EXTRACCION DEL ZINC

EXTRACCION DEL ZINCEduardo F. ORTIZ SARAVIA.DEPARTAMENTO ACADMICO DE METALURGIA

Caractersticas del zinc

El zinc es un metal blanco ligeramente azulado y brillante. Es un metal quebradizo cuando esta fro, pero se vuelve maleable y dctil entre 100 y 150C.Tiene un punto de fusin de 420 C, un punto de ebullicin de 907 C y una densidad relativa de 7,14. Su masa atmica es 65,38. En la naturaleza el zinc se encuentra asociado al plomo y al cobre. El zinc no es considerado como txico.

HISTORIAEl cinc metlico fu conocido probablemente por los pueblos antiguos como plata falsa en Grecia.En Roma por los 200 ac se puede probar el uso del laton.

ANTIGUEDADEl zinc se conoce desde la antigedad: Pulseras zinc descubiertos en Grecia, en las ruinas de Cameros, trae el testimonio y se estima que son del siglo V a C aprox. Pero mucho antes de que se determine la naturaleza del zinc metalEste metal est presente en las aleaciones de cobre de la poca llamada la Edad de Bronce, que sucedi a la Edad del Cobre. Estas aleaciones, conocidas en la literatura antigua "bronce", probablemente se obtuvieron por reduccin simultnea de minerales de cobre, estao y zinc.

EDAD MEDIAEn la Edad Media, el zinc es conocido en China y la India como una valiosa variedad de estao fue llamada as estao Indias. Adems, para algunos autores, es tentador suponer que esta analoga entre los metales blancos han dado la palabra zinc, zinc afrancesado con prstamos palabra zinn origen germnico, que significa estao.

El mdico suizo Paracelso (1493-1541), famoso alquimista, descubri la preparacin de ciertas aleaciones con antimonio, arsnico con zinc. Sin embargo, el zinc sigue apareciendo prcticamente en latones y bronces. As, en el siglo XVII, los bronces de arte son el zinc realmente bronce. La estatua de Luis XIV, el famoso de fundicin KELLER, revela la siguiente composicin: Copper 91,4% de estao: 1.70% de plomo: 1,35%, 5,53% de zinc.

EL ZINC EN EL PERULa actividad de refinacin moderna del zinc en el Per se inicia con la refinera de La Oroya en 1922 y continu desarrollndose con la inauguracin de una segunda, la ms moderna y sofisticada instalacin de su tipo, en abril de 1981. La energa hidroelctrica, permite contar con un suministro internacionalmente competitivo de electricidad. Finalmente, la apertura reciente de nuevas minas de zinc hacen que el Per ocupe hoy el segundo lugar entre los exportadores mundiales de zinc.

El zinc se encuentra generalmente asociado al plomo en numerosos yacimientos a lo largo de la cuenca andina y es comercializado en planchas y bloques de alta pureza.La produccin nacional de zinc en el 2009 fue de 1509,129 TMF, cifra menor en 6% a lo reportado en el 2008 que fue de 1602,597 TMF. Este descenso se debe principalmente a las bajas registradas en la produccin de la Empresa Minera Los Quenuales de 75% y Sociedad Minera las Cumbres de 73%.

Las empresas con mayor participacin en la produccin nacional de zinc en el 2009, fueron: Compaa Minera Antamina, en su unidad Antamina (33%), Volcan Compaa Minera (17%), donde la mayor produccin se di en su unidad Cerro de Pasco, Compaa Minera Milpo (10%), en sus unidades Milpo N 1 y Cerro Lindo, Empresa Administradora Chungar (7%) y Sociedad Minera El Brocal, en su unidad Colquijirca N 2.

EL FUTURO DEL ZINC EN EL PERUCa. Minera Antamina, la mayor operacin combinada de cobre-zinc del mundo, prev producir 340,000 TMF de cobre durante 2014, un 23% menos que lo producido un ao antes (443,000TMF), lo cual sin embargo, espera ir recuperando en 2015, con una proyeccin sobre las 400,000 TMF informaron a MinerAndina.Com, fuentes de la compaa.Asimismo, est prevista una produccin de 200,000 TMF de zinc para este ao, una ligera cada respecto de las 217,000 TMF registradas durante 2013, pero proyectando 250,000 TMF para el ao 2015 (un aumento de 25%); esto, debido a una variabilidad en la produccin que responde al planeamiento de minado y a la mineraloga de las zonas de extraccin.PROPIEDADES Y USOSEl zinc es un metal de color entre blanco azulado y gris plateado. Es duro y frgil a la mayora de temperaturas, pero se puede hacer maleable por calentamiento a entre 100 y 150 grados Celsius. Se encuentra normalmente con otros metales comunes, tales como el cobre y el plomo. Los mayores yacimientos de zinc se encuentran en Australia, Asia y los Estados Unidos. El zinc es un mineral esencial y es importante para muchos aspectos de la salud humana.

GALVANIZACIONLa galvanizacin es el recubrimiento de otros metales con hierro o acero. Aproximadamente la mitad del zinc que se usa en el mundo es para galvanizacin. La galvanizacin se utiliza para fabricar tela metlica, barandillas, puentes colgantes, postes de luz, techos de metal, intercambiadores de calor y carroceras de coches.El zinc se utiliza principalmente como un agente anti-corrosiva en productos de metal. Se utiliza en el proceso de galvanizacin.

