REVISTA –PROCESO DE PRODUCCION DE ELEMENTOS QUIMICOS

DANIXE ALEJANDRA MELO TORRES

SEBASTIAN RANGEL

DIANA RANGEL

ANYULI ASTRID BARAJAS FRANCO

LIC: FABIAN JOSE LUGO LAVERDE

PROCESOS INDUSTRIALES

CORPORACION UNIVERSITARIA DEL META

VILLAVICENCIO META

13-05-2014

PROCESO DE PRODUCCION DE COBRE

El cobre aparece vinculado en su mayor parte a minerales sulfurados, aunque también se lo encuentra asociado a minerales oxidados. Estos dos tipos de mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el punto de partida es el mismo: la extracción del material desde la mina a tajo (rajo) abierto o subterránea que, en forma de roca, es transportado en camiones a la planta de chancado, para continuar allí el proceso productivodel cobre.

Chancado: etapa en la cual grandes máquinas reducen las rocas a un tamaño uniforme de no más de 1,2 cm.Molienda: grandes molinos continúan reduciendo el material, hasta llegar a unos 0,18 mm, con el que se forma una pulpa con agua y reactivos que es llevada a flotación, en donde se obtiene concentrado de cobre. En esta parte, el proceso del cobre puede tomar dos caminos: el de la fundición y electrorrefinación (etapas mostradas en esta infografía), o el de la lixiviación y electroobtención (ver infografía inferior).Fundición: para separar del concentrado de cobre otros minerales (fierro, azufre y sílice) e impurezas, este es tratado a elevadas temperaturas en hornos especiales. Aquí se obtiene cobre RAF, el que es moldeado en placas llamadas ánodos, que van a electrorrefinación.Lixiviación: es un proceso hidrometalúrgico, que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una mezcla de ácido sulfúrico y agua.Electrorrefinación: los ánodos provenientes de la fundición se llevan a celdas electrolíticas para su refinación. De este proceso se obtienen cátodos de alta pureza o cátodos electrolíticos, de 99,99% de cobre.Electroobtención: consiste en una electrólisis mediante la cual se recupera el cobre de la solución proveniente de la lixiviación, obteniéndose cátodos de alta pureza.Cátodos: obtenidos del proceso de electrorrefinación y de electroobtención, son sometidos a procesos de revisión de calidad y luego seleccionados, pesados y apilados.Despacho y transporte: los cátodos son despachados en trenes o camiones hacia los puertos de embarque y desde ahí, a los principales mercados compradores.

FLUJOGRAMA

IMPACTOS

La producción mundial de Cobre está todavía creciendo. Esto básicamente significa que más y más Cobre termina en el medioambiente. Los ríos están depositando barro en sus orillas que están contaminados con Cobre, debido al vertido de aguas residuales contaminadas con Cobre. El Cobre entra en el aire, mayoritariamente a través de la liberación durante la combustión de fuel. El Cobre en el aire permanecerá por un periodo de tiempo eminente, antes de depositarse cuando empieza a llover. Este terminará mayormente en los suelos, como resultado los suelos pueden también contener grandes cantidades de Cobre después de que esté sea depositado desde el aire. 

El Cobre puede ser liberado en el medioambiente tanto por actividades humanas como por procesos naturales. Ejemplo de fuentes naturales son las tormentas de polvo, descomposición de la vegetación, incendios forestales y aerosoles marinos. Unos pocos de ejemplos de actividades humanas que contribuyen a la liberación del Cobre han sido ya nombrados. Otros ejemplos son la minería, la producción de

metal, la producción de madera y la producción de fertilizantes fosfatados. 

El Cobre es a menudo encontrado cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y lugares de residuos.

Cuando el Cobre termina en el suelo este es fuertemente atado a la materia orgánica y minerales. Como resultado este no viaja muy lejos antes de ser liberado y es difícil que entre en el agua subterránea. En el agua superficial el cobre puede viajar largas distancias, tanto suspendido sobre las partículas de lodos como iones libres. 

El Cobre no se rompe en el ambiente y por eso se puede acumular en plantas y animales cuando este es encontrado en suelos. En suelos ricos en Cobre sólo un número pequeño de plantas pueden vivir. Por esta razón no hay diversidad de plantas cerca de las fábricas de Cobres, debido al efecto del Cobre sobre las plantas, es una seria amenaza para la producción en las granjas. El Cobre puede seriamente influir en el proceso de ciertas tierras agrícolas, dependiendo de la acidez del suelo y la presencia de materia orgánica. A pesar de esto el estiércol que contiene Cobre es todavía usado. 

El Cobre puede interrumpir la actividad en el suelo, su influencia negativa en la actividad de microorganismos y lombrices de tierra. La descomposición de la materia orgánica puede disminuir debido a esto. 

Cuando los suelos de las granjas están contaminados con Cobre, los animales pueden absorber concentraciones de Cobre que dañan su salud. Principalmente las ovejas sufren un gran efecto por envenenamiento con Cobre, debido a que los efectos del Cobre se manifiestan a bajas concentraciones.

SUBPRODUCTOS

MolibdenoUna de las principales características de este mineral es su alto punto de fusión, que lo convierte en un insumo importante para la fabricación de aceros especiales. Además, no se puede encontrar en estado puro en la naturaleza, pero con frecuencia está asociado al cobre.

Durante el proceso de concentración del cobre se obtiene como subproducto el concentrado de molibdeno (bisulfuro de molibdeno), cuyo aspecto es el de un fino polvillo negruzco y muy resbaladizo. Este material es sometido a un proceso posterior tostación para eliminar el azufre.

Lo que resulta de este proceso es el trióxido de molibdeno, un polvo de color amarillo verdoso, se vende envasado como polvo en tambores o tamborcillos, o en

briquetas en maxi sacos, y parte desde puertos marítimos ubicados en el norte y centro de Chile hacia diversos mercados del mundo.

Ácido-sulfúricoEl ácido sulfúrico es un líquido denso, altamente corrosivo, incoloro en estado puro pero usualmente de color amarillo-ámbar. Tiene la propiedad de atacar y disolver muchos metales y sustancias.

Aunque el principal destino del ácido sulfúrico en el mundo es la industria productora de fertilizantes, el consumo en la minería del cobre ha aumentado en los últimos años, debido a su uso en procesos de lixiviación y de electroobtención utilizados en la fabricación de cátodos de cobre. Este compuesto también es utilizado en las industrias papelera y química.

Barros-anódicosLos barros anódicos son un concentrado de metales preciosos generado durante la refinación electrolítica.

Debido a la presencia de metales preciosos como plata, oro, platino y paladio, los barros anódicos tienen un elevado valor comercial. Para eso deben ser sometidos a un proceso físico-químico que permita separar estos componentes.

Los metales preciosos obtenidos de los barros anódicos son utilizados para la fabricación de joyas, monedas, películas, papeles fotográficos, catalizadores, entre otros.

PROCESO DE PRODUCCION DEL ORO

ExploraciónLa exploración es la primera parte de un largo proceso. Consiste en ubicar zonas donde exista la presencia de minerales cuya explotación sea económicamente rentable.

Inicialmente se utilizan reportes satelitales para determinar zonas mineralizadas en los lugares a explorar. Después, los geólogos recogen muestras (rocas) del suelo para conocer los elementos y minerales que las conforman. Si los análisis dan resultados positivos se procede con la perforación: se sacan muestras de diferentes profundidades (testigos) para determinar tipo, cantidad, profundidad y otras características del mineral. Finalmente se investiga y determina cuánto mineral existe en la zona.

Pre minadoAntes de iniciar el trabajo de explotación en sí, es necesario retirar del terreno la capa superficial de tierra orgánica (top soil) que permite el crecimiento de vegetación en la superficie. Esto se hace con equipo pequeño, y deja las condiciones para que en la etapa de minado se pueda explotar con equipo gigante.

