"La presencia de yacimientos de cobre, es una característica de los
bordes continentales activos, o sea, de aquellos bordes de continentes
donde se han desarrollado cadenas de montañas y donde entre otros
caracteres, existe una intensa actividad volcánica y sísmica.
Bordes continentales activos son por ejemplo. Aquellos que rodean al
océano Pacífico. Se diferencian claramente de otros bordes
continentales, como el borde oriental de América del Sur y el borde
occidental de África, denominados pasivos porque en ellos no hay
cordones montañosos ni actividad volcánica ni sísmica.
Los bordes activos chocan contra una corteza oceánica ( diferente a la
continental), que según la teoría tectónica de placas, se hunde bajo el
continente. En el caso de Chile, la corteza oceánica más densa se
hunde
bajo nuestro territorio, o lo que es igual, el continente se monta sobre
la
corteza oceánica.
Esta situación especial determina un ambiente inestable (activo
geológicamente hablando) que se traduce en las características ya
mencionadas. Este hundimiento de la corteza o placa oceánica bajo el
continente o placa continental sudamericana se denomina subducción
y
es el causante de la profunda fosa oceánica que bordea a Chile y
Perú.
Este choque entre ambas placas produce enormes deformaciones en
el
margen continental, lo cual se traduce en la formación de cordilleras.
Este es el ambiente en que se desarrollan los grandes yacimientos de
cobre conocidos en nuestro país, también denominados de cobre
porfírico o porphyry-copper.
Los fenómenos que ocurren en los niveles más profundos de la
corteza continental e incluso parte de la corteza oceánica subductada
o hundida bajo el continente, están aún poco conocidos.
Según Jorge Oyarzún y José Frutos (1974), la fusión de partes
de la
corteza oceánica subductada y de cierta cantidad de
desimentos
en estado volátil.
El
en su ascensión
a
niveles superiores de
la
corteza, segregará Cu
y Mo. Estos elementos serían favorecidos en esta segregación debido
a su mayor afinidad química con el azufre, aunque otros elementos
como Ag, Pb y Zn, también podrían concentrarse de esta manera.
Aparte de esta explicación es importante tener en cuenta que el
ascenso de los sulfuros es siempre un fenómeno que tiene lugar con
la actividad magmática, o sea, la penetración desde niveles profundos
de la corteza de materiales fundidos.
Estos se pueden desplazar a diferentes niveles de la corteza y
enfriarse
dando lugar a los cuerpos rocosos intrusivos, o bien, llegar a la
superficie dando lugar a una actividad volcánica. Este es entonces, el
mecanismo que permite el transporte a través de la corteza de estas
sustancias mineralizadoras.
Los yacimientos de cobre porfírico se encuentran siempre asociados a
manifestaciones magmáticas, generalmente grandes cuerpos
intrusivos
y corresponden a una fase tardía de este proceso durante la cual se
produce la liberación de los fluidos y volátiles. Es por ello, que la
mineralización de los yacimientos porfiricos se presenta a lo largo de
un
intrincado retículo de grietas y grietecillas, o sea, formando venillas o
diseminada en la roca".
USOS DEL COBRE
Los usos industriales del cobre y de sus aleaciones en los
principales
USOS
EE.UU.
(%)
REINO
UNIDO
(%)
ALEMANIA
(%)
JAPÓN
(%)
Eléctricos y
Electrónicos
46
55
52
52
Maquinarias
y equipos
Industriales
19
12
14
15
Construcción
y edificios
16
9
Transporte
10
13
11
17
Otros
9
9
8
7
Fuente :Procobre
OTROS SECTORES
Químico: Compuestos químicos usados en la agricultura y en
la
industria.
Arte:El cobre da belleza y eternidad a obras escultóricas,
piezas de
artesanía, cuadros, etc.
Usos Marinos: Aleaciones de Cu-Ni, para evitar las
adherencias
marinas ( fouling). En jaulas marinas para cultivo de peces.
