TERMODINAMICA DE LA PURIFICACION DEL ZINC
El cinc es un componente componente natural de nuestra corteza terrestre y es parte inherente de nuestro medio ambiente. Está presente, no sólo en las rocas y suelos sino también en el aire, el agua, las plantas, animales y seres humanos El cinc desempeña desempeña un papel esencial en los procesos procesos biológicos de todos t odos los organismos vivos; por este motivo se denomina al cinc un elemento esencial. Una ingesta adecuada de cinc es vital para el correcto funcionamiento funcionamiento del sistema La metalurgia extractiva es la rama de la metalurgia que partiendo de las menas minerales o de los materiales de reciclado, que son sus materias primas, estudia cómo transformarlos en metales, que son sus productos finales.
a metalurgia e!tractiva toma el mineral tal cual viene de la mina. "e forma general, entonces, entonces, el mineral debe ser tratado para liberar las fases minerales valiosas, mena, de las no valiosas, ganga. Esto se hace a través de una serie de operaciones conocidas como preparación del mineral o metalurgia. Este grupo de operaciones incluye la reducción de tamaño, por trituración y molienda, para permitir una separación fácil de las diferentes fases minerales, seguida por una o más operaciones de clasifcación y concentración pensadas para distinguir y separar las part#culas minerales valiosas del resto de part#culas basándose basándose en alguna propiedad f#sica como densidad, magnetismo, electricidad o energ#a super$cial. En este %ltimo caso, cuando se modi$ca el comportamiento comportamiento super$cial del sólido, la operación se denomina otación y se aplica a menudo en la concentración de minerales. La extracción por vía húmeda o hidrometalurgia se efectúa generalmente por una secuencia secuencia de etapas que contempla: contempla: la lixiviación lixiviación del metal valioso a partir del mineral utiliz utilizand ando o un reacti reactivo vo acuoso acuoso,, la purificación y/o concentrac concentración ión de la disolución y la precipitación precipitación del metal mediante mtodos químicos o electroquímicos. La extracción extracción puede continuars continuarsee con el afin afino o o refino. refino. !on esta nueva etapa de tratamiento tratamiento se persigue un a"uste en la concentración concentración de impurezas, impurezas, lo cual se realiza a travs de mtodos piro metalúrgico o electroquímico. PROCESO ELECTROLITICO DE OBTENCION DEL ZINC
#n el caso del cinc existen varios procesos que conducen a la o$tención del cinc metal: procesos de reducción reducción trmica, proceso de retortas horizontales, proceso proceso de retortas
verticales, proceso electro trmico, proceso %&' y el proceso electrolítico que, actualmente, acapara la producción de mayor tonela"e de metal produciendo el ()* del cinc mundial. +uesto que en la actualidad muchas plantas de o$tención de cinc que funciona$an aplicando los procesos mencionados anteriormente estn paradas y no se van a construir nuevas instalaciones en el futuro empleando esta tecnología, y como las un lado los procesos piro metalúrgicos e hidroelectrometalúrgicos que conducen a dicha o$tención. &e recoge un esquema general de una planta de electrólisis de cinc.
#l diagrama de flu"o del proceso hidrometalúrgico de o$tención de cinc se representa
#n la fase de tostación se pretende someter el mineral a una tostación oxidante de modo que el contenido metlico de la mena pueda ser recuperado fcilmente. #sta conversión de la $lenda en óxido se exige tanto para la vía piro metalúrgico como para la hidrometalurgia, puesto que el sulfuro no se ataca con facilidad por cidos o $ases y, adems, es inerte a la reducción con car$ón. La reacción $sica es la siguiente: -n&
s 0
1/2 3 4 -n3 &3 2 g s 0 2 g
a tostación debe efectuarse por encima de los &''(), en aire y con continua agitación. 5todo para la precipitación del hierro de la disolución según el cual el hierro procedente del ataque cido de las ferritas se reduce al estado ferroso por adición de concentrado de $lenda y la disolución se re oxida, a 6)7! y p8 9, por medio de aire u oxígeno, precipitando el mineral sinttico goethita 'e338. Las reacciones son las siguientes: 'e &3 0 -n& 4 2 'e&3 0 -n&3 0 & 2 91 9 9
* +e- / 0 -* / 1 2*- 3 * +e--2 / * 2 *- En ciertas plantas, la precipitación de metales se hace, primero, en fr#o, obteniéndose )d y )u y luego en caliente, a 4'(), precipitándose )o y 5e mediante adición de polvo de cinc en presencia de b. U- "E )67). En el grá$co de sectores se resumen los diferentes usos industriales del zinc
USOS DEL ZINC
3% 8% 9% 14%47% 19%
589876:8"8E8)6-7E "E :67) E@6@87U+8) U>8
8-7<=>-7)E ?U6@6)8 ->-
DISTRIBUCION DE LAS PRODUCCIONES Y CONSUMOS DE ZINC
se representan las producciones mundiales de mina y de metal re$nado desde A4&' hasta *''1 as# como la demanda de éste durante el mismo periodo de tiempo. a grá$ca sigue una representación bastante t#pica con importantes incrementos tanto en las producciones mineras y de metal como en la demanda desde $nales de los noventa hasta nuestros d#as.
Bor continentes, la producción mundial de cinc desde *''' Cueda representada en la $gura 1.D. Buede verse Cue el principal productor de cinc es 8siaBac#$co con un total de F1 fundiciones de cinc, seguido de Europa con 1A fundiciones, 8mérica, con AG y Hfrica con *.
RECIDUOS DE LA METALURGIA DEI ZINC.
#n $ase a lo expuesto anteriormente en el epígrafe de la metalurgia del cinc y según el proceso electrolítico de o$tención del mismo, los residuos sólidos que se esperan encontrar en vertedero son: 5aterias primas que no han sido procesadas adecuadamente, como restos de $lenda y otros minerales que puedan acompa;arla en su paragnesis.