Esta capa se almacena en áreas especiales para ser utilizada posteriormente en los trabajos de restauración del terreno o cierre de mina, el que ya se viene

ejecutando en aquellas zonas donde ya se dejó de explotar. El trabajo es realizado con equipo y mando de obra local.

MinadoConsiste en la extracción del material que contiene oro y plata. Se inicia con la perforación del terreno, para hacer unos agujeros que luego son llenados con material explosivo. Estos, al detonar, fragmentan la roca y remueven subterráneamente el material exponiéndolo a la superficie. En esta etapa se aplican los más altos estándares de cuidado en seguridad.

Carguío y acarreoLas explosiones que se realizan y la posterior remoción de tierra empiezan a formar grandes huecos en la tierra llamados tajos. Camiones gigantes (que pueden cargar hasta 250 toneladas de tierra) llevan el mineral extraído del tajo a la pila de lixiviación (o PAD), que es la estructura donde se acumula el mineral extraído del cerro para ser lixiviado y así recuperar el oro existente.

Todos los camiones y las palas están controlados a través de un sistema computarizado que permite conocer por satélite su ubicación exacta en todo momento.

La obtención del oroProceso de lixiviación en pilasLa pila o PAD de lixiviación es una estructura a manera de pirámide escalonada donde se acumula el mineral extraído. A este material se le aplica, a través de un sistema de goteo, una solución cianurada de 50 miligramos por litro de agua, la cual disuelve el oro. Mediante un sistema de tuberías colocadas en la base del PAD, la solución disuelta de oro y cianuro – llamada solución rica – pasa a una poza de lixiviación o procesos, desde donde se bombea hacia la planta de procesos.

La base del PAD está recubierta por una geo membrana, que es un material plástico de alta resistencia que impide el contacto de los químicos con el suelo, cuidando la calidad del agua.

Proceso Gold Mill

Mediante la planta de procesamiento de minerales Gold Mill (Molino de Oro) se busca procesar el metal que no puede ser obtenido mediante el lixiviado en pilas. El oro se recupera en 24 horas, a diferencia del proceso de lixiviación en pilas que dura casi 60 días.

La construcción del Gold Mill se inició a mediados del 2006 y concluyó a principios del 2008, con una inversión de 270 millones de dólares y un plan de producción de 9 años. 1500 trabajadores participaron en la construcción de esta importante obra que tiene una capacidad de procesamiento de 5, 000,000 ton/año

Procesos de plantaColumnas de CarbónProceso que permite concentrar la cantidad de oro que hay en la solución rica, para luego recuperarlo en el proceso Merrill Crowe, el cual se da en dos etapas. La primera es la etapa de  desorción, en la que haciendo circular una solución cianurada, se saca el oro atrapado en la superficie del carbón activado. La segunda etapa es la de adsorción; en ella se pasa la solución rica (con el oro en estado líquido) a través de columnas cargadas con carbón activado, para que el oro sea atrapado en los poros del carbón.

Merrill Crowe

La solución rica en oro y plata es filtrada y limpiada. Luego se le elimina el oxígeno y se añade polvo de zinc para precipitar el metal y hacerlo sólido. El producto del Merril Crowe es el que luego pasa al proceso de Refinería.

La solución pobre, sin oro, es llamada también Barren. Esta es enviada de nuevo al PAD, pasando antes por un tanque para agregarle el cianuro que se consumió durante el proceso. De esta manera se completa un circuito cerrado donde la solución utilizada no sale al medio ambiente, sino que se reutiliza constantemente.

RefineríaEl oro obtenido en el proceso Merrill Crowe es sometido a operaciones de secado en hornos de retortas a 650º C.  Finalmente, el producto obtenido pasa por un proceso de fundición en horno de arco eléctrico a 1,200º C para obtener el Doré, que es una barra hecha de una mezcla de oro y plata.

FLUJO GRAMA

IMPACTOS

Destrucción de la Flora y la Fauna.

La minería a cielo abierto es una actividad industrial de alto impacto ambiental, en la medida en que requiere la remoción de grandes cantidades de suelo. Presenta como condición que el yacimiento tenga grandes extensiones y esté cercano a la superficie. Es un método de extracción con un alto grado de mecanización de las actividades. Para realizar el proceso de explotación de oro o de cualquier otro mineral se inicia con la deforestación de grandes hectáreas de terreno donde se planea que funcionara la mina, destruyendo la capa vegetal de los suelos, quedando alterada irreversiblemente, dejando atrás un paisaje inerte. Esta etapa no solo implica la eliminación del suelo en el área de explotación, sino también un desecamiento del suelo en la zona circundante, así como una disminución del rendimiento agrícola y agropecuario y un aumento en la escorrentía superficial.

Asimismo, los acuíferos y los cursos de agua próximos pueden resultar afectados, poniendo en peligro la flora y desplazando la fauna del lugar. La eliminación de la vegetación en el área de las operaciones mineras tiene como efecto la destrucción parcial o modificación de la flora en las áreas. La consecuencia inmediata es la afectación directa del hábitat natural de diversas especies. La inevitable producción de contaminantes de las operaciones mineras aumenta considerablemente el riesgo de accidentes y de envenenamiento de plantas y animales.

Uso indiscriminado del agua.

La minería en su contexto global, es una actividad industrial de alto impacto ambiental, social y cultural. En efecto, para obtener los minerales es indispensable en primer lugar, desforestar y remover la capa superficial de la tierra, que da vida a la flora y la fauna. A través de esta destrucción se llega a extensos yacimientos de minerales contenidos en rocas, las cuales hay que pulverizar, luego, aplicarles diversos reactivos químicos, cal, floculantes y otros depresantes que hacen posible capturar el máximo de cobre en los procesos de flotación y concentración para producir concentrados de cobre y, por otra parte, ácido, cianuro y zinc para precipitar y producir el oro y la plata, pero el elemento que toda la minería usa a indiscriminadamente, de manera gratuita y en gran escala, es el agua.

Lo cual puede alterar el curso de los ríos, destruir la pesca, acabar con especies animales en extinción, secar humedales, bofedales, afluentes y crear lagunas o pantanos con aguas tóxicas, lo que a su vez, ha mermado y, en algunos casos, terminado con la escasa actividad ligada a la agricultura, no sin antes mencionar el arruinamiento de parques conservacionistas y zonas turísticas, lo que implica en el corto plazo la erradicación obligada de muchas familias de origen autóctono en poblados cercanos. Estos últimos han tenido que irse del lugar en que nacieron y se criaron, terminando paulatinamente con muchas culturas y poblaciones originarias.

Cabe destacar que el consumo directo del agua en la minería del cobre, oro, plata, zinc, acero molibdeno, plomo y níquel, utiliza fundamentalmente en el proceso tradicional de concentración por flotación, seguido de fusión y electro refinación, o en el proceso hidrometalúrgico el que consta de lixiviación extracción por solventes.

El agua de consumo humano es fundamentalmente para bebida, cocción, lavado, riego, y baños. Los datos disponibles indican que esta cantidad de consumo humano, varía entre 130 y 200 litros por día por persona (Bechtel Chile, 1997). Esta cantidad representa usualmente menos del 1,5 por ciento del agua consumida en una empresa minera.

Utilización de químicos tóxicos.

En particular la actividad minera ocasiona efectos ambientales degradantes, considerando las efectos que toda explotación puede traer, como consecuencia de actividades tales como dinamización de rocas, pulverización y extracción de minerales usando diferentes ácidos, susceptibles de contaminar suelo, aire, recursos hídricos superficiales como subterráneos de la cada vez más escasa agua dulce, con los riesgos que ello implica para la biodiversidad, a través de la cual también puede ingresar a la cadena alimenticia humana: agua, cultivos, pasturas, animales, personas, produciendo bio-acumulación de metales pesados, la que en cada nivel, puede aumentar hasta varios cientos de veces la concentración del nivel precedente, con graves consecuencias para la salud humana.

