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Introduccion a los procesos de Mineria

Aunque no lo notemos, a nuestro alrededor hay una infinidad de productos que deben su existencia a las minas. El metal en nuestras llaves, la sal en la mesa, los electrónicos de nuestro celular o el caucho de nuestros tenis. La civilización humana está íntimamente interconectada con el proceso de minería.

Minar es extraer valiosos minerales u otras formas de materias geológicas de la tierra. Comúnmente, aunque no en todos los casos, se extraen de un yacimiento, “veta” o estrato. Entre los minerales que se obtienen de estos procesos, los principales son la bauxita, las piedras preciosas como diamantes, esmeraldas y rubíes; los metales preciosos como la plata, el oro o el platino; metales para construcción o fabricación de diversas herramientas como el hierro, el níquel, el tungsteno o, inclusive, el uranio. Otros productos que están menos familiarizados con el concepto de la minería son: la sal, los fosfatos, el agua o el petróleo.

En si, cualquier cosa que no se pueda cultivar o generar a partir de un proceso de cultivo o crear artificialmente en un laboratorio o fábrica tiene que ser minado. En un sentido amplio la minería se enfoca en la extracción de las reservas naturales no renovables.La industria minera se extiende en 5 sectores principales caracterizados por los productos que generan y son:

  • Petróleo y gas
  • Carbón
  • Minerales metálicos
  • minerales no metálicos y canteras
  • Mantenimiento

Además de esta división hay dos tipos básicos de estrategias para la industria:

  • Minería de superficie
  • Minería subterránea

En el proceso de extracción de ciertos metales y elementos raros se debe tratar con sumo cuidado los minerales para poder obtener materias primas con calidad y a una concentración adecuada. Para esto existen dos procesos:

  • Lixiviación en pilas
  • fresado

En los siguientes posts de esta serie empezaremos a analizar a fondo cada detalle de estas ramificaciones del proceso de la minería.

 

Fuentes: insidemetals.com mine-engineer.com greatmining.com 

imagen: entornointeligente.com

 

Elementos. Boro (B)

El Boro es uno de los primeros elementos de la tabla periódica, con un número atómico de 5, está después del berilio y antes del carbono. Es un metaloide, esto es que tiene ciertas características de los metales pero no todas. Es semiconductor con tres elementos de valencias. Es el único elemento no metálico con menos de cuatro electrones en la capa exterior. Se puede presentar en dos formas: una, la amorfa de baja densidad es un polvo color café obscuro; la forma no amorfa es interesante, ya que es extremadamente dura, de hecho es casi tan dura como el diamante, y también es cristalina y densa.

El boro es inflamable en el aire, por eso siempre se encuentra en compuestos en la naturaleza. Esto acarrea que no se tengan bien establecidas las características del boro en su forma natural pues la pureza de algunas fuentes de boro es discutible así como las variaciones en los métodos de preparación.

Durante la segunda guerra mundial hubo mucha investigación sobre los compuestos de éste metal, como el pentaborano para combustible de cohetes. A éste compuesto formado por cinco átomos de boro se le denominó como dragón verde pues arde con una intensa llama de ese color además de ser extremadamente tóxico.

Otros usos son el de detergente o limpiador de cocinas, así como algunas de sus moléculas, como el tribromuro de boro, se utilizan como bloques elementales para la construcción de otras moléculas más complejas en la industria química y farmacéutica.

La colemanita y el bórax son los compuestos más comunes de los que se extrae boro, estando el yacimiento más grande en el estado de California.

fuentes:
lenntech.es  –  greatmining.com  –  youtube.com

Imagenes:
quimlab.com.br  –  periodictable.com

Elementos. Vanadio (V)

El Vanadio es un metal suave y dúctil de color gris plateado. Tiene una buena resistencia a la corrosión de los alcalinos, y de los ácidos sulfúrico y clorhídrico.

Su nombre proviene de la diosa de la belleza, Vanadis, en la mitología nórdica.

Se oxida a temperaturas elevadas de 660 grados centígrados. Tiene buena fuerza estructural y una sección transversal de fisión de neutrones baja, lo que lo hace un buen elemento para sus usos en aplicaciones nucleares. Pero su uso más común es como aditivo al hierro para formar ferrovanadio, utilizado en herramientas o para estabilizar la forma beta del titanio para piezas de alta resistencia a la temperatura como en los motores aeronáuticos.. Aunque es metal, comparte con el cromo y el manganeso la propiedad de tener valencias oxidantes con propiedades ácidas.

