¿Sabías que? Cerro Verde, que una vez fue propiedad del gobierno. El gobierno peruano adquirió la propiedad de Anaconda en 1970 y se deshizo de la propiedad en 1994. Cerro Verde tiene la tercera más antigua SX / EW instalación en el mundo.
Localización: A 20 kilómetros al suroeste de Arequipa, Perú, la segunda ciudad más grande del país.
Minerales: Los minerales predominantes de óxido de cobre se brochanite, crisocola, malaquita y de cobre "campo". Calcosita covelina y son los más importantes minerales de sulfuro de cobre secundario. Calcopirita y molibdenita son dominantes los sulfuros primarios.
Procesos e instalaciones: Trituradora / transportadoras, instalaciones de aglomeración, apilador / transportadoras y SX / EW instalación.
Expansión: Cerro Verde, completó recientemente un proyecto de expansión de molino para procesar las reservas de mineral de sulfuro a través de un concentrador de nuevo. Terminado en 2006, la fábrica tiene una capacidad de diseño de 108.000 toneladas métricas de mineral por día. Procesamiento de minerales de sulfuro se inició en el cuarto trimestre de 2006.
Antecedentes: los españoles minadas de alta calidad del mineral de óxido de cobre de Cerro Verde y lo envió a Gales a mediados de 1800. Anaconda dueño de la propiedad desde 1916 hasta 1970, cuando la mina fue adquirida por el Estado. El gobierno extrae minerales de óxido de Cerro Verde y construyó una de SX el primer instalaciones EW en 1972. Cyprus Amax compró la operación en 1994 y la inversión de capital sustancial en la propiedad para actualizar y mejorar la productividad. En los ocho años después, la producción de la privatización de cobre aumentó en un 350% y los costos se redujeron en más del 40%. Cerro Verde se convirtió en parte de la cartera minera Freeport-McMoRan en 2007.
Propiedad: 53,56% de Freeport-McMoRan Copper & Gold, el 21% SMM Cerro Verde Netherlands BV, 18,5% de Compañía de Minas Buenaventura SAA, y 6,94% por otros accionistas cuyas acciones se cotizan en la Bolsa de Valores de Lima.
Roca
En geología se llama roca al material sólido compuesto por un agregado cohesionado de proporciones no definidas de uno o varios minerales.
Las rocas compuestas o poliminerálicas están formadas por granos de varias especies mineralógicas y las rocas monominerálicas están constituidas por granos de un mismo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas.
En la corteza terrestre se distinguen tres tipos de rocas:
- rocas ígneas: rocas formadas por la solidificación de magma o de lava (magma desgasificado).
- rocas metamórficas: rocas formadas por alteración en estado sólido de rocas ya consolidadas de la corteza de la Tierra, cuando quedan sometidas a un ambiente energético muy diferente del de su formación.
- rocas sedimentarias: rocas formadas por la consolidación de sedimentos, materiales procedentes de la erosión de rocas anteriores, o de precipitación a partir de una disolución.
Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo litológico, en el cual intervienen incluso los seres vivos.
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Composición de las rocas [editar]
Las rocas están constituidas en general como mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y cristalinos, es decir, minerales, aunque algunas están formadas como agregados de cristales o granos de un solo mineral (rocas monominerales).
- Minerales esenciales – Son los minerales que caracterizan la composición de una determinada roca, los más abundantes en ella. Por lo que no caracterizan a la roca de la que forman parte. Por ejemplo, el granito puede contener zircón y apatito.
Clasificación de las rocas [editar]
Las rocas se pueden clasificar atendiendo a criterios tales como la composición química, la textura, la permeabilidad, entre otros. En cualquier caso, el criterio más usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación. De acuerdo con este criterio se clasifican en ígneas (o magmáticas), sedimentarias y metamórficas, aunque puede considerarse aparte una clase de rocas de alteración, que se estudian más a menudo entre las sedimentarias.
Rocas magmáticas o ígneas [editar]
Se forman por la solidificación de un magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles, gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si acaece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas volcánicas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificación.
Las rocas magmáticas intrusivas son con mucho las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas.
Dependiendo de la composición del magma de partida, más o menos rico en sílice (SiO2), se clasifican en ultramáficas (o ultrabásicas), máficas, intermedias y siálicas o ácidas, siendo estas últimas las más ricas en sílice. En general son más ácidas las más superficiales.