Debe remarcarse además, el alto impacto y la contaminación con metales que se produce a través de los drenajes mineros ácidos DMA, la erosión de escombreras y depósitos de colas de las explotaciones, las montañas de escombros tratadas por lixiviado con cianuro para separar el mineral, las piletas con cianuro y la evaporación de su contenido, así como la presencia de tóxicos, tales como los polvos de sílice, plomo, cadmio, arsénico, mercurio o azufre. Dichos DMA pueden incorporarse a las napas de aguas subterráneas que se polucionan y acidifican y a la red fluvial, por lo cual aumenta la dispersión de sus contenidos y puede tener influencia muy lejos de su lugar de origen y extenderse mucho después que las actividades extractivas han cesado.

Contaminación por la descarga de desechos emitidos por al finalizar el proceso de extracción del oro

Una vez que el mineral es tratado para su explotación, quedan desechos sumamente tóxicos principalmente con ácido sulfúrico para cobre y sodio, y cianuro para oro, los cuales son vaciados en pilas con un forro en el fondo de esta fosa, allí se mantendrán estos residuos por largos periodos de tiempo.

Este material contaminado con todas las sustancias químicas que se utilizaron en el proceso de explotación del mineral se filtran a través del suelo, causando gran contaminación y en el peor de los casos llegando hasta reservas de agua subterráneas, contaminándolas por completo, ya que las empresas mineras no conocen en su totalidad la cantidad de tóxicos que poseen estos residuos. Cabe destacar que una vez que ha terminado la vida útil de la mina, la empresa encargada de llevar a cabo la explotación se marcha del lugar dejando estos residuos en dicha área, lo cuales siguen contaminando por muchos años.

Contaminación del aire y agua

Se puede considerar un grave impacto atmosférico, debido a la contaminación por emisiones de partículas sólidas, gases y ruidos. De ellas, la de mayor gravedad es

la contaminación producida por las emisiones de azufre, producidas durante el proceso de purificación de los minerales, a estas emisiones se unen los contaminantes que llegan al aire a través de las aperturas del suelo mediante cargas explosivas, pero también se considera el transporte de la tierra carente de material explotable, pues aunque no lo parezca, ello se convierte más adelante en un grave contaminante que afecta a todas las formas de vida cercanas a esta línea de transporte.

Pero las actividades mineras también significan importantes cambios en el balance de agua entre infiltración y escorrentía, debido a que se produce la modificación del suelo y vegetación, lo que conlleva una mayor capacidad erosiva. Pero eso no lo es todo, las escombreras se también convierten en peligrosos focos de contaminación para las aguas superficiales y subterráneas, pues pierden su calidad debido a los procesos de salinización y alcalinización, además del incremento de concentraciones de metales pesados.

Eso sin considerar el arranque de considerables volúmenes de materiales estériles, lo cual obliga a su acumulación en diferentes tipos de terrenos, sin considerar que se trata de materiales sumamente inestables debido a su falta de cohesión, lo que les expone fácilmente a la erosión y arrastre por las aguas y por el aire. Esto también conlleva a la destrucción o alteración del hábitat de muchas especies, la ruptura de las cadenas tróficas, y sobre todo la introducción de gran cantidad de sustancias nocivas en la biosfera.

SUBPRODUCTOS

El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo, mediante la búsqueda de la llamada piedra filosofal. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el mundo es constante. En heráldica, representa todo poder económico y es símbolo de vanidad.

PROCESO DE PRODUCCION DE LA PLATA (Ag)

Extracción: En los laboríos se prepara, ya sea el frente o cielo, así como los rebajes para realizar la tronada (dinamitar) esto se realiza por medio de barrenos hechos por la perforadora, con la finalidad de depositar uno o más cartuchos de un explosivo plástico, este va conectado a una mecha la cual recibe el nombre de "termalita", que en sus extremos se le coloca unas terminales conocidas como cápsulas, uno que permite encender la mecha y el otro que detona el explosivo.

 Posteriormente de la tronada, el material que se acumula es cargado por medio de la pala neumática en los carros de góndola, trasladándolo a los depósitos denominados alcancías que son contenedores de almacenamiento de carga para después ser transportado por el manteo.

Cribado y quebrado de material: Por medio del manteo general se canaliza el material al área de quebradoras, en donde por medio de maquinaria conocida como quebradores primarios se reducen las piedras de gran volumen a medidas inferiores, clasificándose en las cribas (equipos semejantes a una coladera doméstica), para seguir a los quebradores secundarios o ser reciclados a los primarios, una vez que se obtiene la medida óptima del material, por medio de unas bandas es transportada a la molienda.

Muestreo: Este paso es intermedio y paralelo entre el cribado y molienda, ya que aquí se realizan los muestreos de las cargas para determinar la ley (grado de pureza y cantidad de plata y oro por carga) de material de proceso.

 Molienda: Una vez quebrado el material, por medio de las bandas alimentadoras, llega el material a los molinos de mineral, éstos grandes cilindros constituidos por lianas de acero al molibdeno sujetadas en su pared por medio de tortillería permiten que por medio de las bolas de acero que giran en el interior del molino (el cual tiene un movimiento rotatorio) el material sea molido para convertirlo en lodo, ya que se le alimenta agua constantemente al interior del molino, saliendo a través del "trunions" (o salida del molino) para que por medio de canales sea enviado al siguiente proceso.

Cianuración: El material ya molido pasa a los tanques, en los cuales por medio de un impulso de rastrillo, el cual siempre está en movimiento (algo parecido al impulsor de una lavadora doméstica) añadiendo cianuro para iniciar el proceso de beneficio de oro y plata, por medio de este sistema de agitación y cianuración una mezcla homogénea que se envía a la plata de flotación.

Flotación: Aquí se recolecta las primeras espumas que se obtienen del proceso de cianuración, por medio de celdas contenedoras (tanque de lámina de acero) y de impulsores giratorios (éstos a unas revoluciones de giro considerablemente alta) hacen que las partículas de oro y plata se separen de la tierra y piedra molida para flotar en la espuma, que es derramada en unos conductos laterales de los tanques, estas espumas son enviadas por medio de bombeo al área de fundición y los deshechos también se envían por medio de bombas para ser almacenadas en los terrenos que se encuentran en las afueras de la ciudad conocidos como los "jales", que reciben este nombre dado que el deshecho de los procesos se llama tierra de "jal".

Fundición: Recolectan las espumas enviadas por parte de flotación, colocándose en unos sacos de lona, los cuales se encuentran en el interior de las prensas "Merick", para que sean compactadas y solidificadas por medio de presión, una vez extraídos, por un lado la humedad (agua cianurada) y por otro los lodos anódicos, se procede a depositar en los moldes para la fundición de los mismos. La fundición se realiza en hornos cuyo combustible es el diésel o petrolato (éste último también derivado del petróleo similar al diésel pero más impuro).

En este proceso se le agrega a los lodos las ropas de deshecho de los trabajadores de las áreas de fundición y refinería (esto se realiza según las políticas de la empresa para evitar a toda costa las mermas de los metales preciosos) trozos de vidrio, madera, bórax entre otros, con el fin de que durante el proceso de fundición se limpien los metales obteniendo placas anódicas para el proceso de refinado.

 Refinería: Una vez recibidas las placas anódicas de plata, se depositan en las tinas electrolíticas, que por medio de químicos y electricidad se desintegran las

placas convirtiéndose en cristales de plata y oro, este material en esa presentación se le llama granalla de plata y oro, el cual es transportado a los hornos para fundir el material, los hornos empleados en este proceso son eléctricos para evitar contaminantes al ecosistema y para evitar pérdidas por volatilidad de los minerales a fundir. Ya fundida la plata se deposita en las lingoteras giratorias, esto es una plancha en forma de disco que gira en forma horizontal en torno al horno.

