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obtencion del zinc

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by

Karen Sandoval

on 26 July 2010

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Transcript of obtencion del zinc

Aplicaciones El 75% del zinc se consume bajo su forma metálica y el 25 % restante se emplea bajo las formas de óxido o de sulfuro de zinc.
Aleaciones Tostación El concentrado es calentado hasta unos 700-800 °C en hornos apropiados en presencia de una corriente de aire que quema óxido de azufre contenido en el mineral convirtiéndolo parcialmente en ZnO y otra parte se convierte en ZnSO4.
Recuperación del Zinc Presentado por: El S se convierte en SO2 y se hace reaccionar con otro metal para evitar soltarlo a la atmósfera o se emplea para la fabricación de ácido sulfúrico.
Durante la tostación se producen 2 reacciones:
ZnS + 3/2 O2 = ZnO + SO2
ZnS + 2 O2 = ZnSO4
Lixiviación La mezcla de los productos se denomina “calcina” y se somete a lixiviación en ácido sulfúrico diluido. El óxido es atacado por el ácido y se convierte en sulfato de Zinc:
ZnO + H2SO4= ZnSO4 + H2O
El que se junta con el ZnSO4 de la calcina. Se tiene así una solución de ZnSO4 en agua que es tratada por diversos reactivos para la precipitación de sus impurezas.
Electrólisis En la electrólisis por efecto de la corriente eléctrica continua, el ZnSO4 se descompone en zinc metálico y H2SO4.
El zinc metálico se deposita en el cátodo, desde el cual es separado y fundido, llenando lingoteras y formando así barras o lingotes de zinc, de pureza de hasta 99.999%. El H2SO4 es recuperado para disolver nuevas cantidades de calcina.
Durante la electrólisis se precipitan en el fondo de las cubas electrolíticas unos barros formados por las impurezas residuales de la solución.
De estos “lodos aniónicos” se puede obtener una serie de subproductos, tales como el Bi, Cd, Ge, y otros contaminantes que estaban como contaminantes de los minerales de partida.
Capa protectora o galvanizado para el hierro y el acero
El zinc blanco se usa como pigmento en pintura.
Componente de distintas aleaciones, especialmente del latón
Metalurgia de metales preciosos y eliminación de la plata del plomo.
El zinc es un componente natural de nuestra corteza terrestre y es parte inherente de nuestro medio ambiente. Está presente, no sólo en las rocas y suelos sino también en el aire, el agua, las plantas, animales y seres humanos.
El zinc desempeña un papel esencial en los procesos biológicos de todos los organismos vivos; por este motivo se denomina al zinc un elemento esencial.
Introducción Propiedades El zinc puro y recientemente pulido es de color blanco azuloso, lustroso y moderadamente duro (2.5 en la escala de Mohs). El aire húmedo provoca su empañamiento superficial, haciendo que tenga color gris. El zinc puro es dúctil y maleable pudiéndose enrollar y tensar, pero cantidades pequeñas de otros metales como contaminantes pueden volverlo quebradizo. Se funde a 420°C y hierve a 907°C . Su densidad es 7.13.

El zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata. El zinc puro no es ferromagnético.
Obtención del zinc En el caso del zinc existen varios procesos que conducen a la obtención del zinc metal: procesos de reducción térmica, proceso de retortas horizontales, proceso de retortas verticales, proceso electrotérmico, proceso ISF y el proceso electrolítico que, actualmente, acapara la producción de mayor tonelaje de metal produciendo el 85% del zinc mundial.
El zinc se extrae de los siguientes minerales Esfalerita: (ZnS)
Smithsonita : ZnCO3
Calamina : Zn4Si2O7(OH)2·H2O
Las mayores instalaciones de zinc electrolítico llegan a producir entre 250 y 300 miles de toneladas por año de un zinc de calidad 99.995 lo cual se debe a las grandes mejoras operadas en el proceso, gracias al estudio profundo de sus bases y a los avances en ingeniería, así como a los procesos de control y análisis aplicados durante los últimos años.
El único proceso que puede competir con este procedimiento es el ISF, pero en éste los hornos mayores sólo han alcanzado los 80 miles de toneladas de zinc y las 40 miles de toneladas de plomo; sin embargo, la pureza del zinc es baja si no se instala una destilación fraccionada.
Producción y demanda mundial anual de Zinc. Fuente: International Lead and Zinc Study Group.
Producción mundial de Zinc (miles de ton/año) . Fuente: International Lead and Zinc Study Group.
Recuperación del zinc Diagrama de Kellogs a 400 °C
Diagrama de Kellogs a 800 °C
Diagrama de Kellogs a 940 °C

Diagrama de Kellogs a 1300 °C
Isaac Cortés
Abner Balderas
Sergio Martínez
Denisse Dueñez
Rocío Tavitas
Karen Sandoval El ZnS es útil en aplicaciones relacionadas con la electroluminiscencia, la fotoconductividad, la semiconductividad y otros usos electrónicos; se utiliza en los tubos de las pantallas de televisión y en los recubrimientos fluorescentes.
Composición Química En las aleaciones tipo zamac, el metal base es el zinc, con porcentajes de aluminio que van desde 3.5% hasta 6 %, cobre (0.75% - 1.6%), magnesio (0.0% - 0.065), con trazas de elementos máximas permitidas de hierro 0.1%, plomo 0.005%, estaño 0.003, cadmio 0.004%.

La gran estabilidad en las propiedades mecánicas y dimensionales es por la pureza de los componentes de la aleación.

El zinc utilizado es del tipo “special high grade” -clasificación según la ASTM- con una pureza mínima del 99.99%.
Los elementos de aleación presentan los siguientes efectos Aleaciones Dúctiles con Cobre Existen varias aleaciones a base de zinc que admiten conformabilidad, soldabilidad y poseen resistencia a la corrosión, se componen de pequeñas porciones de aleantes, como plomo (0.1 - 0.5%) cadmio (0.5 - 0.45%) cobre (0.85 - 1.25%) y magnesio (0.006 - 0,016%) con presencia en bajas concentraciones de impurezas tales como hierro, estaño y aluminio.
Aplicaciones especiales Baterías de Zn-AgO usadas en la industria aeroespacial para misiles y cápsulas espaciales por su óptimo rendimiento por unidad de peso y baterías zinc-aire para computadoras portátiles
Baterías Ni-Zn para Híbridos Sensores a base de nanoanillos de óxido de zinc
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