Las estructuras originales de las rocas ígneas son los plutones — formas masivas originadas a gran profundidad —, los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladas volcánicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depósitos piroclásticos, formados por la caída de bombas, cenizas y otros materiales arrojados al aire por erupciones más o menos explosivas. Los conos volcánicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada (conos estratificados).
Rocas sedimentarias [editar]
Se constituyen por diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitación desde disoluciones. También se clasifican como sedimentarios los depósitos de materiales organógenos, formados por seres vivos, como los arrecifes de coral o los estratos de carbón. Las rocas sedimentarias son las que típicamente presentan fósiles, restos de seres vivos, aunque éstos pueden observarse también en algunas rocas metamórficas de origen sedimentario.
Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentación, las concavidades del terreno a donde los materiales arrastrados por la erosión son conducidos con ayuda de la gravedad.
Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depósito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia (espesor).
Su etimología procede del latín- sedimentum y del griego- guarrum.
Rocas metamórficas [editar]
En sentido estricto es metamórfica cualquier roca que se ha producido por la evolución de otra anterior al quedar ésta sometida a un ambiente energéticamente muy distinto del de su formación, mucho más caliente o más frío, o a una presión muy diferente. Cuando esto ocurre la roca tiende a evolucionar hasta alcanzar características que la hagan estable bajo esas nuevas condiciones. Lo más común es el metamorfismo progresivo, el que se da cuando la roca es sometida a calor o presión mayores, aunque sin llegar a fundirse (porque entonces entramos en el terreno del magmatismo); pero también existe un concepto de metamorfismo regresivo, cuando una roca evolucionada a gran profundidad — bajo condiciones de elevada temperatura y presión — pasa a encontrarse en la superficie, o cerca de ella, donde es inestable y evoluciona a poco que algún factor desencadene el proceso.
Las rocas metamórficas abundan en zonas profundas de la corteza, por encima del zócalo magmático. Tienden a distribuirse clasificadas en zonas, distintas por el grado de metamorfismo alcanzado, según la influencia del factor implicado. Por ejemplo, cuando la causa es el calor liberado por una bolsa de magma, las rocas forman una aureola con zonas concéntricas alrededor del plutón magmático. Muchas rocas metamórficas muestran los efectos de presiones dirigidas, que hacen evolucionar los minerales a otros laminares, y toman un aspecto hojoso. Ejemplos de rocas metamórficas, son las pizarras, los mármoles o las cuarcitas.
El ciclo de las rocas o ciclo litológico [editar]
En el contexto del tiempo geológico las rocas sufren transformaciones debido a distintos procesos. Los agentes geológicos externos producen la meteorización, erosión y sedimentación de las rocas de la superficie.
Se llama meteorización a la acción geológica de la atmósfera, que produce una degradación, fragmentación y oxidación. Los materiales resultantes de la meteorización pueden ser atacados por la erosión y transportados. La acumulación de fragmentos de roca desplazados por la forman derrubios. Cuando cesa el transporte de los materiales, éstos se depositan en forma de sedimentos en las cuencas sedimentarias, unos sobre otros, formando capas horizontales (estratos).
Los sedimentos sufren una serie de procesos (diagénesis) que los transforman en rocas sedimentarias. Aquéllas proceden de la compactación y cementación de sedimentos; se producen en las cuencas sedimentarias, principalmente los fondos marinos.
La compactación es el proceso de eliminación de huecos en un sedimento, debido al peso de los sedimentos que caen encima. La cementación es consecuencia producida por la compactación; consiste en la formación de un cemento que une entre sí a los sedimentos (los fragmentos de rocas).
Minerales
Un mineral es una sustancia natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida (dentro de ciertos límites), posee unas propiedades características y, generalmente, tiene estructura de un cristal (forma cristalina).
Un mineral posee una disposición ordenada de átomos de los elementos de que está compuesto, y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencias, pueden generar formas geométricas características, conocidas como cristales.
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La importancia de los minerales
Los minerales tienen gran importancia por sus múltiples aplicaciones en los diversos campos de la actividad humana. La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; se usan para fabricar productos, desde herramientas y ordenadores hasta rascacielos. Algunos minerales se utilizan prácticamente tal como se extraen; por ejemplo el azufre, el talco, la sal de mesa, etc. Otros, en cambio, deben ser sometidos a diversos procesos para obtener el producto deseado, como el hierro, cobre, aluminio, estaño, etc.
Los minerales son un recurso natural de gran importancia para la economía de un país, muchos productos comerciales son minerales, o se obtienen a partir de un mineral. Muchos elementos de los minerales resultan esenciales para la vida, presentes en los organismos vivos en cantidades mínimas.