FLUJOGRAMA

IMPACTOS

Los emprendimientos de extracción y procesamiento de minerales comprenden una serie de acciones que producen significativos impactos ambientales, que perduran en el tiempo, mucho más allá de la duración de las operaciones de extracción de minerales. Los proyectos de este sector se relacionan con la extracción, transporte y procesamiento de minerales y materiales de construcción. Estas actividades incluyen: operaciones en la superficie y subterráneas, para la producción de minerales metálicos, no metálicos e industriales, materiales de construcción y fertilizantes; extracción in situ de los minerales fundibles o solubles (notablemente, azufre y más recientemente, cobre), dragado y extracción hidráulica, junto a los ríos y aguas costaneras, lixiviación de las pilas de desechos en las minas (principalmente oro y cobre). Para transportar los materiales dentro del área de la mina y a la planta de procesamiento, se requieren flotas de equipos de extracción y transporte (camiones, cuchillas, palas, dragas, ruedas de cangilones y rapadoras), bandas, poliductos o rieles. Las instalaciones de procesamiento en el sitio incluyen las plantas de preparación y lavado de carbón. y materiales de construcción, plantas de preparación, concentradores, lixiviación en el sitio de la mina y, dependiendo de los aspectos económicos, fundiciones y refinerías en o fuera del sitio. Una operación grande de extracción y/o fabricación es un complejo industrial importante, con miles de trabajadores; requiere infraestructura de servicios públicos, un campo de aviación, carreteras, un ferrocarril, un puerto (si es pertinente), y todas las instalaciones comunitarias correspondientes. 

Todos los métodos de extracción minera producen algún grado de alteración de la superficie y los estratos subyacentes, así como los acuíferos. Los impactos de la exploración y pre-desarrollo, usualmente, son de corta duración e incluyen: alteración superficial causada por los caminos de acceso, hoyos y fosas de prueba, y preparación del sitio; polvo atmosférico proveniente del tráfico, perforación, excavación, y desbroce del sitio; ruido y emisiones de la operación de los equipos a diesel; alteración del suelo y la vegetación, ríos, drenajes, humedales, recursos culturales o históricos, y acuíferos de agua freática; y, conflictos con los otros usos de la tierra. 

Tanto la extracción superficial, como la subterránea, incluyen los siguientes aspectos: drenaje del área de la mina y descarga del agua de la misma; remoción y almacenamiento/eliminación de grandes volúmenes de desechos; y traslado y procesamiento de los minerales o materiales de construcción. Este removimiento requiere el uso de equipos de extracción y transporte a diesel o eléctricos, y una numerosa y calificada fuerza laboral. Se requerirán amplios servicios de apoyo,

p.ej., un complejo de transporte, oficinas y talleres (parte de estos funcionarán bajo tierra en las minas subterráneas) y servicios públicos. El transporte del mineral dentro del drea de la mina y hacia las instalaciones de procesamiento puede utilizar camiones, transportadores, el ferrocarril, poliducto o banda de transporte, y generalmente, incluirá instalaciones de almacenamiento a granel, mezcla y carga. 

Las minas superficiales incluyen las canteras, fosas abiertas, minas a cielo abierto y de contorno, y removimiento de la cima de una montaña, que puede ser de pocas hectáreas, o varios kilómetros cuadrados. Estas operaciones implican la alteración total del área del proyecto, y producen grande(s) fosa(s) y cantera(s) abierta(s) y enormes pilas de sobrecapa; sin embargo, es posible, a menudo, rellenar las áreas explotadas durante y después de la operación. Las preocupaciones ambientales de la extracción superficial incluyen las partículas atmosféricas provenientes del tráfico vehicular, voladura, excavación y transporte; las emisiones, ruido, y vibraciones de los equipos a diésel y la voladura; las descargas de agua contaminada de la mina; interrupción de los acuíferos de agua freática; remoción del suelo y la vegetación; y los efectos visuales. Se excluyen los otros usos de la tierra en el sitio durante las actividades de extracción y producción. La estabilidad del talud o antepecho constituye una preocupación importante durante este proceso. La buena práctica de extracción requiere vigilancia constante para detectar cualquier movimiento del frente del antepecho que podría señalar la falla inminente del talud. 

SUBPRODUCTOS

• Armas blancas o cuerpo a cuerpo, tales como espadas, lanzas o puntas de flecha • Fotografía. Por su sensibilidad a la luz (especialmente el bromuro y el yoduro, así como el fosfato). El yoduro de plata se ha utilizado también para producir lluvia artificial. • Medicina. Por su elevado índice de toxicidad, sólo es aplicable en uso externo. Un ejemplo es el nitrato de plata, utilizado para eliminar las verrugas.. • Electricidad. Los contactos de generadores eléctricos de locomotoras de ferrocarril diésel eléctricas llevan contactos (de aprox. 1 pulgada de espesor) de plata pura; y esas máquinas tienen un motor eléctrico en cada rueda o eje. El motor diésel mueve el generador de electricidad, y se deben también agregar los contactos de las llaves o pulsadores domiciliarios de mejor calidad que no usan sólo cobre (más económico). • En Electrónica, por su elevada conductividad es empleada cada vez más, por ejemplo, en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador. • Fabricación de espejos de gran reflectividad de la luz visible (los comunes se fabrican con aluminio). 

• La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a. C., inicialmente con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura. • En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos ornamentales y de uso doméstico cotidiano, y con menor grado de pureza, en artículos de bisutería.  • En aleaciones para piezas dentales. • Catalizador en reacciones de oxidación. Por ejemplo, en la producción de formaldehído a partir de metanol y oxígeno. • Aleaciones para soldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas de plata-zinc y plata-cadmio de alta capacidad. • En la mayoría de competiciones deportivas se entrega una medalla de plata al subcampeón de la competición (entregándose una de oro al campeón y una de bronce al tercer puesto). • El folclore popular atribuye a la plata propiedades mágicas para derrotar a criaturas supernaturales como vampiros y hombres lobo, tradicionalmente con una bala fabricada con este metal. • En el montaje de ordenadores se suele utilizar compuestos formados principalmente de plata pura para unir la placa del microprocesador a la base del disipador, y así refrigerar el procesador, debido a sus propiedades conductoras de calor

PROCESO DE PRODUCCION DEL LADRILLO

Maduración

Antes de incorporar la arcilla al ciclo de producción hay que someterla a ciertos tratamientos de trituración, homogeneización y reposo en acopio, con la finalidad de obtener una adecuada consistencia y uniformidad de las características físicas y químicas deseadas.

El reposo a la intemperie tiene la finalidad de facilitar el desmenuzamiento de los terrones y la disolución de los nódulos para impedir las aglomeraciones de partículas arcillosas. La exposición a la acción atmosférica (aire, lluvia, sol, hielo, etc.) favorece además la descomposición de la materia orgánica que pueda estar presente y permite la purificación química y biológica del material. De esta manera se obtiene un material completamente inerte y poco dado a posteriores transformaciones mecánicas o químicas.

Tratamiento mecánico previo

Después de la maduración, que se produce en la zona de acopio, sigue la fase de pre-elaboración, que consiste en una serie de operaciones que tienen la finalidad

de purificar y refinar la materia prima. Los instrumentos utilizados en la pre-elaboración, para un tratamiento puramente mecánico suelen ser:

Rompe-terrones: como su propio nombre indica, sirve para reducir las dimensiones de los terrones hasta un diámetro de entre 15 y 30 mm.

Eliminador de piedras: está constituido generalmente por dos cilindros que giran a diferentes velocidades, capaces de separar la arcilla de las piedras o «chinos».

Desintegrador: se encarga de triturar los terrones de mayor tamaño, más duros y compactos, por la acción de una serie de cilindros dentados.

