guis_de_estudio_para_el_examen_obj_02-01

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
INSTITUTO EDUCATIVO “ALEJANDRO DE HUMBOLDT”
MATURIN ESTADO MONAGAS
Prof.: Ruiz Wondarli
Cátedra: Ciencias de la Tierra
INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
EXAMEN ESCRITO 10/06/2013
Para las Secciones A y B de ciencias de la tierra del 5to año de educación
media superior, esta es la información que deben estudiar sobre los métodos de
extracción de Minerales correspondientes al objetivo: 02, de igual forma se les
recuerda que el exámen escrito contendrá información del Objetivo 01 y 02:
Objetivo 01:
 Efecto Invernadero
 Calentamiento Global
 Oscurecimiento Global
Objetivo 02:
 Métodos de Extracción del Hierro, Oro, Diamante y Azufre.
 Impacto ambiental que provoca la extracción de estos minerales.
 Ubicaciones geográficas de la extracción de estos elementos en Venezuela.
El resto de la información que no aparece en esta mini guía el estudiante
las ha investigado para realizar las distintas evaluaciones de los objetivos antes
mencionados y será de utilidad para realizar esta actividad.
MÉTODO DE EXTRACCIÓN DEL HIERRO
El mineral de hierro se extrae en forma de uno de dos minerales distintos.
El primer mineral es la hematita y el otro es la magnetita. Para empezar la
extracción del mineral de hierro, debe hacerse un estudio geológico en el área
para determinar si están presentes depósitos considerables de cualquiera de esos
minerales éste a su vez determinará cuál es el mejor método para extraer el
mineral. La mayoría del mineral de hierro que se extrae hoy en día se obtiene a
través de minas a cielo abierto. Sin embargo, es posible extraer el mineral de
hierro en minas subterráneas.
1. El primer paso será hacer explotar la roca, por ejemplo, con dinamita.
2. El material que se ha soltado gracias a la explosión se carga en camiones.
3. Los camiones se hacen pasar por arcos detectores de metal, de esa forma
descartamos aquellos que no tienen metal, los cuales directamente son
eliminados.
4. Los camiones que si tienen metal son llevados a la planta de tratamiento
5. Primero se trituran las rocas, para facilitar la separación.
6. Finalmente se pueden eliminar parte de las impurezas mediante imanes o
mediante flotación (se aprovecha que el hierro pesa más que las rocas, o
pueden emplearse detergentes que se pegan al hierro y lo hacen flotar).
Con todos estos pasos se puede conseguir hierro con una pureza
aproximadamente del 70%, es decir, aún nos queda un 30% de impurezas,
lo cual es un porcentaje todavía muy importante que debemos seguir
eliminando.
7. a continuación debemos terminar compactando los trozos de hierro
obtenidos para conseguir nuevamente pequeñas rocas, a este le
denominamos sinterizado.
8. En el alto horno, el aire entra hacia el coque ardiente, el cual calienta el
mineral de hierro a temperaturas de más de 1100 °C. Durante este proceso
se agrega un compuesto llamado fundente para ayudar a destilar las
impurezas. Finalmente, a temperaturas tan altas, el carbono que resulta de
la quema del coque ayuda a convertir el mineral de hierro en hierro fundido
quitando al mismo tiempo las impurezas en forma de humo. Después se
drena y enfría el hierro fundido, con lo que se obtiene un producto final de
hierro puro.
METODO DE EXTRACCIÓN DEL ORO.
Primitiva:
Arranque de mineral, de vetas o filones auríferos con maceta y cincel éste se
encuentra generalmente en pequeñas partículas dentro de vetas o filones de
cuarzo.
Triturado del material en partículas más finas con macetas sobre piedras planas.
En la orilla de alguna quebrada o rio. Dentro de platos de madera, o bateas, con
agua, el mineral molido, o el aluvión, se somete a un movimiento de rotación,
mientras se inclina la batea para que el agua se derrame y arrastre la ganga
(impurezas y rastros de rocas). Las partículas de oro más pesadas permanecen
en el fondo de la batea.
Luego es vendido los gránulos y polvo de oro obtenido con éste método.
Química:
Ahora bien cuando se procede a hacer el paso de la trituración y la
separación con el agua, muchos mineros usan mercurio como una forma mucho
más rápida de obtener el oro, debido a que este se amalgama con dicho mineral y
formándose una pasta sin embargo a través de este método, otra opción bastante
usada es el uso de Cianuro con Zinc, Soda Caustica, ácido nítrico y ácido sulfúrico
como una forma mucho más fácil de separar el oro de las rocas a través de
reacciones químicas con los elementos antes mencionados.
METODO DE EXTRACCIÓN DEL DIAMANTE.
El diamante es un mineral que es extraído de la tierra, rocas lodo, por lo
que existen varios métodos para extraer el mismo, aunque aquí no se expresen en
algunos casos se suelen utilizar explosivos para ir erosionando el suelo o las
paredes.