Los elementos más comunes de oxidación son +2, +3, +4 y +5. Un estado de oxidación de +1 es muy raramente observado.

La mayoría de aguas continentales muestran una concentración de menos de 3 partes por mil millones. Sin embargo, el agua subterránea bajo el monte Fuji contiene una alta concentración de vanadio de hasta 150 ppb. Éste se filtra de la roca basáltica al subsuelo. El contenido de vanadio del monte Fuji se vuelve más concentrado cerca de la base de la montaña y aún más en su subsuelo. Recientemente esta agua con altas concentraciones del mineral se han vendido a diferente compañías como un agente para tratar la diabetes, sin embargo no hay evidencias concretas para respaldar su eficacia en éste uso.

Pulverizado puede ser un peligro ya que es inflamable a menos que se trate correctamente, todos los compuestos de vanadio se deben considerar como altamente tóxicos. Generalmente, a mayor nivel de oxidación del vanadio, mayor la toxicidad del compuesto. El compuesto más peligroso es el pentóxido de vanadio.

Fuentes: youtube.com – greatmining.com

imagenes: centroherramientas.com.ar – periodictable.com

Elementos. Tungsteno (W) Parte 2

Obtención y proceso

Aunque se conocen más de 20 minerales diferentes con trazas de tungsteno, sólo 2 de ellos son importantes para el mundo industrial, en específico la wolframita ((Fe,Mn)WO4), la scheelita (CaWO4), la más pura de las scheelitas refleja una luz azulada cuando se ilumina con luz ultravioleta, éste es un método para determinar su pureza.

Todos los depósitos de tungsteno tienen un origen ígneo o hidrotérmico. Durante el enfriamiento de la roca derretida dada la diferenciación en cristalización, los minerales pesados son depositados en venas en donde las emisiones volcánicas se han infiltrado en la corteza terrestre. Por esta cualidad la mayoría de los yacimientos de tungsteno se encuentran principalmente en las montañas relativamente nuevas, como los alpes o los himalayas y el anillo del pacífico.

Éste material se mina generalmente de forma subterránea, ya que las vetas de sus compuestos están frecuentemente posicionadas en venas estrechas que se deben ensanchar para la extracción. Aún hay minas de tungsteno a cielo raso, pero son raras.

Para tratar el tungsteno, se extrae y se funde con carbonato de sodio. Esto da como resultado wolframio de sodio. Éste compuesto es soluble por lo que se extrae con agua caliente que es tratado a continuación con ácido clorhídrico para reducirlo a ácido wolfrámico. Finalmente se lava y seca para formar óxido de wolframio que se reduce con hidrógeno en hornos eléctrico. El resultado del proceso es un fino porco que se funde en una atmósfera de hidrógeno para hacer barras compactas.

Elementos. Tungsteno (W) Parte 1

El metal que iluminó al mundo

Después de más de dos mil intentos, Thomas Alva Edison logró construir un filamento resistente para su nuevo invento, la bombilla eléctrica. Al ser cuestionado sobre sus miles de fracasos, él simplemente contestó que había encontrado miles de formas de no hacer una bombilla eléctrica.

Las bombillas eléctricas modernas, utilizan un filamento de tungsteno. Éste elemento, también llamado wolframio tiene un símbolo químico W y peso atómico 74. Tungsteno significa literalmente piedra pesada dada su elevada densidad, comparable con la del oro o el uranio, casi el doble que la de plomo. Por esta razón es utilizado en la milicia para hacer balas perforantes o en la joyería. Inclusive su uso para falsificar el oro es conocido desde la antigüedad.

En forma pura es un material duro y raro, naturalmente sólo se encuentra en compuestos. Identificado en 1781 por Carl Wilhelm Scheeley aislado en 1783, es notablemente robusto en forma elemental, tiene el punto de fusión más alto de todos los metales, y segundo sólo al carbón en el resto de los elementos, además de que retiene su fuerza y propiedades al calentarse por lo que se puede utilizar en electrónicos o en elementos de alta temperatura como los motores de cohetes o los focos incandescentes como el de Edison. El carbonato de tungsteno es de lo que está hecha la bolita en la punta de las plumas.

Algunas bacterias lo utilizan en su bioquímica por lo que es el elemento más pesado utilizado en los seres vivos. Es muy inerte, pero Interfiere con el metabolismo del cobre y el molibdeno por lo que es ligeramente tóxico para la vida animal.