Laminador refinador: está formado por dos cilindros rotatorios lisos montados en ejes paralelos, con separación, entre sí, de 1 a 2 mm, espacio por el cual se hace pasar la arcilla sometiéndola a un aplastamiento y un planchado que hacen aún más pequeñas las partículas. En esta última fase se consigue la eventual trituración de los últimos nódulos que pudieran estar todavía en el interior del material.

Depósito de materia prima procesada

A la fase de pre-elaboración, sigue el depósito de material en silos especiales en un lugar techado, donde el material se homogeneiza definitivamente tanto en apariencia como en características físico-químicas.

Humidificación

Antes de llegar a la operación de moldeo, se saca la arcilla de los silos y se lleva a un laminador refinador, y posteriormente a un mezclador humedecedor, donde se agrega agua para obtener la humedad precisa.

Moldeado

El moldeado consiste en hacer pasar la mezcla de arcilla a través de una boquilla al final de la estructura. La boquilla es una plancha perforada que tiene la forma del objeto que se quiere producir.

El moldeado se suele hacer en caliente utilizando vapor saturado aproximadamente a 130 °C y a presión reducida. Procediendo de esta manera se obtiene una humedad más uniforme y una masa más compacta, puesto que el vapor tiene un mayor poder de penetración que el agua.

Secado

El secado es una de las fases más delicadas del proceso de producción. De esta etapa depende, en gran parte, el buen resultado y calidad del material, más que nada en lo que respecta a la ausencia de fisuras. El secado tiene la finalidad de eliminar el agua agregada en la fase de moldeado para poder pasar a la fase de cocción.

Esta fase se realiza en secaderos que pueden ser de diferentes tipos. A veces se hace circular aire de un extremo a otro por el interior del secadero, y otras veces es el material el que circula por el interior del secadero sin inducir corrientes de aire. Lo más normal es que la eliminación del agua del material crudo se lleve a cabo insuflando aire caliente con una cantidad de humedad variable. Eso permite evitar golpes termo higrométricos que puedan producir una disminución de la masa de agua a ritmos diferentes en distintas zonas del material y, por lo tanto, a producir fisuras localizadas.

Cocción

Se realiza en hornos de túnel, que en algunos casos pueden llegar a medir hasta 120 m de longitud, y donde la temperatura de la zona de cocción oscila entre 900 °C y 1000 °C.

En el interior del horno la temperatura varía de forma continua y uniforme. El material secado se coloca en carros especiales, en paquetes estándar y es introducido por una de las extremidades del túnel, saliendo por el extremo opuesto una vez que está cocido.

Es durante la cocción cuando se produce la sinterización, de manera que la cocción resulta una de las instancias cruciales del proceso en lo que a la resistencia del ladrillo respecta.

Almacenaje

Antes del embalaje se procede a la formación de paquetes sobre pallets, que permitirán después moverlos fácilmente con carretillas de horquilla. El proceso de embalaje consiste en envolver los paquetes con cintas de plástico o de metal, de modo que puedan ser depositados en lugares de almacenamiento, para posteriormente ser trasladados en camiones.

FLUJOGRAMA

IMPACTOS

La elaboración del ladrillo es una de las formas de contribuir a la contaminación y la deforestación del ambiente”, según un estudio realizado hace dos años por el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales (MARN).”

Los responsables de este problema es el hombre, algunos trabajan en construcción, y otros se encargan de vender leña y se toman la libertad de deforestar sin autorización.

Ese mismo informe del MARN, consigna que en el ámbito exterior hay un reto para el país como es la reconstrucción de viviendas, reducción de la vulnerabilidad medioambiental ante las catástrofes naturales como las lluvias, los terremotos y también la destrucción del medio ambiente que amenaza.

PROCESO DE PRODUCCION DEL CARBONO (C)

El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad.4 5 Los restos vegetales se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire, que los degradaría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no necesitan oxígeno para vivir. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonización. Se estima que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por diferentes procesos durante la diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.6

En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en

algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.

FLUJOGRAMA

IMPACTOS AMBIENTALES

-Alteraciones terrestres

-Hundimiento de explotaciones

-Polución del agua

-Polvo y contaminación acústica

-Rehabilitación

-Efectos en la atmosfera al ser quemado

-Liberación de SOx y NOx

-Produce enfermedades: cardiacas, pulmonares y cerebrales.

SUBPRODUCTOS

La gran mayoría de los carbones minerales se destinan a la producción de energía eléctrica en centrales térmicas se utilizó para producir gas para iluminar muchas ciudades También se utiliza como combustible para la producción de energía térmica en hornos, calefacciones.

1.     Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica. En los últimos años se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del carbón.

2.     Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en ello 12% de la producción mundial de carbón (cifras de 2003).

3.     Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene:

1.    Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono

2.   Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono

3.   Fundición: más del 1,2% de carbono

4.   Industrias varias. Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas de cemento y de ladrillos.

5.     Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aún hoy sigue siendo usado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los países desarrollados ha sido desplazado por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, energía eléctrica) para rebajar el índice de contaminación.

6.     Carboquímica. La carboquímica es practicada principalmente en África del sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo:

-    Amoniaco

-   Metanol

- Gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer- Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H2)

7.    Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.

Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar

PROCESO DE PRODUCCION DEL SILICIO

El 25% de la corteza terrestre contiene silicio, por lo que este material es la sustancia más abundante en la Tierra, tras el oxígeno. Está presente fundamentalmente en forma de dióxido de silicio SiO2 – arena, grava, minerales semipreciosos- o en forma de silicatos. El silicio puro se extrae fundamentalmente de la arena de mar o del cuarzo a través de la reducción en hornos. De esta forma, se obtiene silicio con una pureza del 98 al 99,5%. Anualmente se producen en el mundo alrededor de un millón de toneladas de este material, denominado silicio metalúrgico. El silicio metalúrgico es la materia prima para el denominado ‘grado electrónico’ del silicio. El silicio ‘electrónico’, denominado así porque es el utilizado por la

industria de la electróncia,  es silicio ultra puro. A este silicio, con una pureza del 99,9999999%, se le llama silicio primario. En el negocio de los semiconductores, se le denomina silicio 9N, que se corresponde con el número de veces que aparece el nueve en su composición.

Para alcanzar este grado de pureza, es necesario eliminar todo material ajeno al silicio: boro, aluminio, calcio, hierro, carbono y fósforo. Desde 1956, el procedimiento que ha dominado el mercado es el de Siemens. Dentro de un reactor, se mezcla silicio metalúrgico granulado con clorido de hidrógeno para formar el peligroso y altamente volátil triclorosilano. Luego se elimina los contaminantes mediante un proceso de destilación multifásica. En una atmósfera de hidrógeno a 950ºC, el triclorosilano se reduce a silicio policristalino. Afortunadamente, los requerimientos  para conseguir la pureza del silicio son más bajos, no es necesario llegar al 9N para todas las aplicaciones.

FLUJOGRAMA

IMPACTOS

La inhalación del polvo de sílice cristalina puede provocar silicosis. 

El silicio elemental es un material inerte, que parece carecer de la propiedad de causar fibrosis en el tejido pulmonar. Sin embargo, se han documentado lesiones pulmonares leves en animales de laboratorio sometidos a inyecciones intratraqueales de polvo de silicio. El polvo de silicio tiene pocos efectos adversos sobre los pulmones y no parece producir enfermedades orgánicas significativas o efectos tóxicos cuando las exposiciones se mantienen por debajo de los límites de exposición recomendados. El silicio puede tener efectos crónicos en la respiración. El silicio cristalino (dióxido de silicio) es un potente peligro para la respiración. Sin embargo, la probabilidad de que se produzca dióxido de silicio durante los procesamientos normales es muy remota. LD50 (oral)-3160 mg/kg. (LD50: Dosis Letal 50. Dosis individual de una sustancia que provoca la muerte del 50% de la población animal debido a la exposición a la sustancia por cualquier vía distinta a la inhalación. Normalmente expresada como miligramos o gramos de material por kilogramo de peso del animal.) 