NUEVOS USOS
Superconductores:
Se basan en el principio siguiente: si se rebaja la temperatura a -269
°C de un metal u otras sustancias, su resistencia al paso de la
corriente eléctrica desaparece, es decir, el metal se transforma en
superconductor. Se investiga el fenómeno para obtener la
superconductividad a temperaturas mayores. Para esto se usa
también
cobre como material de envoltura en los filamentos conductores de
materiales cerámicos. Si estos filamentos superconductores pierden
su
calidad de tal, por variación de la temperatura ambiente, por ejemplo,
el
cobre conduciría la electricidad en ese caso.
Uso de superconductores:
imágenes de espectros para diagnósticos médicos (scanner),
etc.
Se investiga contenedores en base a cobre o aleaciones que
garantizan
por más de un millón dé años.
El consumo de cobre depende del grado de desarrollo económico del
país, del desarrollo tecnológico y de una promoción inteligente que se
base en las cualidades de este metal.
En 1989, Chile consumió aproximadamente 40.000 T.M. de cobre
( tres kilos per. Cápita). En estos últimos años, Chile, ha subido
fuertemente este consumo.
Las naciones desarrolladas poseen un alto consumo de cobre.
Un
estudio realizado enCODELCO el año 1996, muestra lo
siguiente:
CONSUMO DE COBRE VERSUS PGB
(per. cápita, 1996)
PAIS
PGB
(US$/
persona)
CONSUMO
(K/
persona)
PAIS
PGB
(US$/
persona)
CONSUMO
( K/
persona)
Suecia
28.710
16,2
Malasia
4.768
6,9
14.927
4,9
Alemania28.822
12,5
Austria
28.243
4,0
Japón
36.555
11,8
Tailandia3.139
2,6
Corea del
Sur
10.643
12,9
Sudáfrica2.981
1,8
EE.UU.
27.248
12,9
Argentina8.445
1,4
Francia
26.524
8,8
México
3.275
1,5
Italia
20.963
8,8
Rusia
2.979
1,0
Australia21.394
9,8
Brasil
4.742
1,5
Canadá19.286
7,3
649
1,0
Reino
Unido
19.363
6,8
Indonesia1.163
0,5
Chile
4.987
6,3
India
367
0,1
AUTOMOVIL:
Un automóvil estándar lleva aproximadamente 1,5 kilos de
cobre. El auto eléctrico consumirá + 10 kilos de cobre
RECICLADO DE CHATARRA DE COBRE
La recuperación y reciclado de la chatarra de cobre es variable. En
Estados Unidos se considera un 24 % del consumo aparente de ese
país
( consumo estimado para EE.UU., 2.790 millones de T.M. en el año
2000). El cobre se usa como
cobre de alta pureza(principal
consumo), en forma de aleaciones de cobre (+ 30 %) y como
productos
químicos
(1,5 %).
ALEACIONES DE COBRE ( antecedentes proporcionados por
PROCOBRE)
Tipos de cobre
- Cobre térmico
Se obtiene a partir de minerales, generalmente sulfurosos, que se
concentran para obtener una mata rica en cobre y azufre, el cual se
elimina por oxidación al fuego. El cobre refinado térmico, contiene
99,85
% de cobre siendo el resto oxígeno e impurezas.
Su conductividad eléctrica es mediana, 85 % a 95 % IACS (Se ha
convenido internacionalmente que una muestra de cobre "puro" tiene
la
Se obtiene al reducir el contenido de impurezas, mejorando las
condiciones de refinación. Conductividad 100 % y 101,5 % IACS,
contenido de cobre 99,9 %.
- Cobre ELECTROLITICO
Es cobre térmico que se moldea en ánodos, que se refinan
alectrolíticamente. Conductividad alta ( 100 % a 101,5 %
IACS).
- Cobre exento de OXIGENO
Tiene la misma conductividad eléctrica pero con un mínimo
de
cobre de 99,95 %.
