Industria Metalurgica

Cuestionario de Industria Metalúrgica Javier ayala gonzalez Grupo : 552

1. Mencione tres ejemplos de metales de importancia económica. Oro, plata, cobre 2. ¿Cuáles son las propiedades físicas más importantes de los metales, desde el punto de vista de sus usos y aplicaciones? Brillo metálico Maleables dúctiles empaquetamiento compacto 3. Defina los conceptos de maleabilidad y ductibilidad en los metales. Maleabilidad: capacidad de formar laminas Ductibilidad: capacidad de formar alambres 4. Mencione tres propiedades químicas características de los metales. En general tienen entre 1 y 3 electrones externos. Ceden sus electrones externos para formar cationes. Están unidos mediante el enlace metálico Reaccionan con O para formar óxidos 5. De acuerdo a la serie electromotriz de los metales, en caso de que se lleve a cabo la reacción, escribe los productos. FeCl2+ Zn Zn Cl2 + Fe H20 +Cu no hay reacción NÍC12 + Sr SrCl2 + Ni 6. ¿Qué es y para que sirve la Serie electroquímica de los metales. La Serie electroquímica o serie de actividad es en realidad un resumen de las reacciones de desplazamiento que pueden llevarse a cabo. 7. Consultando la Serie electroquímica de los metales. Establezca si se llevan a cabo las siguientes reacciones de desplazamiento y cuales son los productos. 8. Con respecto a su actividad química, que metales se encuentran en estado nativo, cuales en yacimientos sólidos en la capa terrestre y cuales como compuestos disueltos en el mar. EN LA CORTEZA TERRESTRE (PARTE SÓLIDA), SÓLO SE ENCUENTRAN COMPUESTOS DE METALES NO SOLUBLES EN AGUA. LOS COMPUESTOS SOLUBLES SE ENCUENTRAN EN EL MAR Y EN DEPÓSITOS SUBTERRÁNEOS. LOS METALES IMPORTANTES SE ENCUENTRAN COMO ÓXIDOS, HIDRÓXIDOS, SULFUROS Y SILICATOS INSOLUBLES.

9. ¿Cómo se define metalurgia? CIENCIA DE EXTRAER LOS METALES A PARTIR DE SUS MINERALES. 10. ¿En que consisten los procesos de: Pirometalúrgia, Hidrometalúrgia y electrometalurgia para la obtención de metales a partir de sus minerales?. PIROMETALURGIA: UTILIZACIÓN DEL CALOR PARA CONVERTIR EL MINERAL PRIMERAMENTE A UN ÓXIDO (TOSTACIÓN) POSTERIORMENTE AL METAL DESEADO (REDUCCIÓN HIDROMETALURGIA:

Y

SEPARACIÓN SELECTIVA DE UN MINERAL O GRUPO DE MINERALES MEDIANTE UN PROCESO QUÍMICO ACUOSO. ELECTROMETALURGIA: EMPLEO DE LOS MÉTODOS DE ELECTRÓLISIS PARA OBTENER EL METAL PURO A PARTIR DE CUALQUIERA DE SUS COMPUESTOS O BIEN LA PURIFICACIÓN DE UNA FORMA IMPURA DEL METAL

11. ¿En qué consiste el proceso de concentración de mineral? ES UN PROCESO FÍSICO, ES LA PARTE INICIAL DE LA OBTENCIÓN DEL METAL Y CONSISTE EN LA SEPARACIÓN DEL MINERAL DE OTROS MATERIALES QUE LO ACOMPAÑAN Y QUE DEBEN DE SER DESECHADOS. 12. Mencione y describa brevemente en que consisten los procesos de concentración de minerales? LA CONCENTRACIÓN DEL MINERAL SE PUEDE HACER DE LAS FORMAS SIGUIENTES: Separación a mano Separación magnética (Fe3O4) Separación por medio de diferencias de densidad Flotación con aceite (concentración del mineral mayor a 90 %). 13. Mencione los tres principios en que se basa el proceso de concentración de minerales por flotación. PARA QUE EL MÉTODO DE FLOTACIÓN FUNCIONE LAS PARTÍCULAS DEL MINERAL, DEBEN DE SER HIDROFÓBICAS. LOS AGENTES DE FLOTACIÓN SE ADSORBEN EN LA SUPERFICIE DEL MINERAL, EVITANDO QUE SE HUMEDESCA

LAS MOLÉCULAS DEL AGENTE DE FLOTACIÓN TIENEN UN EXTREMO NO POLAR QUE SE UNE A LA SUPERFICIE DEL MINERAL Y EL EXTREMO POLAR ES EL QUE INTERACTÚA CON EL AGUA.