El silicio cristalino irrita la piel y los ojos por contacto. Su inhalación causa irritación de los pulmones y de la membrana mucosa. La irritación de los ojos provoca lagrimeo y enrojecimiento. Enrojecimiento, formación de costras y picores son características de la inflamación cutánea. 

El cáncer de pulmón está asociado con exposiciones a silicio cristalino (especialmente cuarzo y cristobalita) en lugares de trabajo. En estudios realizados a mineros, trabajadores con tierra de diatomeas, trabajadores del granito, trabajadores de cerámica, trabajadores de ladrillos refractarios y otros trabajadores se ha documentado una relación exposición-respuesta. 

Diversos estudios epidemiológicos han informado de números estadísticamente significativos de exceso de muertes o casos de desorden inmunológico y enfermedades autoinmunes en trabajadores expuestos al silicio. Estas enfermedades y trastornos incluyen scleroderma, artritis reumatoide, eritematosis sistémica y sarcoidosis. 

Estudios epidemiológicos recientes han informado de asociaciones estadísticamente significativas de exposiciones ocupacionales a silicio cristalino con enfermedades renales y cambios renales subclínicos. 

El silicio cristalino puede afectar el sistema inmunitario, resultando en infecciones mico bacteriano (tuberculoso y no tuberculoso) o fúngicas, especialmente en trabajadores con silicosis. 

La exposición ocupacional al silicio cristalino respirable está asociado con bronquitis, enfermedad crónica de obstrucción pulmonar (COPD) y enfisema. Algunos estudios epidemiológicos sugieren que estos efectos sobre la salud pueden ser menos frecuentes o ausentes en los no fumadores. 

SUBPRODUCTOS

Componente en los productos lavavajillas. Protege color de cerámicas y esmaltes. Fabricación de detergentes de uso industrial e institucional. Textil: Estabilizador en el blanqueo con agua oxigenada. Refractarios: Acelerante de fraguado de masas refractarias. Cerámica: Defloculante de arcillas.

PROCESO INDUSTRIAL DEL HIERRO

El hierro es un elemento químico ,es el segundo más abundante en la tierra para la obtención del hierro se puede hacer mediante óxidos, la reducción de estos se realiza en un horno y se produce una reacción química donde se desprende el oxígeno y queda solo el hierro se le agregan minerales de hierro para que actúen como escorificante , el hierro fundido debe ser refinado en hornos básicos de oxígeno para hacer un acero fundido los principales minerales de donde se obtiene el hierro:hematita,magnetita,limonita,siderita se les prepara antes de introducirse al horno y se hace con un lavado, triturado y calibrado para la obtención del hierro el 90 % de los metales que se fabrican en el mundo es para este, para la producción de hierro son necesarios cuatro elementos básicos que son piedra caliza, coque, aire y mineral de hierro .

FLUJO GRAMA DEL HIERRO

IMPACTOS AMBIENTALES DEL HIERRO

Son muchas contaminantes los que se generan en la extracción de hierro, principalmente el ruido de las máquinas, el polvo y productos químicos que se usan para extraerlo, como sales de mercurio y ácidos que se desechan al aire libre a las aguas. La industria de acero es una de las más importantes en los países desarrollados y los que están en vías de desarrollo. En los últimos, esta industria, a menudo, constituye la piedra angular de todo el sector industrial. Su impacto económico tiene gran importancia, como fuente de trabajo, y como proveedor de los productos básicos requeridos por muchas otras industrias: construcción,

maquinaria y equipos, y fabricación de vehículos de transporte y ferrocarriles. Durante la fabricación de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas servidas y emisiones atmosféricas. Si no es manejada adecuadamente, puede causar mucha degradación de la tierra, del agua y del aire.

SUB PRODUCTOS DEL HIERRO

Barras para molienda de minerales, Barras para hormigón Alambrón, Alambrón, Planchas gruesas, Laminados en caliente. , Laminados en frío., Acero para Tambores, Acero para Enlozado Vitreo, Acero para Estampado y Embutición, Acero Laminado en Frío sin recocer, Tubos soldados por arco sumergido.

PROCESO INDUSTRIAL DE LA ESMERALDA

Las minas se encuentran ubicadas en la cordillera oriental, una zona de montaña con gran vegetación cuya forma de explotación predominante es la de excavación de largos túneles que atraviesan el interior de las montañas en busca de las vetas de esmeraldas, La minería se hace de dos maneras: un proceso llamado "a cielo abierto” que  se utiliza muy poco debido a problemas ambientales, y el otro proceso es a través de  túneles o socavones que van  tras la vetas blancas de calcita potenciales de contener esmeraldas cristalizadas

IMPACTOS AMBIENTALES DEL PROCESO DE LA ESMERALDA

Se utilizaba la explotación a cielo abierto con explosivos y  maquinaria pesada que permitía remover grandes cantidades de tierra y avanzar de forma rápida en busca de las zonas con la génesis para la formación de los cristales de esmeraldas, pero esta práctica con el paso de los años fue quedando atrás por el impacto ambiental que tenía sobre la región acabando con grandes extensiones de montañas y contaminados los ríos aledaños.

FLUJO GRAMA DE LA ESMERALDA

EXPLOTACION REMOCION TIERRA

SOCABONES TALADRO

LIMPIEZA MOLDEO Y VENTA

PROCESO DE PRODUCCION DEL NIQUEL

El níquel es un elemento químico de número atómico 28 y su símbolo es Ni, situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos.

El níquel aparece en forma de metal en los meteoritos junto con el hierro (formando las aleaciones kamacita y taenita) y se encuentra en el núcleo de la Tierra también junto al hierro e iridio, formando entre estos tres metales una aleación de estructura metálica. Combinado se encuentra en minerales diversos como garnierita, millerita, pentlandita y pirrotina

El uso del níquel se remonta aproximadamente al siglo IV a.C., generalmente junto con el cobre, ya que aparece con frecuencia en los minerales de este metal. Bronces originarios de la actual Siria tienen contenidos de níquel superiores al 2%. Manuscritos chinos sugieren que el «cobre blanco» se utilizaba en Oriente hacia 1700 al 1400 a. C.; sin embargo, la facilidad de confundir las menas de níquel con las de plata induce a pensar que en realidad el uso del níquel fue posterior, hacia el siglo IV a. C.

Los minerales que contienen níquel, como la niquelina, se han empleado para colorear el vidrio. En 1751 Axel Frederik Cronstedt, intentando extraer cobre de la niquelina, obtuvo un metal blanco que llamó níquel, ya que los mineros de Hartz atribuían al «viejo Nick» (el diablo) el que algunos minerales de cobre no se pudieran trabajar; y el metal responsable de ello resultó ser el descubierto por Cronstedt en la niquelina, o Kupfernickel, diablo del cobre, como se llama aún al mineral en idioma alemán.

El níquel es el 28º elemento más común. Constituye el 0.008% de la corteza terrestre. Se supone que el núcleo de la Tierra contiene grandes cantidades de este elemento. El níquel no se encuentra en la naturaleza como mineral puro excepto en los meteoritos.

Los minerales de níquel están ampliamente difundidos en pequeñas concentraciones; los yacimientos explotables deberían enriquecerse mediante procesos geoquímicos hasta un mínimo de 0,5% de contenido de Ni. Los nódulos de manganeso que se extraen de las profundidades marinas contienen grandes cantidades de níquel. Los minerales de Ni más importantes son: la pirrotina o pirita magnética, la garnierita, la nicolita o niquelina, el níquel arsenical, y el níquel antimónico.