- Cobre DESOXIDADO CON FOSFORO
El cobre se somete a una nueva fusión con adición de fósforo, que es
un poderoso desoxidante. Se pueden distinguir dos calidades de este
cobre:
1. Cobre desoxidado con fósforo con alto contenido de fósforo
residual,
conteniendo mínimo de cobre del 99, 85 %y conductividad de
70 %a 90
%IACS.
2. Cobre desoxidado con fósforo con bajo contenido de fósforo
residual,
conteniendo 99, 9% de cobre y conductividad de 85 % a 98 %
IACS
TABLA N° 1.2
PROYECCIÓN PRODUCCIÓN CHILENA DE COBRE DE MINA
(Miles de T.M. de cobre-fino) Ver ANEX0 3
Chile
Varias
1.934 1.138 1.169 1.183 1.317 1.464 1.467
Sociedad
minera
Pudahuel
Lo Aguirre
15
16
16
10
0
0
0
Empresa
minera
Mantos
Blancos
Mantos
Blancos
77
79
80
79
80
80
80
Disputada
deLas
Condes
El Soldado
66
67
67
65
56
61
61
-
Compañía
Minera
El Indio
El Indio
32
34
40
40
40
40
40
ENAMI y
otros
Varias
174 175 175 175 175 175 175
Minera
Escondida
Escondida484 520 910 920 900 900 900
Anaconda Los
Pelambres
23
24
24
24
60
60
60
Minera
Michilla
Lince
27
50
50
50
50
50
50
7
63
75
75
75
75
75
Río Algom C. Colorado21
40
55
60
60
60
60
Phelps
Dodge
Sumitomo
La
Candelaria 31 126 122 119 129 104 101
Rayrock ltda. Iván-Zar
1
9
Outokumpo-
Plecer Dome
Zaldívar
0
34
42
42
42
41
Mantos
Minorco-Felconbridge
Collahuasi
0
0
0
0
150 300 348
Cyprus-
CODELCO-Chile
El Abra
0
0
0
131 225 225 225
Gibraltar
Mines
Ltda.
Lomas
Bayas
0
0
0
0
50
50
50
Outokumpo Relincho
0
Sta.
Catalina
0
0
0
0
0
25
22
ENAMI
Sociedad
Minera
Pudahuel
Altamira
0
0
0
0
12
12
12
Las Cenizas
Citibank
Las Luces
0
0
8
10
10
10
10
Canadá
Tunsten-Cmp. ENAMI
Andacollo
Cu
Otro SX.EW Varias
6
7
-
24
4
44
44
TOTAL
Producción-
Chile
-
2.220 2.512 3.072 3.306 3.7336 4.071 4.201
Fuente :International Copper Study. Estimaciones Cochilco.
Mineral El Teniente
Esta División deCODELCO, como se dijo anteriormente es la
mina
subterránea más grande del mundo, extrae 98.000 toneladas
de
mineral por día con una ley media de 1,14%. El año 1995
completó
la extracción de 1.000 millones de toneladas. La mina "El Teniente",
se encuentra en la VI región a 149 k al sur de Santiago, a 63 Kl. al
noreste de Rancagua y a 2.100 m de altura sobre el nivel del mar.
Posee plantas de beneficio del mineral en Sewell y en Colón y su
fundición en Caletones, produce 365 mil T.M. anuales de cobre
moldeado
como ánodos y refinado a fuego. Además, produce del orden de las
2.300 T.M. ( fino ) anuales de concentrado de molibdenita y 5.000 T.M.
anuales de cátodos de cobre de electroobtención.
Dotación: 6.900 trabajadores más el apoyo de
aproximadamente
2.000 contratistas en trabajo de proyectos.
La tecnología de obtención, comprende tres etapas básicas:
•Extracción
El mineral se extrae mediante el sistema de "hundimiento de
bloques",
que consiste en socavar con explosivos, bloques rectangulares de 80
por
100 m y de 120 a 180 m de alto, conteniendo unos cinco millones de
toneladas de mineral. Mediante piques especiales, el mineral
quebrado
con explosivos cae a los niveles de acarreo de donde es transportado
a
los concentradores de Sewell y Colón.
