Taller de pirometalurgia

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La liberación en metalurgia extractiva es el tamaño a la que debe ser reducida la mena para individualizar sus distintos minerales. Esta se expresa en términos porcentuales. Es necesario que se realice un buen grado de liberación para que los procesos de separación de minerales sean más efectivos, la liberación raras veces supera el 90%, tal vez por el tipo de fractura, en este caso la fractura es de tipo coherente en la trituración se produce partículas liberadas y partículas mixtas por lo que se requiere tamaños muy finos lo que representa un aumento en los costos por la molienda.

Se dice que la liberación ideal es decir del 100%, requiere una trituración que su resultado es efectivo ya que cada partícula individual corresponderá a un único mineral. Este caso se presenta cuando la fractura es de tipo no coherente, es decir el tamaño de liberación de un mineral coincide con los granos más pequeños del mismo en la mena original.[7]

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Fig. 01 Esquema de tipos de fractura (Coherente y no coherente)

Ecuación para determinar el porcentaje de liberación:

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4. Establezca la diferencia entre mena simple y mena compleja.

Las menas simples es donde se extrae únicamente un solo metal, es decir contiene un mineral o varios pero que contienen el metal a extraer, la ganga de este tipo de menas carece de valor metalúrgico pero pueda que tenga otras aplicaciones, como para obtener materiales refractarios, para la construcción y abonos.

Las menas Simples pueden ser de baja (Zn a5-20%, Pb 5-10%, Cu 0,5-5% Ni 0,2 – 2% Au de 5-10ppm) o de alta ley (las menas siderúrgicas y las bauxitas), estas en algunos casos se utilizan directamente para la producción pero en algunos casos se le hace una preparación para optimizar el proceso.

En cambio las menas complejas son aquellas donde sus minerales contienen distintos metales, el tratamiento de una mena compleja depende del grado de liberación es decir que si es posible se debe realizar procesos de separación física y los distintos concentrados se introducen en los procesos de la menas simples como por ejemplo para menas de tipo Cu/Zn/Pb o Sn/W/Mo.

Cuando no sea posible un buen grado de liberación es porque se presenta un fino intercrecimiento de los distintos minerales o por la existencia de soluciones sólida como Ni/Co, Nb/Ta. En esta ocasión se utilizan procesos hidrometalúrgicos es decir la separación de los metales se efectúa en solución, pero también se pueden emplear procesos pirometalúrgicos un ejemplo claro es el proceso Smelting para separar menas de Pb/Zn.[8]

7. ¿Qué es Fluorescencia de rayos X (FRX), y cuál es su campo de aplicación en metalurgia?

La espectrometría de fluorescencia de rayos X es una técnica de espectroscopía atómica. Se basa principalmente en las transiciones de electrones de los átomos que se producen cuando una radiación electromagnética de cierta energía incide con el material en estudio, produciendo una excitación del átomo, el cual pasa de un estado basal (estable) a otro de mayor energía (inestable) de lo que resultan transiciones en diferentes estados energéticos en el átomo, los cuales son únicos para cada átomo en particular. Esta técnica es de gran utilidad para realizar análisis cualitativos. Pero la intensidad de los rayos X nos permite también realizar un análisis cuantitativo.

El espectro de emisión de rayos X característicos es relativamente sencillo y la emisión de rayos X es gobernada por las reglas de selección definidas por la teoría de la mecánica cuántica. En donde la energía de los rayos X emitida es convertida en una longitud de onda específica, la cual es única para cada elemento y esto nos permite hacer una clara e inequívoca la identificación de los elementos presentes en el material a analizar.

Las intensidades de los rayos X son directamente proporcionales a la concentración del elemento. Es decir que en cuanto más intensa es la emisión o fluorescencia en mayor cantidad se encuentra el elemento a cuantificar. Para la cuantificación elemental en una muestra se requieren de estándares; eso es, un determinado elemento en algún material en concentraciones conocidas.

Dentro de las áreas en las que ha tenido más aplicación la fluorescencia de rayos X tenemos la arqueología, las ciencias forenses, la medicina, la geología, la electrónica y la metalurgia, en esta última la florescencia de rayos x es muy utilizada parar análisis cualitativos y cuantitativos de los diferentes materiales y recubrimientos, es una técnica muy funcional para la caracterización de los materiales, es decir que podremos establecer la composición química o los metales que contiene un material y determinar sus propiedades.[9]

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