Se obtiene mediante procesos muy diversos, según la naturaleza de la mena y los futuros usos. En algunos casos, las aleaciones níquel-hierro que se obtienen como producto intermedio, se incorporan directamente a la fabricación de aceros. Cuando se parte de minerales sulfurosos, se los transforma primero en mata que luego se machaca y tritura; a partir de allí, mediante el proceso carbonílico, se

obtiene primero el níquel tetracarbonilo y luego el níquel en polvo de alta pureza. Cuando se parte de óxidos, el metal se obtiene a través de procesos electrolíticos.

El método de preparación del níquel depende de la composición de los minerales. Todos los métodos son complejos debido a la dificultad que entraña la separación de otros elementos de propiedades muy parecidas como hierro, cobre y cobalto presentes en los minerales. En el proceso electrolítico, el níquel se deposita en forma metálica pura después de que el cobre ha sido previamente eliminado por deposición con un electrolito y voltaje diferente. En el método Mond, el cobre es eliminado por disolución en ácido sulfúrico diluido, y el residuo de níquel se reduce a níquel metálico impuro. Se pasa monóxido de carbono sobre el níquel impuro, formándose níquel tetracarbonilo (Ni (CO)4), un gas volátil que se descompone calentando a 200°C, depositándose níquel metálico puro. Los minerales sulfurosos como la pentlandita y la pirrotita, se reducen comúnmente en un horno y se envían en forma de un sulfuro aglomerado de cobre y níquel a las refinerías, donde el níquel se separa por diversos procesos.

Un proceso para la extracción de níquel a partir de un catalizador de níquel gastado comercial del tipo NiMo/g-alúmina; comprende: i) añadir un persulfato basado que tiene una concentración dentro del intervalo de 0,25-4% (peso/peso) junto con el catalizador de níquel conformado y fino en una disolución de ácido sulfúrico y agitar con un agitador magnético de aguja/vidrio y mantener la relación de sólido-líquido dentro del intervalo de 1/2- 1/10 (peso/volumen) ii) mantener la temperatura de la suspensión obtenida en la etapa (i) dentro del intervalo de 40 a 100ºC durante un período de 0, 5 a 6 h, iii) permitir que la suspensión decante y a continuación filtrar la suspensión para obtener el licor de extracción que contiene níquel y alúmina como residuo sólido, iv) lavar el residuo sólido para retirar el licor atrapado y secar a 110-120ºC para obtener un subproducto con un elevado contenido de alúmina que proviene del catalizador de níquel gastado, v) purificar dicho licor de extracción mediante precipitación del hierro y de otras impurezas empleando cal y filtrar para obtener una disolución de sulfato de níquel puro, vi) cristalizar o precipitar los licores de extracción para obtener un cristal de sulfato de níquel o de hidróxido de níquel, vii) reducir el hidróxido de níquel para obtener polvo de metal de níquel u óxido de níquel.

Existe un procedimiento para obtener metales a partir de un mineral o concentrado de mineral de cobalto y/o níquel arsenosulfurado y/o sulfurado, en el cual se hace reaccionar el mineral o concentrado de mineral de cobalto y/o níquel arsenosulfurado y/o sulfurado, con azufre o compuestos de arsénico que contienen azufre, para dar un producto de reacción que contiene CoS y/o NiS, y se disuelven del producto de reacción metales y tierras raras solubles.

FLUJO GRAMA

IMPACTOS

La exposición al níquel metal y sus compuestos solubles no debe superar los 0,05 mg/cm3 medidos en niveles de níquel equivalente para una exposición laboral de 8 horas diarias y 40 semanales. Los vapores y el polvo de sulfuro de níquel se sospecha que sean cancerígenos.

El carbonilo de níquel (Ni(CO)4), generado durante el proceso de obtención del metal, es un gas extremadamente tóxico.

Las personas sensibilizadas pueden manifestar alergias al níquel. La cantidad de níquel admisible en productos que puedan entrar en contacto con la piel está regulada en la Unión Europea; a pesar de ello, la revista Nature publicó en 2002 un artículo en el que investigadores afirmaban haber encontrado en monedas de 1 y 2 euros niveles superiores a los permitidos, se cree que debido a una reacción galvánica.

SUBPRODUCTOS U OTROS USOS DEL NÍQUEL

Aproximadamente el 65% del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero inoxidable austenítico y otro 12% en superaleaciones de níquel. El restante 23% se reparte entre otras aleaciones, baterías recargables, catálisis, acuñación de moneda, recubrimientos metálicos y fundición.

Las aleaciones níquel-cobre (monel) son muy resistentes a la corrosión, utilizándose en motores marinos e industria química.

La aleación níquel-titanio (nitinol-55) presenta el fenómeno de efecto térmico de memoria (metales) y se usa en robótica, también existen aleaciones que presentan superplasticidad.

Se emplea para la acuñación de monedas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones como el cuproníquel.

El metal es la opción más económica para hacer oro blanco. El níquel, un metal blanco y de tonalidad mate y de tacto suave, es un metal que encuentra mucha facilidad para «blanquear» a otros metales. Esto se traduce en que un mínimo de 30% de níquel en masa puede dar una apariencia plateada a la aleación. Por ejemplo en aleaciones de cobre, incluso con un 40% en masa de zinc o aluminio el metal sigue teniendo una coloración dorada, mientras que con un sólo 30% de níquel en masa adquiere su característico tono blanco.

Es posible encontrarlo en joyería actualmente, pero no se recomienda su uso, ya que es cancerígeno y altamente tóxico. El níquel ha sido vetado en numerosos estados, donde su uso se ve cada vez más reducido. Se halla sobre todo en piercings y joyería de acero inoxidable, donde suele representar alrededor del 13% en masa. Estos aceros no son peligrosos para la salud puesto que son inertes químicamente y no reaccionan. Sin embargo el uso de una joya enchapada en níquel (típico de las joyas de fantasía) sí puede presentar un riesgo serio de alergia o infección, pero ambos casos son raros.

PROCESO DE PRODUCCION DEL MERCURIO

El mercurio o azogue o ☿ es un elemento químico de número atómico 80. Su nombre y símbolo (Hg) procede de hidrargirio, término hoy ya en desuso, que a su vez procede del latín hydrargyrum y de hydrargyrus, que a su vez proviene del griego hydrargyros (hydros = agua y argyros = plata). El nombre de Mercurio se le dio en honor al dios romano del mismo nombre, que era el mensajero de los dioses, y debido a la movilidad del mercurio se le comparó con este dios.

Este proceso utiliza disoluciones concentradas del NaCl (salmuera). La celda de amalgama está constituida por un contenedor de acero alargado e inclinado por debajo del cual fluye una capa de mercurio que actúa de cátodo y absorbe el Na que se produce en la reacción:

NaCl → Na + ½ Cl2

El cloro se produce en el ánodo que se puede ajustar en altura. La amalgama de Na que se obtiene se transfiere a un reactor donde se descompone, mediante hidrólisis con H2O, en Hg, NaOH (50%) e H2.

Na (Hg) + H2O → NaOH + H2 + Hg

Durante la electrólisis se dan las siguientes reacciones:

Reacción en el ánodo: Cl¯ → ½Cl2 +1e¯.............................Eº = 1.24 V

Reacción en el cátodo: xHg + Na+ + 1e¯ → NaHgx...........Eº = -1.66 V

Reacciones colaterales:

Cl2 + NaOH → NaOCl + NaCl + H2O (ánodo)

Cl2 +2e¯ → 2Cl¯ (cátodo)

ClO¯ + 2H+ + 2e¯ → H2O + Cl¯ (cátodo)

El rendimiento del proceso es del 94-97%. Una planta a gran escala produce de 50 a 300x103 ton del Cl2/año y de 56 a 340x103 ton de NaOH/año.