En la actualidad, el laboreo minero alcanzó una zona de la mina
conocida como de roca primaria, de gran dureza y de menor contenido
de cobre que la trabajada anteriormente. Esto requirió de la
implementación de un método de explotación distinto y de una masiva
mecanización, junto a la instalación de gigantescas chancadoras
subterráneas y otras obras anexas. Este nuevo sistema permite
explotar
en forma eficiente esta zona de la mina especialmente difícil, para lo
cual se hace necesario construir unos 46 Kl. al año de nuevos
piques y
galerías.
La mina tiene dos accesos:
"Teniente 8"
a 1.983 m sobre el nivel del
mar, que conecta la parte interior de la mina Colón donde se
encuentra
una de las plantas concentradoras;
y "Teniente 5"
que sale a la parte
superior de Sewell para alimentar al concentrador de dicho
campamento.
En el interior, de la mina existen cuatro
ascensores o "jaulas"
que
conectan los niveles de trabajo donde hay oficinas, asistencia médica,
bodega, polvorines, talleres mecánicos, etc.
CONCENTRACIÓN
Se efectúa en plantas ubicadas en Sewell y Colón, donde se chanca,
se
de
mineral diarios a través del acceso "Teniente S'
2. Concentrador Colón. Recibe 64. 000 T.M. diarias a través
del
acceso "Teniente 8"
Estas plantas constan fundamentalmente de buzones para recibir el
mineral, el que se distribuye por correas transportadoras a los
chancadores.
Molienda.
Primero se realiza una molienda gruesa en tres etapas. Chancado
primario, secundario y terciario con los correspondientes harneros,
hasta reducir el tamaño de la roca a 1/2 pulgada de diámetro más o
menos. Luego pasa el material a molienda fina y húmeda por adición
de
agua en molinos rotatorios de bolas de acero.
Flotación.
La pulpa formada por mineral molido más agua se lleva a flotación en
una batería de celdas donde se hace burbujear aire desde el fondo de
las celdas. Los sulfuros se adhieren a la burbujas formadas y salen a
la
superficie por las características propias de estos, ayudados por
reactivos químicos llamados
"colectores" y otros
reactivos llamados
"depresores" que hacen el fenómeno inverso con los otros
productos.
Los productos que suben a la superficie se llaman productos de
cabeza,
los otros de cola. En una primera flotación, flotan los sulfuros de cobre
y
molibdeno. Enseguida se hacen varias flotaciones de limpieza y
relimpieza y luego se hace una segunda flotación con reactivos
colectores y depresores diferentes para separar CuS del
. En esta
segunda etapa el
molibdenita se envía a secado y posterior envasado, comercialización
y
venta.
El cobre que se obtiene en la cola del proceso de flotación, se elimina
parte del agua por operaciones de espesado, filtración en filtros
rotatorio
y secado en cilindros de acero a fuego directo
.
Este concentrado de cobre con un 31 % de ley, se envía como pulpa
al proceso de fundición de Caletones, mediante una cañería de 8
pulgadas de diámetro y 3 Kl. de largo.
El estéril o relave se saca de las celtas de flotación, se envía por
gravedad a espesadores para recuperar el agua. El relave espesado,
escurre mediante una canoa de concreto de 85 kl de largo hasta el
Embalse Carén, ubicado en la cordillera de la costa, comuna de alhué,
donde se deposita. Este embalse recibe más de 90 mil T.M. diarias de
relave proveniente del proceso de concentración del mineral.
FUNDICIÓN
El concentrado de cobre proveniente del concentrados Colón es
sometido a procesos de filtración y secado que le disminuyen su
contenido de humedad a un 8% aproximadamente. Una parte (la
menor) de este concentrado se transporta al
"Horno de Reverbero"
donde se funde a más de 1.200 °C, separándose en dos fases
líquidas:
1. Eje o mata.
La fracción más pesada, mezcla de sulfuros de cobre
y fierro
con 44
% a
48 % de cobre se va al fondo, desde donde se extrae mediante
orificios
ubicados a nivel del suelo, que se descargan en forma líquida a
grandes
ollas que lo transportan a los hornos para realizar los procesos de
conversión.