 

Fuentes: youtube.com – elementos.org.es

Imagenes: periodictable.com – mis-bombillas.com

Elementos. Tántalio (Ta) Parte 2

Parte 2 Tántalo sangriento

Las principales reservas de Tantalio en el mundo se encuentran en Australia, Brasil, China, Canada y Africa central. Existen diversos compuestos que se minan para extraer tántalo, por ello se les denomina tantalitas, y se procesan cerca de los puntos de extracción para obtener óxidos de tántalo y de niobio.

Los principales productores del mineral concentrado de tantalio están en Australia, Talison Minerals, que producen más del 50% de la demanda mundial. Sin embargo en los últimos tres años han reducido sus actividades, ya que a pesar de que el precio sigue subiendo existen otros tipos de competencia que reducen el precio a un límite insostenible.

Su mayor preocupación viene del tantalio de bajo precio producido en muchas minas ilegales en el congo, controladas por grupos guerrilleros que esclavizan pueblos enteros para conseguir trabajadores que laboran en las más precarias condiciones.

El origen de todo éste problema del “Tántalo Sangriento” como se denomina éste proceso es Victor Bout, un ex militar ruso de 42 años conocido en la región como el Mercader de la Muerte, ya que a través de una red internacional criminal suministra de armas a las rebeliones africanas a cambio de el comercio de estos metales raros.

Es difícil imaginar que algo tan terrible como la esclavitud, inclusive de infantes éste relacionado con algo que utilizamos todo el tiempo, sin estar al tanto de las consecuencias que trae la tecnología a la que nos hemos acostumbrado tanto. Es por eso que debemos generar y difundir nuevas tecnologías para minas que hagan obsoleto el trabajo manual.

Fuentes: watoday.com.au – youtube.com – tantec-online.de – chemicool.com – greatmining.com

Fotos:lh3.ggpht.com – galleries.com – periodictable.com – capacitorlab.com

images.watoday.com.au – www.mamamia.com.au

Elementos. Tántalio (Ta) Parte 1

Un singular elemento

Con un número atómico de 73 el tantalio fue nombrado por hijo de zeus que fue invitado a una cena con los dioses donde no se comportó a la altura. También padre de Niobe, que da nombre al niobio, el elemento que se encuentra debajo en el mismo grupo de la tabla periódica. En el cuento mitológico, Tántalo fue castigado a vivir en el infierno muerto de sed y a que nada pudiera saciar, es debido a esta característica que su descubridor, Andres G. Ekeberg, en 1802, lo nombrara así, ya que en una muestra de columbita de finlandia pudo encontrar un material plateado que no se disolvía en ningún ácido.

En si lo que había descubierto era pentóxido de tantalio, un compuesto tan inerte que su resistencia a la corrosión es comparable con la de los gases nobles. Dada su pasividad, es altamente resistente a los ácidos, ni siquiera el agua regia (una combinación de ácidos capaz de disolver el oro o el platino) es capaz de disolverlo. Sólo ciertos ácidos como ácido fluorhídrico, fluoruro de soluciones ácidas y oleum (una mezcla de ácido sulfúrico y trióxido de azufre) logran disolverlo.

Otra característica importante del Tantalio es que tiene el punto de fusión elevadísimo. Es tan alto que sólo el carbono y el tungsteno lo superan. Éste hecho lo convierte en el conductor de calor por excelencia.

Por estas cualidades su uso en la industria esta ampliamente aprovechado, a pesar de que su costo ha ido en aumento ya que tiene otra característica muy importante. Su capacidad para almacenar carga sobre volumen de peso es la mejor entre todos los elementos.

Un capacitor es un dispositivo electrónico que almacena carga y es capaz de liberarla de golpe, como por ejemplo los flashes de las cámaras. El Tantalio es ideal para crear capacitores, por lo que su uso se hace más común en especial en equipos electrónicos de alta capacidad y bajo peso como los celulares. Esto ha empujado los precios del tantalio a nuevos límites, causando resultados desagradables.

Elementos. Cinc (Zn) Parte 2

Usos

El principal uso industrial del cinc es cómo galvanizado. Éste es un proceso en el que se recubren los metales con una capa delgada de cinc, por ejemplo los techos metálicos de las bodegas en la industria. Se utiliza porque es muy resistente a la oxidación y protege los metales más duros pero menos resistentes como el hierro o el cobre.

Existe una gran variedad de usos para el cinc, por ejemplo el sulfuro de de zinc se utiliza como pintura luminiscente para televisores o rayos X así como las pinturas que brillan en la oscuridad. También se utiliza en bloqueadores solares, pastas de dientes y shampoos para evitar la caspa.

