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Zinc
Français
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- Esquema de la cadena
- Las diferentes etapas de la producción
de zinc
Las diferentes etapas de la producción de zinc
La extracción del zinc puede efectuarse en las minas a cielo abierto o en yacimientos profundos. La elección del tipo de explotación depende del entorno y del capital invertido. Cuando se decide explotar una mina a cielo abierto, los mineros cavan huecos con la ayuda de taladros neumáticos manuales, en los que colocan cargas explosivas. Una vez extraídas, las rocas son transportadas hasta la fábrica de transformación, que generalmente se encuentra en la misma mina, para comenzar la fase de concentración.
Separación
de concentrados de zinc
En esta etapa, el mineral es triturado con el fin de obtener partículas muy finas que, según la naturaleza del mineral, van a ser sometidas a diversos tratamientos químicos . Se trata de extraer del mineral un máximo de elementos extraños e impurezas. Más tarde, los diferentes concentrados presentes en la roca son separados por un proceso de flotación como en el caso de la familia de los platinoides (platino y paladio). Esta técnica se basa en el hecho de que cuando están en suspensión, las partículas minerales recubiertas de ciertos productos químicos se aglutinan en forma de burbujas de aire que son insufladas por la parte de abajo de la célula de flotación, para subir luego a la superficie. Se forma entonces en la superficie, un depósito espumoso que será recuperado y enviado a través de varios filtros. A la salida de este proceso, se recogen diferentes concentrados de zinc.
Refinado
Esta es sin duda la más importante etapa del proceso. Con el fin de obtener el metal bruto, la industria metalúrgica del zinc utiliza dos procedimientos: la hidrometalurgia y la pirometalurgia.
La extracción por vía húmeda (por electrólisis o hidrometalurgia )
La hidrometalurgia consiste en la producción, purificación o la eliminación de metales o de componentes de metales a través de reacciones químicas. Este método es principalmente utilizado en el tratamiento de las rocas que tienen un alto contenido de hierro. Se desarrolla en cuatro fases que son respectivamente: el tueste, la lixiviación, la purificación y la electrólisis.
- El tueste:
El tueste transforma el sulfuro de zinc en óxido. El dióxido
de azufre obtenido permitirá obtener ácido sulfúrico
que, por una parte entrará en el proceso de fabricación
de agentes fertilizantes, y por otra parte continuará su proceso
hacia la etapa siguiente denominada lixiviación.
| ° El dióxido de azufre
que se obtiene gracias a este proceso es transformado en ácido
sulfúrico. ° El mineral de zinc, después de la tostación, es llamado calcina. |
- Lixiviación
Durante la fase de lixiviación, la calcina es tratada mediante
una solución diluída de ácido sulfúrico
(180-190 g/l). Esta operación se realiza a una temperatura de
aproximadamente 60°C y dura entre una y tres horas. En esta fase,
queda todavía un porcentaje que varía entre 10 y 25% de
zinc insoluble que va a ser recuperado gracias a una operación
complementaria.
- Purificación de la solución
Después de la lixiviación, algunos elementos externos
están todavía presentes en la solución. Su eliminación
se realizará con la ayuda de polvo de zinc. La cantidad necesaria
de polvo de zinc depende del porcentaje de impurezas que contiene la
solución. Esta purificación dura entre una y ocho horas.
Al final del proceso, se recuperan las partículas de zinc por
filtración.
- Electrolisis
Una vez purificada la solución, se vierte en depósitos
de electrolisis (tanques de cemento revestidos de PVC), constituidos
por ánodos de plomo y de cátodos de aluminio. Esta operación
necesita entre 30 y 40°C y va a permitir al zinc depositarse en
el cátodo de dónde se le despegará por pelaje (o
stripping) cada 24, 48 o 72 horas, según el caso.
| ° La producción por celda
que contiene hasta 86 cátodos de 1,6 m², puede alcanzar
3 t/día ° El zinc obtenido es muy puro (99,995 %). Contiene menos de 50 ppm de impurezas, siendo el plomo la principal. |
Finalmente el zinc obtenido es fundido y moldeado en lingotes, que es como será comercializado en el mercado industrial.
La extracción por vía seca (conocida también como vía térmica o pirometalurgia)
Esta reducción concierne principalmente a los concentrados ricos en plomo y otras impurezas metálicas que pueden tener valor. La pirometalurgia es la técnica tradicional de extracción de metales. Permite obtener metales a partir de sus minerales o de sus concentrados por medio del calor. Se trata principalmente de extraer el metal del mineral, eliminar la ganga del mineral y purificar los metales. Históricamente, este procedimiento fue el primero en aparecer. Las operaciones se efectúan entre 950 y 1000°C. El zinc obtenido por este método contiene entre 0,5 y 1,5% de impurezas, principalmente de plomo o de hierro y, raramente, cadmio, arsénico, antimonio o cobre. Para obtener un zinc de mayor pureza (alrededor del 99.99%), se debe refinar por licuado en un horno de reverberación con solera y/o por destilación fraccionada.
