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Procesos de obtención del Estaño

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on 26 July 2014

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Transcript of Procesos de obtención del Estaño

- El Estaño en la Historia
- Generalidades
- Metalurgia del Estaño
- Aplicaciones
Índice:
Procesos de obtención del Estaño
- Es un metal bastante escaso en la corteza terrestre.

- Su riqueza en las minas suele ser bastante baja (0,02 %).

- Se extrae
mayoritariamente de la casiterita (SnO2).
Generalidades:
San Rafael es, sin duda alguna, una de las minas de estaño más ricas del planeta, cuyas reservas de 11 millones de toneladas métricas (Tm) representan 12,7 por ciento del total de las reservas del mundo.

Bolivia, que durante mucho tiempo fue el segundo productor del planeta, con una participación de 23 por ciento en el mercado, se desplazó al cuarto lugar con 16.000 Tm, seguido por Brasil.
Yacimientos de Estaño
Vía Lanza Sumergida - Proceso Ausmelt
El estaño en la Historia
- La extracción del estaño y su uso data hasta los inicios de la Edad del Bronce, alrededor de 3000 a. C.

- La fuente original más probable de estaño en la antigüedad fue la casiterita (SnO2).

- Fuentes conocidas de estaño explotadas en la antigüedad son: el cinturón de estaño que va desde el sureste de China hasta Inglaterra.
• El estaño puro tiene un color muy brillante.

- A temperatura ambiente se oxida y pierde el brillo exterior, además es muy maleable y blando. Sin embargo,en caliente es frágil y quebradizo.

• Por debajo de –18 °C empieza a descomponerse y a convertirse en un polvo gris. A este proceso se le conoce como peste del estaño.


Las aleaciones principales de estaño son:
• Bronce. Es un aleación de cobre y estaño.

• Soldaduras blandas. Son aleaciones de plomo y estaño con proporciones de estaño entre
el 25 y el 90 %.

• Aleaciones de bajo punto de fusión. Las más importantes son:

– Darcet (25 % Sn + 25 % Pb + 50 % Bi) y funde a 97 °C.
– Cerrolow (8,3% Sn + 22,6% Pb + 44,7% Bi + 5,3% Cd + 19,1% In) y funde a 47 °C.
Propiedades Físicas y Químicas
- Es suave, flexible y resistente.

Densidad 7,30g/ml
Conductividad eléctrica 9,17 - 106 S/m
Conductividad térmica 66,6 W/(K·m)
Punto de ebullición (ºC) 2270
Punto de fusión (ºC) 231,9
Dureza Mohs 1,5

- Reacciona con ácidos y con bases fuertes, pero es relativamente resistente a soluciones casi neutras.

- Es resistente a la corrosión.
- En al antigüedad se confundía al Estaño con el Plomo, creyendo que eran dos formas del mismo compuesto.

- Fue uno de los primeros en ser fundido poniendo simplemente la roca en el fuego.

- Hace más de 5.000 años se descubrió que la mezcla de estaño y cobre hacía un metal mucho más duro y durable que si trabajaban con ellos separados.

- La humanidad comenzó a abandonar sus armas y herramientas de piedra. Pasaron de la edad de piedra a la edad de bronce.
En 2006, la Tm de estaño llego a cotizarse en 7.881 dólares.

A finales de 2007 y comienzos de 2008, el precio del estaño tuvo una caída debido a los efectos de la crisis financiera internacional.

En agosto del 2008, el precio de la Tm se ubicó en 20.754 dólares, y a finales de septiembre se vendió entre 24.600 y 24.650 dólares, con tendencia a la alza.

Metalurgia del Estaño
- Vía Lanza Sumergida
- Desarrollado por el Dr. J. Floyd a principios de la década de los 70.

- Se aplica en la metalurgia no ferrosa del estaño, cobre, plomo y zinc.

- Debido al posicionamiento de la lanza en la zona de la escoria, permite realiza varias operaciones en secuencia, dependiendo del nivel de carga en el horno y el porcentaje del estaño en la alimentación.

R
E
F
I
N
A
C
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Ó
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D
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E
S
T
A
Ñ
O

Una mezcla de concentrados gravimétricos, son fundidos junto con polvo de reciclaje.

Los fundentes utilizados en este proceso son la caliza y mineral de hierro.

Se utiliza Hidrógeno o carbón reductor.

La cantidad de carbón permite lograr un nivel de estaño en la escoria de aproximadamente 15 %.

El metal es vaciado del horno a intervalos de una hora.
El estaño en la escoria baja aproximadamente entre 4 y 3 %.

El metal producido en esta etapa, producirá una aleación, conteniendo no más de 2 % de hierro.

La temperatura de la escoria se eleva a 1100 ºC.

Todos los polvos generados son apilados para su reciclaje en los siguientes ciclos de fundición de concentrados.

El contenido promedio de hierro en el metal de estaño crudo de alimentación a la refinería es de 1 %.
- Se prosigue con la alimentación de carbón reductor y el nivel de estaño en la escoria se reduce a menos de 1 %.

- La temperatura se eleva a 1250 ºC.

- Al término de esta etapa , se detiene la alimentación del carbón.

- La escoria es vaciada por un período de 40 minutos para la separación de la escoria/ metal o sedimentación.
Reducción Selectiva
Obtención y Extracción de Estaño
La casiterita se somete a molienda, aquí se tritura, humedece y muele el mineral en molinos de bolas, para obtener la pulpa libre de impurezas.
Luego se introduce en contenedores con agua, en la que se agita. Por decantación, el mineral de estaño (que es más pesado) se va al fondo y se separa de la ganga.
Posteriormente se introduce en un horno, donde se oxidan los posibles sulfuros de estaño que hay en el mineral y se transforman en óxidos.

La mena de estaño, en forma de óxido, se introduce en hornos, donde se produce la reducción (transformación de óxido de estaño a estaño), depositándose el estaño en la parte inferior y la escoria en la superior.

Finalmente, para obtener un estaño con porcentaje del 99 %, es necesario someterlo a un proceso electrolítico.
Este procedimiento consiste en depositar el estaño sobre el polo negativo o cátodo de una solución de sus iones y permite obtener recubrimientos de muy bajo espesor.
- Métodos Industriales comunes.
Aplicaciones
• Se emplea en la fabricación de hojalata, que consiste en, recubrir una chapa de acero con dos capas de muy fino estaño ( el estaño protege al acero).

• Se utiliza en soldaduras y en formas de tubos, aunque estos resultan de alto costo.


• La combinación de bismuto y cadmio con estaño y plomo produce aleaciones con bajo punto de fusión, que se emplean como fusibles para extintores de fuego, tapones de calderas.

• Las aleaciones de cobre y estaño reciben el nombre genérico de bronces y pueden llevar o no elementos de modificación como zinc, plomo o manganeso.
• El estaño se emplea por su ductilidad, suavidad de superficie, resistencia a la corrosión y cualidades higiénicas principalmente en chapas, tubos, alambres y tubos plegables.
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