14. En la pirometalurgia del hierro. ¿Explique en que consiste la tostación de minerales y la reducción reacción en la que se obtiene el hierro metálico? TOSTACIÓN: CALENTAMIENTO DEL MINERAL EN PRESENCIA DE AIRE, PARA PRODUCIR EL ÓXIDO DEL METAL CORRESPONDIENTE. REDUCCIÓN: REACCIÓN EL ÓXIDO DEL METAL CON UN AGENTE REDUCTOR QUÍMICO COMO CO o H2, PARA OBTENER EL METAL 15. En la pirometalúrgia del hierro, describa ¿Qué es un alto horno?, ¿Qué función metalúrgica cumple y como es su operación? Es un reactor de dimensiones grandes 20mX60m Sirve para fundir el hierro Su operación se alimenta con una mezcla de choqué, calcio por arriba y por abajo se mete aire caliente se saca el hierro fundido y escoria 16. Por medio de ecuaciones químicas explique como se forma monóxido de carbono e Hidrógeno en el interior del alto horno. C+O2 --------- CO 2

+ C+CO2--------------2CO -------------------------------------------2C+O2--------2CO H2O+C-----------CO+H2

17. Las siguientes son las ecuaciones de reducción de los diferentes óxidos de hierro: FeO + CO Fe + CO 2 hay esta balanceada Fe2O3 + 3CO

2 Fe

+

3CO2

Fe3O4 + 4CO 3 Fe + 4CO2 Escriba los coeficientes en reactivos y productos para balancear las ecuaciones. 18. ¿Qué es y como se obtiene el hierro esponja? se puede definir como la reduccion de un oxido elevando su temperatura sin llegar ala de fusión

se obtiene con mineral de hierro (oxido de hierro)+ gas natural(gas de síntesis) = hierro esponja (libre sin oxido) 19. En el convertidor Bessemer, explique como se eliminan: a. Las impurezas metálicas: se elimina como silicatos al reaccionar con el choqué b. El carbón y el azufre: se elimina como gases al reacciónar con oxigeno c. El fósforo: se elimina como fosfato de calcio al reaccionar con el calcio 19.Describa las etapas en que consiste la hidrometalúrgia del oro nativo. 1)molienda del mineral 2) disolución de Au y impurezas con cianuro de sodio 3)eliminación de impurezas como óxidos agregando oxido de calcio 4)preparación del Au agregando zinc 5) elininacion del zinc por el calentamiento del oxigeno 6)refinación del Au utilizando la fudicion con borax 20. En la hidrometalúrgia del hierro ¿Cómo Se eliminan las impurezas metálicas? 21. ¿Qué metalúrgias se combinan para la obtención de aluminio? Hidrometalurgia: para la concentración del metal Electrometalurgia: para la obtención del metal por medio de la electrolisis 22. En la metalúrgia del aluminio, describa en que consiste el proceso Bayer. Al mineral de aluminio se disuelve con una sulucion acuosa de NaOH al 30% 23. Describa en que consiste el proceso Hall para la obtención de aluminio metálico Disolver en criolita y después realizar la electrolisis 24. Escriba las ecuaciones para la obtención electrolítica del aluminio. Al2O3----------2Al3+ +3O2ANODO 3O2-+C+-----------CO2 + 6 eCATODO 2Al3+6e-------2Al

25. Explique cual es la función de la criolita y de los electrodos de carbón en la fase de electrometalurgia del aluminio. La criolita sirve para disolver el mineral para utilizarlo y el ánodo sirve para formar CO2 26. En la metalúrgia del cobre, explique brevemente las ventajas del proceso hidrometalúrgico sobre el pirometalúrgico, cuando el mineral es pirita de cobre. 1)no produce gases 2)no gasta tanta energia 3)no se requiere de tirar nada todo es aprovechable

27. Describa el funcionamiento de la refinación electrolítica del cobre. Al conectar la celda a un voltaje, el cobre del ánodo se oxida y El Cu2+ de la solución se reduce en el catodo. Anodo Cu0(s) --------------- Cu2+(ac) + 2eCátodo Cu2+(ac) + 2e- ------------- Cu0(s) 28. Describa en que consiste la electrometalúrgia utilizada para obtener sodio a partir de cloruro de sodio. Se emplea la electrolisis del cloruro de sodio fundido El medio electrolitico donde fluye la corriente electrica es el cloruro de sodio fundido, el cual se ioniza 29. Escriba las reacciones que se llevan a cabo en el ánodo y y en el cátodo de la electrolisis del cloruro de sodio fundido. 2NaOH -------2Na + 2 Cl2 Ánodo

2Cl1- (solv) – 2e- ------2Cl0(solv) ----------Cl2(g)

Cátodo

2Na1+(solv) + 2e- ----------- 2Na(l)

30.Mediante un esquema muestre la celda en donde se lleva a cabo la electrólisis del cloruro de sodio fundido, indicando como se evita que se vuelvan a combinar el sodio y el cloro obtenidos.

Entrada para vaciar el cloruro de sodio

Salida de cloro gas

Pantalla de hierro para Evitar la combinación de Na y Cl2

Cloruro de sodio fundido Salida de Na Fundido

-

-

2Cl -2e  Cl2

+

Cátodo Ánodo de de acero grafito

-

2Na+ + 2 e  2Na0