
consumo en el mundo, comparable al consumo de los alimentos. Sus proporciones
son alrededor de 0,5% – 1,5% del carbono.
En la fabricación del acero es común adicionar otros elementos como manganeso,
cromo, níquel: los cuales le confieren propiedades especiales. Así el acero con
contenido considerable de cromo y níquel forma los aceros inoxidables y los aceros
con contenido de manganeso se utiliza en maquinaria pesada para trabajos en la
industria minera. Cuando el acero contiene titanio o niobio, se utiliza en la industria
aeronáutica para los alabes de los aviones.

12. Aluminio :
La obtención del aluminio se realiza en dos fases:
La extracción de la alúmina a partir de la bauxita (Proceso Bayer) y la extracción del aluminio
a partir de esta última mediante electrólisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos
toneladas de alúmina y, finalmente, una de aluminio. El proceso Bayer comienza con el
triturado de la bauxita y su lavado con una solución caliente de Hidróxido de sodio a alta
presión y temperatura. La sosa disuelve los compuestos del aluminio, que al encontrarse en
un medio fuertemente básico, se hidratan:
Los materiales no a lumínicos se separan por decantación. La solución cáustica del aluminio
se enfría luego para recristalizar el hidróxido y separarlo de la sosa, que se recupera para su
posterior uso. Finalmente, se calcina el hidróxido de aluminio a temperaturas cercanas a 1000
°C, para formar la alúmina.
Cobre:
si el cobre se encontró en la naturaleza combinado con oxígeno (oxidado) o azufre
(sulfurado).Generalmente en los yacimientos ,el cobre oxidado se encuentra más
superficialmente. Tiene distintos procesos.

13. Obtención del cobre Sulfurado:
Molienda: Mediante molinos se continua reduciendo las partículas de mineral hasta obtener un
tamaño máximo de 180 micrones (0,18mm. Con esto se forma una pulpa con agua y reactivos que se
lleva a la flotación.
Flotación : En esta etapa se genera espuma, cuyas burbujas atrapan el cobre y otros minerales
sulfurados contenidos en la pulpa .Luego de varios ciclos ,se recolecta y se seca esta espuma para
obtener el concentrado de cobre que continua su purificación.
Fundición: Para separar el cobre y otros minerales e impurezas ,el concentrado de cobre se saco se
trata a grandes temperaturas en hornos especiales. Luego de varios procesos se obtiene cobre RAF
(refinado a fuego) el que es moldeado en placas de un peso entre 225 y 260 kg llamados ánodos.
Electrorefinación: Los ánodos provenientes de la fundición se llevan en celdas electrolíticas para su
refinación. De este proceso se obtiene cátodos de alta pureza 99,99% de cobre.
Obtención del cobre oxidado:
Lixiviación: Las pilas de material mineralizado se riegan con una solución de agua con ácido sulfúrico
que disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados, formando una solución de sulfato de
cobre. Esta solución escurre a través de la pila, se recoge, luego se purifica y se concentra antes de
llevarla a la electroobtención.
Electroobtención: Es una electrólisis, es decir un proceso mediante el cual se separa un compuesto en
este caso se separan otras cosas del cobre , usando para ello la electricidad.
Así se recupera el cobre desde la solución desarrollada en la lixiviación, obteniéndose cátodos de la
más alta pureza 99,99% .

14. Se denomina reacción de reducción-oxidación o óxido-reducción, a toda reacción química en la que uno o más electrones se
transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación.
Para que exista una reacción de reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que
los acepte:
-El agente oxidante es aquel elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación
inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.
-El agente reductor Es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su
estado de oxidación, es decir siendo oxidado
Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que
guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un «par redox». Análogamente, se dice que, cuando un
elemento químico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox
con su precursor oxidado. Cuando una especie puede oxidarse, y a la vez reducirse, se le denomina anfolito, y al proceso de la
oxidación-reducción de esta especie se le llama anfolización .

15. 1-https://es.wikipedia.org/wiki/Mineral
2-https://es.wikipedia.org/wiki/Mina_(miner%C3%ADa)
3-https://es.wikipedia.org/wiki/Cantera
4-https://es.wikipedia.org/wiki/Mena_(miner%C3%ADa)
5-https://es.wikipedia.org/wiki/Metalurgia
6-http://contaminacion-ambiente.blogspot.com.ar/
7-http://www.medioambiente.net/la-contaminacion-y-la-mineria/
8-http://www.fullquimica.com/2013/12/metalurgia-del-hierro.html
9-https://es.scribd.com/doc/97602732/Los-Metales-aluminio-hierro-cobre
10-http://es.slideshare.net/aaguilac/cmo-se-produce-el-cobre
11-http://portalweb.sgm.gob.mx/museo/minerales/clasificacion-minerales
12-https://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n-oxidaci%C3%B3n#Oxidaci.C3.B3n