Clasificación de los minerales
Los minerales se solían clasificar en la antigüedad con criterios de su aspecto físico; Teofrasto, en el siglo III a. C., creó la primera lista sistemática cualitativa conocida; Plinio el Viejo (s. I), en su "Historia Natural", realizó una Sistemática Mineral, trabajo que, en la Edad Media, sirvió de base a Avicena; Linneo (1707-1778) intentó idear una nomenclatura fundándose en los conceptos de género y especie, pero no tuvo éxito y dejó de usarse en el siglo XIX; con el posterior desarrollo de la química, el químico sueco Axel Cronstedt (1722-1765) elaboró la primera clasificación de minerales en función de su composición; el geólogo estadounidense James Dana, en 1837, propuso una clasificación considerando la estructura y composición química. La clasificación más actual se funda en la composición química y la estructura cristalina de los minerales. Las clasificaciones más empleadas son las de Kostov y de Strunz.
Clasificación químico-estructural
Clasificación de Strunz
- Elementos (como el azufre).
- Sulfuros (como la pirita).
- Halogenuros (como la fluorita).
- Óxidos e hidróxidos (como la Goethita y hematita).
- Nitratos, carbonatos y boratos (como la dolomita).
- Sulfatos (como el aljez).
- Fosfatos (como la monazita).
- Silicatos (como la mica y el cuarzo).
- Sustancias orgánicas (como el ámbar).
Clasificación de Kostov
- Elementos
- Sulfuros y sulfosales
- Haluros
- Óxidos e hidróxidos
- Silicatos
- Boratos
- Fosfatos, arseniatos y vanadatos
- Wolframatos
- Sulfatos, seleniatos y teluratos
- Cromatos
- Carbonatos
- Nitratos e iodatos
Clasificación de Povarennykh
Compuestos homoatómicos y similares:
Sulfuros y compuestos análogos:
- Arsenuros, antimonuros, bismuturos
- Telururos
- Sulfuros y seleniuros
Compuestos del oxígeno:
- Óxidos
- Hidróxidos y oxihidratos
- Silicatos, borosilicatos, alumosilicatos...
- Boratos
- Vanadatos
- Arsenatos
- Fosfatos
- Selenatos y teluratos
- Wolframatos y molibdatos
- Cromatos y selenatos
- Sulfatos
- Carbonatos
- Iodatos
- Nitratos
Aplicación de los minerales
Los minerales tienen un sinfín de aplicaciones que abarcan los más variados campos de la actividad humana. La principal es, sin duda, la de constituir la fuente de obtención de los diferentes metales, base tecnológica de la moderna civilización. Así, de distintos tipos de cuarzo y silicatos, se produce el vidrio; el grafito, para las minas de lápices. Mezclas de minerales se producen componentes para computadoras. Los minerales que entran en la categoría de piedras preciosas o semipreciosas, como los diamantes, topacios, rubíes, se destinan a la confección de joyas. Los nitratos y fosfatos son utilizados como abono para la agricultura. Por último ciertos materiales, como el yeso, son utilizados profusamente en la construcción.
Metal se denomina a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad, y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio y el galio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo.
El concepto de metal refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.
En astrofísica se llama metal a todo elemento más pesado que el helio.
INTRODUCCION
Aleaciones
Se preparan por fusión conjunta de sus componentes, algunas de ellas se consiguen con otros procedimientos: cobre y zinc depositan simultáneamente sobre el cátodo cuando una corriente eléctrica circula a través de una solución con sulfatos cúpricos y de zinc. Muchas aleaciones contienen elementos no metálicos: el carbono en los aceros, y el fósforo en los bronces fosforosos. Estas son sólidas, con aspecto y características metálicas, salvo las amalgamas, en las que interviene el mercurio y son semisólidas.
Aleaciones férreas
Son aquéllas en las que el principal componente es el hierro. Gran interés como material para la construcción de diversos equipos y su producción es muy elevada, debido a:
-Abundancia de hierro en la corteza terrestre.
-Técnica de fabricación del acero económica.
-Alta versatilidad.
-Incoveniente: fácil corrosión.
Aleaciones no férreas
Se distinguen aleaciones moldeables, que no se deforman suficientemente y aleaciones hechurables, en función de la facilidad de deformación.