2. Escoria.
botadero.
La energía en esta etapa es suministrada por quemadores
oxígeno-petróleo de diseño y tecnología propios, instalados en la bóveda o
techo
del horno.
Aproximadamente un 75 % del concentrado (posteriormente
será todo
el concentrado) se procesa sin uso de combustible en los
"Convertidores Teniente" equipos en los cuales se aplican
tecnologías
pirometalúrgicas desarrolladas en la
Fundición Caletones,
que
permiten la fusión continua y autógena del material alimentado con
uso
de aire enriquecido con oxígeno y aprovechando la energía generada
en
las reacciones de oxidación de los sulfuros. Una alta proporción de la
fusión de concentrado en los convertidores Teniente, se realiza
aplicando
la tecnología de inyección de concentrado seco (0,2% de humedad)
directamente al baño húmedo, a través de toberas especiales.
En los Convertidores Teniente se produce la separación de
dos fases
líquidas.
- Escorias
Corresponde a la fase más liviana formada por óxidos de fierro y
componentes del fundente agregado. Esta es enviada a los
H ornos
de
limpieza de escorias
y/o Hornos de Reverbero
para recuperar el
contenido de cobre (5 % - 6 %).
- Metal Blanco
La fase más densa constituida por sulfuros de cobre (74 % - 76 % de
cobre) con contenidos menores de fierro, es transportada mediante
ollas
fundido para eliminar el azufre y fierro remanente, hasta
obtenercobr e
blister de 99,4 % de pureza.
El blister líquido se envía a los Hornos Basculantes de Refinación, en
los
cuales se produce cobre refinado a fuego ( RAF 99,9 % de pureza) o
de
cobre anódico (ánodos de 99,7 % de pureza). En ambos procesos de
refinación, el cobre es sometido a una etapa de oxidación con aire y
adición de fundentes especiales para la eliminación de las impurezas
disueltas seguido de una etapa posterior de reducción mediante la
inyección de una mezcla reductora dé combustible-vapor de agua, con
el
objeto de eliminar el oxígeno solubilizado.
El cobre refinado a fuego se moldea en barras ( lingotes) de un peso
aproximado a los 24 k cada uno. El cobre anódico se moldea en dos
formas de 275 y 375 k dejándolo apto para ser electrorefinado.
-Transporte.
Finalmente el cobre se transporta a Rancagua donde se pesa y lotea
según lo solicitado por los clientes. De Rancagua se transporta en tren
a
los puertos de San Antonio y Valparaíso, de donde se embarcan a
diferentes países del mundo.
PLANTA ELECTROLÍTICA
En el
Mineral El Teniente
no se realiza refinación electrolítica, pero
se
obtienen ánodos impuros de 99,7 % de cobre que es un producto
comercial, que además es susceptible de ser sometido a este proceso
de
purificación.
constituye el cátodo inicial. El electrolito está formado por una solución
de sulfato de cobre y ácido sulfúrico diluidos.
Por efecto de los reactivos del electrolito(
+
) y el paso de
la corriente eléctrica se disuelve el ánodo impuro formándose
una
solución de
y otros productos o elementos que se depositan en el
fondo de la celda, constituyendo el" Barro Anódico ".
Por efecto de la corriente eléctrica la solución de
sufre una
disociación fónica. Los iones
se depositan en el cátodo y los iones
= se descomponen en el ánodo.
Después de varios días el Cu se acumula en el cátodo formando una
lámina más gruesa de cátodos de
"electror efinación"
con 99,97 %
de ley
de Cu que es un producto comercial.
Del "Barro Anódico" depositado en el fondo de la celda se
recupera:
Oro, Plata, Selenio, Teluro, Níquel, etc.