Una de sus aleaciones más comunes es con el cobre, metal con el que forma latón o bronce de acuerdo a los porcentajes utilizados, alrededor de un 16% de la producción mundial se utiliza con éste fin y también se usa para acuñar monedas o inclusive en l a fabricación de bombas atómicas. Originalmente se minaba de manera regular con corredores con pilares y técnicas usuales, pero recientemente nuevos métodos se han lanzado como las estrategias de perforar y llenar donde las condiciones sean propicias.

Es el cuarto metal más usado, siendo superado únicamente por hierro, aluminio y cobre, alcanza una producción anual de 12 millones de toneladas, de las cuales china es responsable por tres y media. La principal minera encargada y concesionada para la extracción de éste metal es Nyrstar, un conglomerado de mineria con base en zurich.

Se ha dado una alza en el reciclaje de cinc, pero en la actualidad sólo un 30% del mineral que se emplea es reciclado.

Elementos. Cinc (Zn) Parte 1

Primera parte: Propiedades

Proveniente de la palabra alemana Zink, el cinc (también escrito con z) es un elemento químico esencial en la vida, con un número atómico de 30 es un metal suave de color grisáceo que reacciona rápidamente con ácidos formando hidrógeno. Esto es uno de sus principales usos en los laboratorios.

Su importancia en la bioquímica se debe a que es un componente principal en muchas de las enzimas. Una enzima es una molécula que permite que se den reacciones dentro del cuerpo que de otra manera necesitan condiciones muy diferentes para llevarse a cabo, por ejemplo los anhídridos carbónicos que catalizan la reacción del CO2 y el agua, sin la cual nos podríamos asfixiar, le deben su capacidad al cinc. También ayuda a prevenir y evitar los resfriados, por está y muchas otras razones siempre es recomendado como parte de una dieta balanceada y es un componente usual en los suplementos alimenticios.

Éste material diamagnético, es un reactivo en la metalurgia de metales preciosos, como por ejemplo para separar el plomo de la plata y se utiliza como ánodo en otros metales utilizados para trabajos eléctricos o que estén en contacto con agua de mar, un ejemplo es su uso para baterías.

El cinc se encuentra en el grupo 12 de la tabla periódica, lo que lo hace un metal de transición, comparte grupo con el cadmio y el mercurio, metales altamente venenosos, pero en lugar, el cinc es más o menos noble, aunque en cantidades grandes puede llegar a ser peligroso. También en cantidades muy bajas puede ser mortal, por lo que se recomienda que se tome en la dieta. El alimento con mayor contenido de cinc son las ostras.

Fuentes. youtube.com, greatmining.com, elementos.org.es, blog.ukmedix.com, alimentos.org.es

Imágenes. blog.ukmedix.com, www.periodictable.com  

Elementos: Paladio (Pd)

PaladioCon un número atómico 46, el paladio pertenece al mismo grupo que el platino y el níquel. Es un metal raro y brillante de tonos plateados descubierto en 1803 por el químico inglés William Hyde Wollaston. Nombrado así por el asteroide Pallas, descubierto dos años antes. En la mitología griega, Pallas era una hija de Poseidón, quien fue herida mortalmente en una pelea amistosa por Atenea, hija de Zeus.

Bastante similar al platino, sus principales yacimientos se encuentran en Sudáfrica y en Europa Occidental, en la región de los montes Urales. Es un metal precioso que se utiliza en química orgánica como catalizador de diferentes reacciones, por ejemplo, para unir dos carbonatos y también para absorber oxígeno, ya que a temperatura ambiente se mezcla con éste para formar hidruro de paladio. Además se utiliza para hacer equipos electrónicos, aunque en bajas proporciones porque su costo es muy elevado. Otra aplicación es en la industria farmacéutica no obstante que después haya que removerlo del producto final.

PaladioMás del 80% de la extracción de metales paladio se encuentra en la mina Stillwater que está automatizada. Los gastos asociados a mineras mecanizadas están en la región de 40% menos que las mineras tradicionales no mecanizadas. La corriente principal de mineral creado en la mina Stillwater es resultante de la rampa de acceso y la minería mecanizada de relleno. En las áreas donde los arrecifes son estrechos, Stillwater Mining utiliza una técnica más exigente aunque menos productiva, de corte slushier y rellenos de minería con arrastre de minerales.

Fotos vía: periodictable.comsaladeinversion.com

Vía: greatmining.comyoutube.com