MARCO TEÓRICO Objetivos El alumno: • Realizará la tostación de la pirita para eliminar las impurezas que contiene el hierro. • Observará las reacciones de oxidación que se llevan a cabo para eliminar las impurezas que contiene el hierro. • Escribirá las reacciones que se llevan a cabo en este experimento.
Introducción La metalurgia es la operación combinada de extracción comercial de metales a partir de sus menas y la preparación y tratamiento de los metales para su posterior uso. De manera genérica la metalurgia implica varias etapas: Extracción de la mena, Pretratamiento de la mena, Reducción de la mena para obtener el metal libre, Refinaciónción del metal Fabricación de aleaciones, si es necesario. Después de ser extraídas, muchas menas deben concentrarse eliminando la mayor parte de la ganga, después de la molienda y consecuente pulverización, las partículas de ganga se separan por varios métodos. El primero de ellos implica el soplado con aire de las partículas más ligeras en un separador de ciclón. Las partículas más ligeras pueden separarse a través de capas de tamices vibrantes o en tablas de vibración inclinadas El método de la flotación es particularmente aplicable a sulfuros, carbonatos y silicatos, que no son "mojados" por el agua o bien pueden hacerse hidrófobos (repelentes al agua) mediante un tratamiento que consiste en cubrir su superficie una película de aceite u otros agentes de flotación. Se inyecta una corriente de aire a través de una suspensión agitada de dicha mena en agua y aceite (u otro agente). Sobre el aceite que cubre las partículas del mineral se forman burbujas que las hacen subir a la superficie. Con una capa de aceite y agente emulsionante se evita que las burbujas se deshagan y escapen. En la superficie se forma un concentrado espumoso de mena. Variando las cantidades relativas de aceite y agua, los tipos de aditivo del aceite, la presión del aire, etc.
Dentro de la etapa de pretratamiento se incluye la tostación que consiste en calentar los minerales en presencia de aire para transformarlos en óxidos que son especies que se reducen más fácilmente produciendo el metal. En el caso que nos ocupa se simula esta etapa en la pirometalúrgía del hierro, ya que la mena empleada contiene pirita FeS2 y tres sulfuros metálicos como impurezas a saber: pirita de cobre CuS2, sulfuro de manganeso(IV) MnS2 y sulfuro de Níquel (II) NiO, las reacciones que se llevan a cabo son: 4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 +8 SO2 MnS2 + 2 O2 MnO2 + 2 SO2 NiO + O2 NiO + SO2 2CuS2 + 5 O2 2CuO + 4 SO2 Los metales, Cu, Mn y Ni, son eliminados hasta la última etapa es decir en la refinación.