Datos de la Celda

Área del cátodo: 10 a 30 m2

Espesor de la capa de Hg: 3 mm

[Na]Hg: 0.2 a 0.4% en peso

50-180 ánodos por celda

Separación cátodo-ánodo: 3 mm

Ánodo: grafito o Ti recubierto por metales del grupo del Pt.

Sal procesada: 2 a 20 m3/h

Proceso de Diafragma

En este proceso se emplean disoluciones acuosas de NaCl. Las celdas industriales de diafragma consisten en un depósito en el cual los ánodos se montan verticalmente y paralelos unos a otros. Los cátodos se sitúan entre los ánodos, son planos y de acero, recubiertos por fibras de asbesto impregnados con resinas flúor-orgánicas.

La disolución salina entra en la celda, pasa a través del diafragma de asbesto y entra en la cámara catódica. El Cl2 que se produce en el ánodo sale por la parte superior mientras que el H2, NaOH y NaCl residual se producen en el cátodo y salen de la celda por el lateral. El diafragma de asbestos cumple dos funciones:

a) Evitar la mezcla de H2 y Cl2.La estructura tan fina del material permite el paso de líquidos a través del mismo, pero impide el paso de las burbujas de gas. Un 4% del cloro (disuelto en la disolución) sí pasa a través del diafragma y se pierde en reacciones colaterales, disminuyendo el rendimiento

b) Impedir la difusión de los iones OH¯ formados del cátodo al ánodo.

La disolución que sale de la celda contiene un 12% de NaOH y un 15% de NaCl (en peso). La capacidad de una planta puede ser de hasta 360x103 ton de Cl2/año, y de hasta 410x103 ton de NaOH/año. Estas plantas consumen un 20% menos de energía que las plantas basadas en celdas de mercurio.

FLUJO GRAMA

IMPACTOSTransporte

Se transporta en estado líquido, código europeo del A.D.R.: 8, 66, c. Los contenedores deben cerrarse herméticamente. Se pueden emplear contenedores de acero, acero inoxidable, hierro, plásticos, vidrio, porcelana. Deben evitarse los contenedores de plomo, aluminio, cobre, estaño y zinc.

Almacenar en áreas frías, secas, bien ventiladas, alejadas de la radiación solar y de fuentes de calor y/o ignición, ya que a temperaturas mayores de 40 °C produce vapor. Debe estar alejado de ácido nítrico concentrado, acetileno y cloro. Debe almacenarse en recipientes irrompibles de materiales resistentes a la corrosión y que sean compatibles.

Efectos en el organismo

El sistema nervioso es muy sensible a muchas de las formas de mercurio. El metilmercurio y los vapores de mercurio metálico son más nocivos que otras formas, ya que más mercurio llega al cerebro en estas formas. La exposición a altos niveles de mercurio metálico, inorgánico, u orgánico puede dañar permanentemente el cerebro, los riñones y al feto en desarrollo. Efectos sobre el funcionamiento del cerebro: irritabilidad, timidez, temblores, cambios en los problemas de visión o audición, y en la memoria.

La exposición a corto plazo a altos niveles de vapores de mercurio puede causar efectos que incluyen daño a los pulmones, náuseas, vómitos, diarrea, aumento de la presión arterial o del ritmo cardíaco, erupciones en la piel, e irritación ocular. Ya que el mercurio y la mayor parte de sus compuestos son extremadamente tóxicos y son generalmente manejados con cuidado, en casos de derrames de mercurio (como el de algunos termómetros o tubos fluorescentes) los procedimientos específicos de limpieza se utilizan para evitar la exposición a sustancias tóxicas, en esencia, se recomienda combinar físicamente más gotas pequeñas sobre superficies duras, combinándolos en un solo grupo más grande para facilitar la extracción mediante el uso de un gotero, o empujando en un recipiente desechable. Las aspiradoras y escobas no deben ser utilizadas debido a que causan una mayor dispersión del mercurio. Posteriormente, el polvo de azufre, polvo de zinc, o algún otro elemento que forme fácilmente una amalgama (aleación) con el mercurio (por ejemplo, finamente dividido Cu o Bi) a temperaturas ordinarias se rocía sobre el área y posteriormente se recoge y se elimina correctamente. Una limpieza de superficies porosas y prendas de vestir no es eficaz para eliminar todos los rastros de mercurio y lo que es aconsejable es descartar este tipo de elementos que puedan haber estado expuestos a un derrame de mercurio.

El mercurio puede ser inhalado y absorbido a través de la piel y las mucosas, por lo que los contenedores de mercurio deben estar bien sellados para evitar derrames y evaporación. El calentamiento de mercurio, o compuestos de mercurio que pueden descomponerse cuando se calientan, se realiza siempre con una ventilación adecuada para evitar la exposición a vapores de mercurio. Las formas más tóxicas de mercurio son sus compuestos orgánicos, tales como dimetilmercurio y el metilmercurio. Sin embargo, los compuestos inorgánicos, como el cinabrio son también altamente tóxicos por ingestión o inhalación en polvo. El mercurio puede causar intoxicación aguda y crónica.

La exposición ocupacional

Debido a los efectos de salud de la exposición al mercurio, los usos industriales y comerciales se rigen en muchos países. La Organización Mundial de la Salud, OSHA y NIOSH ordenan que todo el mercurio se debe tratar como un riesgo laboral, y han establecido límites específicos de exposición ocupacional. Las

emisiones al medio ambiente y eliminación del mercurio están reguladas en los EE.UU. principalmente por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.

Estudios de casos y controles han mostrado efectos tales como temblores, deterioro de las habilidades cognitivas y trastornos del sueño en trabajadores con exposición crónica a vapores de mercurio, incluso a bajas concentraciones en el rango de 0.7 hasta 42 μg/m3. Un estudio ha demostrado que la exposición aguda (4-8 horas) para calcular los niveles de mercurio elemental de 1,1 a 44 mg / m 3 como resultado causa dolor en el pecho, disnea, tos, hemoptisis, alteración de la función pulmonar y síntomas de neumonitis intersticial por la exposición aguda al vapor de mercurio. Se ha demostrado para dar lugar a profundos efectos del sistema nervioso central, incluyendo reacciones psicóticas se caracteriza por el delirio, alucinaciones y tendencias suicidas. La exposición ocupacional ha dado lugar a trastornos funcionales de amplio alcance, incluyendo eretismo, irritabilidad, nerviosismo, timidez excesiva, y el insomnio. Con la exposición permanente, un temblor fino se desarrolla y puede escalar a violentos espasmos musculares. El temblor consiste en primer lugar las manos y luego se extiende a los párpados, los labios y la lengua. A largo plazo, la exposición de bajo nivel se ha asociado con síntomas más sutiles de eretismo, incluyendo la fatiga, irritabilidad, pérdida de memoria, sueños vívidos, y la depresión.

Pescado

Los pescados y mariscos tienen una tendencia natural a concentrar el mercurio en sus cuerpos, a menudo en forma de metilmercurio, un compuesto orgánico de mercurio altamente tóxico. Las especies de peces que son altos en la cadena alimentaria, como el tiburón, pez espada, caballa, atún blanco, y blanquillo contienen mayores concentraciones de mercurio que otros. Como el mercurio y el metilmercurio son solubles en grasa, se acumulan principalmente en las vísceras, aunque también se encuentran en todo el tejido muscular. Cuando este pescado es consumido por un depredador, el nivel de mercurio se acumula. Dado que los peces son menos eficientes en la depuración que en la acumulación de metilmercurio, la concentración de mercurio de los tejidos aumenta con el tiempo. Así, las especies que están altas en la cadena alimentaria acumulan una carga corporal de mercurio que puede ser diez veces mayor que la de las especies que consumen. Este proceso se denomina biomagnificación. El envenenamiento por mercurio ocurrido de esta manera en Minamata, Japón, ahora se llama la Enfermedad de Minamata.

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