Aleaciones de Titanio
El titanio proporciona excelente resistencia a la corrosión, alta relación resistencia-peso y propiedades favorables a temperaturas altas. Resistencia hasta de 200,000 psi aunadas a una densidad de 4,505 g/cm^3 proporcionan las excelentes propiedades mecánicas, mientras que una capa protectora adherente de TiO2 confiere una excelente resistencia a la corrosión y a la contaminación por debajo de 535ºC. A más de 535ºC, la capa de óxido se desintegra y átomos pequeños como los de carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno al difundirse hacia el sólido, fragilizan al titanio. En consecuencias, se debe tener especial cuidado durante la fundición, la soldadura o la forja, de evitar la contaminación por estos elementos.
El titanio es alotrópico con una estructura CC(B) por arriba de 882ºC. Los elementos de aleación combinan la temperatura de transformación alotrópica y pueden dividirse en cuatro grupos, como se resume en la Figura 10-8. Ciertas adiciones como las de estaño producen un endurecimiento por solución sólida sin afectar la temperatura de transformación. El aluminio, el oxígeno, el hidrógeno y otros elementos alfa estabilizadores incrementan la temperatura a la cual alfa se transforma en beta. Los beta-estabilizadores como el vanadio, el tantalio, el molidebno y el niobio abaten la temperatura de transformación, causando incluso que la fase beta sea estable a temperatura ambiente. Finalmente, el manganeso, el cromo y el hierro producen una reacción eutectoide, reduciendo la temperatura a la cual ocurre la transformación alfa-beta, y produciendo una estructura difásica a temperatura ambiente. Hay varias categorías para el titanio y sus aleaciones, las cuales se resumen en la tabla 10-10.
Titanio comercialmente puro. Este metal es relativamente débil, pierde su resistencia a temperaturas elevadas, pero tiene una gran resistencia a la corrosión. Las aplicaciones incluyen cambiadores de calor, tuberías, reactores, bombas y válvulas, para las industrias químicas y petroquímica.
Aleaciones de titanio alfa. Las aleaciones usuales totalmente alfa contienen 5% de Al y 2,5% de Sn, ambos endurecedores de alfa por solución. Estas aleaciones tienen adecuada resistencia a la corrosión y a la oxidación, mantienen bien su resistencia a elevadas temperaturas, tienen conveniente soldabilidad y normalmente poseen aceptable ductibilidad y conformabilidad a pesar de su estructura HC. Las aleaciones alfa se recuecen a temperaturas elevadas en la región beta y luego se enfrían. El enfriamiento rápido proporciona una estructura alfa de grano acicular fino, en tanto que un enfriamiento en horno proporciona una estructura de placas.
Aleaciones de titanio beta. Aunque las adiciones excesivas de vanadio o molidebno producen una estructura totalmente beta a temperatura ambiente, ninguna de las llamadas aleaciones beta están realmente aleadas a tal grado. En lugar de esto, abundan en estabilizadores de beta, de modo que el enfriamiento rápido produce una estructura metaestable compuesta en su totalidad de beta. En la condición recocida, dodne sólo existe beta en la microestructura, la resistencia proviene del endurecimiento por solución sólida. Las aleaciones también pueden ser envejecidas para producir resistencias mayores. Sus aplicaciones incluyen los sujetadores de alta resistencia, vigas y otros elementos para su uso aeroespacial.
Aleaciones de titanio alfa-beta. Las aleaciones alfa-beta pueden tratarse térmicamente para obtener altas resistencias. La aleación es tratada por solución cerca de la temperatura beta-transus (o de transición de la fase beta), Figura 10-10, lo que permite la persistencia de una pequeña cantidad de alfa para evitar el crecimiento de grano. Después, la aleación es enfriada rápidamente para formar una solución sólida sobre saturada metaestable beta' o martensita de titanio alfa' . Luego la aleación es envejecida o revenida alrededor de 500°C.
Durante el envejecimiento las fases alfa y beta finalmente dispersas y el precipitado de la fase beta' o alfa' , incrementa la resistencia de la aleación.
Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases:
- Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en estado natural, separándolo de la ganga.
- El afino, enriquecimiento o purificación: eliminación de las impurezas que quedan en el metal.
- Elaboración de aleaciones.
- Otros tratamientos del metal para facilitar su uso.
Operaciones básicas de obtención de metales:
- Operaciones físicas: triturado, molido, filtrado (a presión o al vacío), centrifugado, decantado, flotación, disolución, destilación, secado, precipitación física.
- Operaciones químicas: tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación mediante reacciones ácido-base, precipitación química, electrodeposición, cianuración.
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