Artesanal
La extracción de diamantes artesanales es el método más sencillo de
extraer diamantes. Los "buscadores de diamantes" usan sus manos para tamizar
a través del lodo, roca y tierra, en un esfuerzo para encontrar y extraer diamantes
utilizan este método. Esto se utiliza a menudo en los países menos desarrollados
de todo el mundo y en regiones donde la guerra y los conflictos hacen que un
equipo costoso poco práctico, como la zona de Sierra Leona en África.
Roca dura
La minería de roca dura se ha utilizado para la extracción de la plata, el oro
y los diamantes, entre otras sustancias buscadas tanto que a menudo se
encuentran profundamente en la tierra. Este método se utiliza corriendo y creando
túneles hacia abajo en el suelo. Una vez que se forman los túneles, los soportes
que se utilizan para mantener el techo se colapsan, ya a menudo estaciones de
paso y habitaciones están cortadas en la roca para facilitar el movimiento y el
almacenamiento de los equipos.
Cielo abierto
Cuando la mayor parte de depósitos de diamantes conocidos o
sospechosos descansan cerca de la superficie de la tierra, a menudo se utiliza la
minería a cielo abierto. Algunas minas a cielo abierto pueden llegar a ser muy
grandes, de hasta un kilómetro y medio de diámetro. Las vías de acceso están
construidas en las laderas de la mina a cielo abierto, y los grandes camiones que
transportan serpentean hacia abajo para recoger toneladas de material de tierras
para la extracción y cribado en la búsqueda de diamantes.
Aluvial
La minería aluvial es la más usada en África. La razón de esto se debe a
que este país no ha tenido erosión glacial de la tierra diamantífera en la historia
pasada, y los diamantes han tenido la oportunidad de subir a la superficie y ser
arrastrados por las lluvias y las tormentas. La minera aluvial se realiza en áreas
donde grandes cantidades de agua se han acumulado, y en consecuencia los
trabajadores tamizan a través de los depósitos de arena en un esfuerzo por
descubrir los diamantes.
MÉTODO DE EXTRACCIÓN DEL AZUFRE.
El azufre, es un elemento químico que podemos encontrar en forma
elemental en la naturaleza dentro de depósitos subterráneos, el cual se extrae de
ellos a través de procedimientos especiales, como por ejemplo, el conocido
proceso Frash, llamado así desde 1891, en honor a su inventor, el químico
americano, Herman Frasch.
Este proceso consiste en la inyección de agua caliente (sobrecalentada), a
una temperatura en torno a los 165ºC, y con una presión de 16 atm, dentro de una
roca subterránea, que posea contenido en azufre. Dicha agua pasará a través de
un tubo desde el exterior, en una sonda que se encuentra constituida por tres
tubos diferentes, colocados de manera concéntrica.
El azufre entra en fundición, a una temperatura de 119ºC, dando lugar a la
formación de una bolsa líquida de azufre. Así, se pasa a inyectar aire comprimido,
que se encontrará a una presión de entre 20 y 25 atmósferas. Este aire pasará por
el tubo que se encuentra colocado en posición intermedia. El azufre que se
obtenga de dicha manera, será bastante duro, rondando una pureza de entre 99,5
y 99,9 %, sin apenas tener impurezas en su composición.
A pesar de que el proceso de Frasch, fue la principal fuente de obtención
del azufre en manera elemental, hoy en día, debido a la necesidad de controlar las
emisiones de dicho elemento, en la producción industrial, la obtención ha
cambiado. El H2S, se encuentra frecuentemente como impureza dentro del
petróleo o el gas natural, así a partir de estos se consigue extraer el azufre,
separando el H2S, para lo cual se aprovechan las propiedades ácidas que tiene
dicho compuesto. El gas, en este proceso, se pasa a través de una disolución
acuosa de base orgánica, donde el único gas que se retendrá será el H2S,
siguiendo la reacción:
H2S (g) + B (ac) ↔ HS^- (ac) + HB^+ (ac), con una baja presión cuando la
reacción se desplaza hacia la izquierda, y con una presión alta cuando se
desplaza hacia la derecha. Una vez eliminado el combustible, el H2S, se reduce,
pasando a azufre elemental, a través de un proceso que consta de dos etapas:
2 H2S (g) + 2 O2 (g) [CAT] → 1/8 S8(g) + SO2(g) + 2 H2O (g)
2H2S(g) + SO2 (g) → 3/8 S8 (s) + 2 H2O (g); [cat] = Fe2O3 y Al2O3
Si el reactor es múltiple, puede llegarse a la conversión de un total del 95 o
96%. En la actualidad, debido a las restricciones y prohibiciones impuestas por las
leyes actuales en lo que se refiere a los contaminantes atmosféricos, se ha podido
aumentar dicho porcentaje a un 99%, cuando hablamos de la obtención de azufre
a partir del gas natural, pero ya sea el porcentaje, como las cadenas de
reacciones, son bastante similares en la producción de azufre a partir del petróleo,
excepto por la parte de la eliminación de los compuestos organosulfurados, que se
realiza a través de procesos de hidrogenación.