Metalurgia

Cuestionario de Industria Metalúrgica Flores Alonso Alejandro 1. Mencione tres ejemplos de metales de importancia económica. Hierro, plata, oro, cobre, etc. 2. ¿Cuáles son las propiedades físicas más importantes de los metales, desde el punto de vista de sus usos y aplicaciones? Brillo metálico, alta conductividad calorífica alta conductividad eléctrica, maleables, dúctiles, empaquetamiento compacto 3. Defina los conceptos de maleabilidad y ductibilidad en los metales. Maleabilidad: propiedad para poder hacer laminas del material Ductivilidad: propiedad para poder hacer pequeños hilos del material 4. Mencione tres propiedades químicas características de los metales. Tienen entre1 y 3 electrones externos, ceden sus electrones externos para formar cationes, están unidos mediante el enlace metálico 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 ZnCl + Fe H20 +Cu no se lleva avabo NÍC12 + Sr SrCl 2 + Ni 6. ¿Qué es y para que sirve la Serie electroquímica de los metales. 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. Cobre, mercurio, plata, platino, oro se encuentran en estado nativo y los demás que están arriba del hidrogeno forman 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, Hidrometalurgia y electrometalurgia para la obtención de metales a partir de sus minerales?. Localización del mineral, extracción, concentración en la pirometalurgia pasa por unos procesos llamados tostación, reducción, refinación y tratamiento, aleación hidrometalurgia y electrometalurgia se pasa a refinación y tratamiento, aleación 11. ¿En qué consiste el proceso de concentración de mineral? Proceso físico, parte inicial de la obtención del metal consiste en la separación del mineral de otros materiales que lo acompañan y que deben ser desechados 12. Mencione y describa brevemente en que consisten los procesos de concentración de minerales? Separación a mano, separación magnética, separación por medio de diferencias de densidad, flotación con aceite 13. Mencione los tres principios en que se basa el proceso de concentración de minerales por flotación. Las partículas delo mineral deben ser hidrofobicas, los agentes de flotación se adsorben en la superficie del mineral evitando que se humedezca, y las moléculas del agente de flotación tienen un extremo no polar y un extremo polar k 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?

Proceso que consiste en calentar el mineral finamente dividido en una corriente de aire o en gases de horno enriquecidos con aire En el proceso de reducción consiste en hacer reaccionar el oxido metálico con un agente reductor como CO,H2 o un metal activo 15. En la pirometalúrgia del hierro, describa ¿Qué es un alto horno?, ¿Qué función metalúrgica cumple y como es su operación? Alto horno reactor químico continuo 60metros de altura y 16 metros de ancho producción 10000 toneladas diarias, cumple con la función de la reducción, y se cargan con una mezcla de coque mineral de hierro y piedra caliza 16. Por medio de ecuaciones químicas explique como se forma monóxido de carbono e Hidrógeno en el interior del alto horno.

17. Las siguientes son las ecuaciones de reducción de los diferentes óxidos de hierro: FeO + CO Fe + CO2 Fe2O3 + 2CO

2Fe

+ 2CO2

Fe3O4 + CO Fe + CO2 Escriba los coeficientes en reactivos y productos para balancear las ecuaciones. 18. ¿Qué es y como se obtiene el hierro esponja? Es la reducción de un oxido en estado sólido elevando du temperatura sin llegar a la fusión 19. En el convertidor Bessemer, explique como se eliminan: a. Las impurezas metálicas b. El carbón y el azufre c. El fósforo 19.Describa las etapas en que consiste la hidrometalúrgia del oro nativo. Disolución Filtración Precipitación Eliminación del zinc un método por vía húmeda con NaCN en presencia de oxígeno del aire, se forma un compuesto estable soluble en agua esta solución se trata con CaO, para precipitar otros iones metálicos se filtra la solución y se trata con Zn metálico para precipitar el Au mediante la filtración se obtiene una mezcla de Zn y Au, para separar el Zn, se calienta para formar el ZnO, el cual calentarse se sublima y deja al Au, este se funde con bórax Na4B4O7.10H2O y Sílice SiO2, se forma una escoria donde se eliminan Los óxidos metálicos que pudieron haber quedado 20. En la hidrometalúrgia del hierro ¿Cómo Se eliminan las impurezas metálicas? Se usa oxigeno para que reaccione con impurezas y quitarlas 21. ¿Qué metalúrgias se combinan para la obtención de aluminio?

La hidrometalurgia y electrometalurgia 22. En la metalúrgia del aluminio, describa en que consiste el proceso Bayer. El mineral Se pulveriza se hierve en solución acuosa de NaOH al 30% entre 150 y 230 °C 23. Describa en que consiste el proceso Hall para la obtención de aluminio metálico. Se disuelve el Al203 purificado en criolita fundida Na3AlF6, la cual se funde a 1012°C y esbuenconductor de la electricidad 24. Escriba las ecuaciones para la obtención electrolítica del aluminio. 2Al2O3(l) 4Al3+ + 6O2Ánodo 3 C(s) + 6O23 CO2(g) + 12eCátodo 4 Al3+ + 12e4 Al (s) 25. Explique cual es la función de la criolita y de los electrodos de carbón en la fase de electrometalurgia del aluminio. Se usa la criolita ya que es un buen conductor de la corriente eléctrica y se usan los electrodos de carbón por que estos se consumen 26. En la metalúrgia del cobre, explique brevemente las ventajas del proceso hidrometalúrgico sobre el pirometalúrgico, cuando el mineral es pirita de cobron Menor gasto de energía, menor daño al medio ambiente, ya que en la pirometalúrgia se libera SO2 27. Describa el funcionamiento de la refinación electrolítica del cobre. Los ánodos son de cobre bruto y los cátodos son de cobre puro, la solución electrolítica es sulfato de cobre CuSO4(ac). Al conectar la celda a un voltaje, el cobre del ánodo se oxida y El Cu2+ de la solución se reduce en el cátodo. 28. Describa en que consiste la electrometalúrgia utilizada para obtener sodio a partir de cloruro de sodio. El medio electrolítico donde fluye la corriente eléctrica es el cloruro de sodio fundido El cual es ionizado 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. Ánodo 2Cl1- (solv) – 2e2Cl0(solv) Cl2 Cátodo

2Na1+(solv) + 2e-

2Na

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.