Metales: Extracción, Propiedades y Impacto Ambiental

Metales: Extracción, Propiedades y Impacto Ambiental

Hierro

En la antigüedad, el hierro se encontraba en rocas rojizas y se utilizaba para fabricar armas y utensilios sin necesidad de calentamiento. El hierro forjado es una aleación de hierro y carbón vegetal.

Siglo XVIII: Se desarrollaron grandes hornos para obtener arrabio. La siderurgia es la metalurgia del hierro.

Obtención en la actualidad (obtención de arrabio): La carga (mena) se introduce en el alto horno, donde recibe chorros de aire muy caliente. Los gases ascienden y los sólidos descienden. En la parte inferior del horno, el crisol, la escoria se retira por un lateral, mientras que el arrabio se extrae por otro.

Aluminio

El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre. Se ubica en minerales y rocas como la arcilla y la mica, y tiene un color plateado. Sus propiedades incluyen ser dúctil, maleable y conductor del calor y la electricidad. Se utiliza en aviones, autos, baterías de cocina, construcción, pinturas y revestimientos.

1886: Se desarrolló el proceso electrolítico, mediante el paso de una corriente eléctrica. Se obtiene un hidróxido de aluminio que, al calentarse, forma aluminio.

El aluminio se funde con criolita + carbón a 1000 grados y, con la corriente eléctrica, se obtiene aluminio puro.

Cobre

El cobre es el tercer metal más usado. Sus propiedades incluyen gran conductividad eléctrica, ductilidad, maleabilidad y bajo costo. Tiene un color rojizo y se utiliza principalmente para cables eléctricos. Se encuentra en estado puro en la naturaleza o en minerales como la calcocita.

Extracción a partir de calcocita:

El mineral en polvo se introduce en un tanque con aceite y agua y se mezcla con detergente en medio acuoso. Este proceso se conoce como flotación.

La calcocita se hace reaccionar con oxígeno del aire a alta temperatura, obteniéndose cobre que se purifica mediante electrólisis.

Mena y Ganga

La mena es la parte de un yacimiento que contiene el mineral del cual se extraerá el metal. Junto con la mena, se encuentra una parte sin interés económico que se desecha, denominada ganga.

Procesos Metalúrgicos en la Edad Media

En la Edad Media, la metalurgia empleaba principalmente el oro y la plata para acuñar monedas, fabricar objetos artísticos y joyas.

Etapas de los Procesos Metalúrgicos

1. Extracción de la mena del yacimiento.
2. Separación de la ganga para obtener el mineral o metal deseado, generalmente por el proceso de reducción.
3. Purificación: Eliminación de las impurezas que quedan en el metal.
4. Otros tratamientos del metal, como la formación de aleaciones para facilitar y mejorar sus aplicaciones.

Consideraciones al Extraer un Metal

A la hora de extraer un metal, hay que tener en cuenta:

• La evaluación económica, considerando los costos de extracción y el valor del mineral en el mercado.
• Si la ganga es redituable o es un residuo.
• El impacto ambiental que pueda producir.

Utilización del Cianuro en la Extracción de Metales Nobles

La utilización del cianuro se emplea para extraer metales nobles, como el oro. Consiste en disolver el oro en un medio acuoso para separar la solución que lo contiene de otros sólidos; posteriormente, se recupera el oro por electrólisis, utilizando la electricidad para provocar reacciones químicas.

Los humanos pueden ser afectados por enfermedades producto del envenenamiento del agua.

Impacto Ambiental de la Minería

La minería produce:

• Deterioro del suelo y áreas de cultivo.
• Alteración de cursos de agua y formación de lagunas de líquidos tóxicos.
• Contaminación del aire, aguas subterráneas y superficiales.
• Eliminación total de la flora.
• Afectación de la salud de la fauna por el ruido y la contaminación del agua.

Extracción de Oro con Cianuro

Como el oro no es soluble en agua pura, se utiliza una solución con cianuro de sodio, un poderoso veneno, cuyo ion cianuro forma distintas especies químicas que permiten mantener el oro en solución para separarlo de las gangas.