PROCESOS DE OBTENCIÓN DE NÍQUEL

PROCESOS DE OBTENCIÓN DE NÍQUEL
Raquel Graña Lamas
El uso del níquel se remonta aproximadamente al siglo IV a.C., generalmente junto con
el cobre, ya que aparece con frecuencia en los minerales de este metal. Bronces
originarios de la actual Siria tienen contenidos de níquel superiores al 2%. Manuscritos
chinos sugieren que el «cobre blanco» se utilizaba en Oriente hacia 1700 al 1400 a. C.;
sin embargo, la facilidad de confundir las menas de níquel con las de plata induce a
pensar que en realidad el uso del níquel fue posterior, hacia el siglo IV a. C.
Los minerales que contienen níquel, como la niquelina, se han empleado para colorear
el vidrio. En 1751 Axel Frederik Cronstedt, intentando extraer cobre de la niquelina,
obtuvo un metal blanco que llamó níquel, ya que los mineros de Hartz atribuían al
«viejo Nick» (el diablo) el que algunos minerales de cobre no se pudieran trabajar; y el
metal responsable de ello resultó ser el descubierto por Cronstedt en la niquelina, o
Kupfernickel, diablo del cobre, como se llama aún al mineral en idioma alemán.
El níquel es el 28º elemento más común. Constituye el 0.008% de la corteza terrestre.
Se supone que el núcleo de la Tierra contiene grandes cantidades de este elemento. El
níquel no se encuentra en la naturaleza como mineral puro excepto en los meteoritos.
Los minerales de níquel están ampliamente difundidos en pequeñas concentraciones; los
yacimientos explotables deberían enriquecerse mediante procesos geoquímicos hasta un
mínimo de 0,5% de contenido de Ni. Los nódulos de manganeso que se extraen de las
profundidades marinas contienen grandes cantidades de níquel. Los minerales de Ni
más importantes son: la pirrotina o pirita magnética, la garnierita, la nicolita o niquelina,
el níquel arsenical, y el níquel antimónico.
Se obtiene mediante procesos muy diversos, según la naturaleza de la mena y los
futuros usos. En algunos casos, las aleaciones níquel-hierro que se obtienen como
producto intermedio, se incorporan directamente a la fabricación de aceros. Cuando se
parte de minerales sulfurosos, se los transforma primero en mata que luego se machaca
y tritura; a partir de allí, mediante el proceso carbonílico, se obtiene primero el níquel
tetracarbonilo y luego el níquel en polvo de alta pureza. Cuando se parte de óxidos, el
metal se obtiene a través de procesos electrolíticos.
El método de preparación del níquel depende de la composición de los minerales. Todos
los métodos son complejos debido a la dificultad que entraña la separación de otros
elementos de propiedades muy parecidas como hierro, cobre y cobalto presentes en los
minerales. En el proceso electrolítico, el níquel se deposita en forma metálica pura
después de que el cobre ha sido previamente eliminado por deposición con un
electrolito y voltaje diferente. En el método Mond, el cobre es eliminado por disolución
en ácido sulfúrico diluido, y el residuo de níquel se reduce a níquel metálico impuro. Se
pasa monóxido de carbono sobre el níquel impuro, formándose níquel tetracarbonilo
(Ni(CO)4), un gas volátil que se descompone calentando a 200°C, depositándose níquel
metálico puro. Los minerales sulfurosos como la pentlandita y la pirrotita, se reducen
comúnmente en un horno y se envían en forma de un sulfuro aglomerado de cobre y
níquel a las refinerías, donde el níquel se separa por diversos procesos.
Un proceso para la extracción de níquel a partir de un catalizador de níquel gastado
comercial del tipo NiMo/g-alúmina; comprende: i) añadir un persulfato basado que
tiene una concentración dentro del intervalo de 0,25-4% (peso/peso) junto con el
catalizador de níquel conformado y fino en una disolución de ácido sulfúrico y agitar
con un agitador magnético de aguja/vidrio y mantener la relación de sólido-líquido
dentro del intervalo de 1/2- 1/10 (peso/volumen) ii) mantener la temperatura de la
suspensión obtenida en la etapa (i) dentro del intervalo de 40 a 100ºC durante un
período de 0, 5 a 6 h, iii) permitir que la suspensión decante y a continuación filtrar la
suspensión para obtener el licor de extracción que contiene níquel y alúmina como
residuo sólido, iv) lavar el residuo sólido para retirar el licor atrapado y secar a 110120ºC para obtener un subproducto con un elevado contenido de alúmina que proviene
del catalizador de níquel gastado, v) purificar dicho licor de extracción mediante
precipitación del hierro y de otras impurezas empleando cal y filtrar para obtener una
disolución de sulfato de níquel puro, vi) cristalizar o precipitar los licores de extracción
para obtener un cristal de sulfato de níquel o de hidróxido de níquel, vii) reducir el
hidróxido de níquel para obtener polvo de metal de níquel u óxido de níquel.
Existe un procedimiento para obtener metales a partir de un mineral o concentrado de
mineral de cobalto y/o níquel arsenosulfurado y/o sulfurado, en el cual se hace
reaccionar el mineral o concentrado de mineral de cobalto y/o níquel arsenosulfurado
y/o sulfurado, con azufre o compuestos de arsénico que contienen azufre, para dar un
producto de reacción que contiene CoS y/o NiS, y se disuelven del producto de reacción
metales y tierras raras solubles.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.colegiolosrosales.com/sp/ni.htm
http://patentados.com
http://invenia.es
http://monografías.com