El zinc se usa como un nodo en otros metales, en particular los metales que se utilizan en trabajos elctricos o que entran en contacto con agua de mar.

EXTRACCION PROPIAMENTE DICHATOSTACIN Y DEPURACIN DE GASESLa tostacin del concentrado se realiza en tres hornos, del tipo denominado de lecho fluido, cuyas capacidades de tostacin son 300, 400, y 850 toneladas diarias de concentrados.En esta fase, el concentrado se tuesta con aire, formndose xido de zinc (ZnO), denominado calcine, y dixido de azufre gaseoso (SO2), que posteriormente se transforma en cido sulfrico (H2SO4) una vez enfriado y purificado el gas que sale de los hornos de tostacin. Asimismo se origina vapor de agua que se emplea para la autogeneracin de energa elctrica as como fuente de calor en las etapas de lixiviacin y purificacin. Las diversas fracciones de calcine, tras ser refrigeradas y, en su caso, molidas, se transportan a unos silos de almacenamiento.LIXIVIACIN

El zinc y los otros metales contenidos en la calcine se disuelven en cido sulfrico diluido, en dos etapas de lixiviacin: lixiviacin neutra y lixiviacin cida.En la etapa de lixiviacin neutra se disuelve la mayor parte de la calcine, excepto las ferritas de zinc (xido de hierro y zinc) en ella contenidas. Mediante la utilizacin de espesadores se separan los slidos no disueltos de la disolucin de sulfato de zinc. La disolucin clarificada se enva a la etapa de purificacin, mientras que los slidos no disueltos se someten a la etapa de lixiviacin cida.La lixiviacin cida se realiza a una temperatura prxima a la de ebullicin. De esta forma, se disuelven todos los metales excepto los que forman compuestos insolubles en medio sulfrico, como el plomo, calcio y slice. La disolucin as obtenida se somete a un proceso de hidrlisis, tras el que se forma un sulfato bsico de hierro insoluble llamado jarosita, que en unin de los metales no disueltos en esta segunda etapa constituyen el residuo final del proceso. Este residuo, despus de una decantacin en espesadores y posterior filtracin, es enviado por bombeo a la balsa de residuos.PURIFICACIN

La disolucin de sulfato de zinc procedentes de la etapa de lixiviacin neutra se trata mediante un proceso continuo realizado en dos etapas, para eliminar otros metales disueltos, como el cobre, el cadmio o el cobalto, que se recuperan como subproductos. Una vez realizada la filtracin, la disolucin de sulfato de zinc se enfra mediante torres de refrigeracin y se bombea al tanque de almacenamiento de electrolito.ELECTROLISISEn esta fase del proceso, se produce el paso de una corriente elctrica a travs de la disolucin purificada de sulfato de zinc, originndose el zinc metlico puro, que se deposita sobre laminas de zinc resultantes se arrancan automticamente y son transportadas para su fusin y colado.OBSERVACIONComo se sabe, el zinc es ms electronegativo que el hidrogeno y para poder depositarlo se aprovecha el sobre potencial gaseoso.

Por eso es importante la purificacin de la disolucin evitando Sb, As, Co y Ge.

VIDEO31.50 MINEn algunos pases, tales como los Estados Unidos, el zinc se utiliza para fabricar monedas.El zinc se utiliza con el cobre, el magnesio y el aluminio en las industrias del automvil, elctrica y para hacer herramientas.El xido de zinc se utiliza como un pigmento blanco en pinturas y tintas de fotocopiadoras.El xido de zinc se utiliza tambin en el caucho para protegerlo de la radiacin UV.El cloruro de zinc se utiliza en la madera como retardante del fuego y para conservarla.El sulfuro de zinc se utiliza como pintura luminiscente de las superficies de los relojes, rayos X, pantallas de televisin y pinturas que brillan en la oscuridad.Tambin se utiliza en fungicidas agrcolas.El zinc tambin se utiliza en los suplementos dietticos. Es de gran ayuda en la curacin de heridas, la reduccin de la duracin y severidad de los resfriados y tiene propiedades antimicrobianas que ayudan a aliviar los sntomas de la gastroenteritis.Tambin se utiliza en protectores solares. Se utiliza en los dentfricos para evitar el mal aliento y en champs para detener la caspa.Propiedades atmicas del zincLa masa atmica de un elemento est determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo tomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posicin donde encontrar el zinc dentro de la tabla peridica de los elementos, el zinc se encuentra en el grupo 12 y periodo 4. El zinc tiene una masa atmica de 65,409 u.

La configuracin electrnica del zinc es [Ar]3d104s2. La configuracin electrnica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones estn estructurados en los tomos de un elemento. El radio medio del zinc es de 135 pm, su radio atmico o radio de Bohr es de 142 pm, su radio covalente es de 131 pm y su radio de Van der Waals es de 139 pm. El zinc tiene un total de 30 electrones cuya distribucin es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 2 electrones.