Es necesario distinguir los cátodos de"el ectrore fnación" de
los minerales
sulfurados sometidos a procesos pirometalúrgicos de los
cátodos de
"electroobtención" de los minerales de baja ley obtenidos del
proceso de
"Biolixiviación o Lixiviación Bacteriana" o de los minerales
oxidados.
criterios de interpretación de acuerdo a cuales reacciones suceden
primero dentro del conjunto de reacciones que se verifican en los
hornos.
En el presente trabajo, la secuencia de las reacciones
químicas se han
seguido de acuerdo a:
"Encyclopedy of Chemical Tecnology".
Reacciones de Fusión
En el proceso de tostación del concentrado, parte del sulfuro
se oxida a
miscibles,
formando la mata o eje.
El silicato de fierro y el óxido de fierro forman una capa separada que
flota en la mata y puede ser separado, efectuando una primera
separación parcial del Fe y el Cu. Las reacciones que se verifican en
la
cubeta de fusión pueden representarse en la siguiente forma:
criterios de interpretación de acuerdo a cuales reacciones suceden
primero dentro del conjunto de reacciones que se verifican en los
hornos.
En el presente trabajo, la secuencia de las reacciones
químicas se han
seguido de acuerdo a:
"Encyclopedy of Chemical Tecnology".
Puesto que el sulfuro ferroso es más fácil de oxidar que el sulfuro
cuproso, el fierro puede separarse del cobre en los convertidores. Por
esta razón el sulfuro cuproso queda en el convertidor, mientras que el
Fe
se oxida y se combina con la sílice y es eliminado en forma de escoria.
Reacciones típicas de esta conversión son las ecuaciones 7.- ya
mostrada y la ecuación siguiente:
El sulfuro cuproso se combina con el oxígeno para producir óxido
cuproso y anhídrido sulfuroso. Además, el sulfuro cuproso y el óxido
cuproso reaccionan para formar cobre metálico y anhídrido sulfuroso
en
los convertidores.
En la operación final de fusión, que es la refinación a fuego, se
eliminan
las últimas impurezas por la acción de un proceso de reducción
mediante la mezcla reductora: combustible-vapor de agua.
En el mineral El Teniente también existe una planta de extracción de
cobre por "extracción" con solvente y electroobtención ( SX-EW)
ubicada
sectores de la mina que contiene cobre disuelto. Este se recupera
mediante extractantes orgánicos y posterior electroobtención. Su
producción anual es de:
6.000 T.M. de cobre fino.
También existe una Planta de Tratamiento de Polvos de la Fundición.
Su objeto es tratar los sólidos recuperados desde los sistemas de
limpieza de gases de la fundición. En ésta se recupera el cobre
soluble que va a la planta SX-EW y el cobre insoluble es retornado a
la Fundición.
NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA INDUSTRIA DEL COBRE
Es importante indicar aquí las innovaciones más importantes
en el área
del cobre. Estas son:
- Lixiviación Bacteriana
- Proceso Teniente
- Horno Outokumpo Flash Esmelting
LIXIVIACIÓN BACTERIANA
La lixiviación bacteriana o biolixiviación es un método hidrometalúrgico
para extraer metales a partir de minerales de baja ley. Se basa en la
propiedad de ciertos microorganismos, para catalizar reacciones de
oxidación de compuestos sulfurados. Es un método relativamente
nuevo
que se inicia en forma industrial en la década de los setenta.
Los microorganismos han existido desde siempre en el
terreno). Unode
los microorganismos más importantes para ser usados en este
proceso,
es el
Thiobacillus Ferrooxidans,
que se aisló para su estudio por
primera vez en 1947. Posteriormente se han descubierto otros tipos de
bacterias como:
Thiobacillus thiooxidans,
organismos termófilos del
género
Sulfolob us,
etc.
Mecanismo de acción de los microorganismos
La bacteria actuaría en las reacciones de oxidación de los
sulfuros según
un mecanismo directo y/o según uno indirecto.
•
Mecanismo Directo
sulfato en varias etapas no bien definidas, catalizadas
enzimáticamente
Molienda
El mineral,óxidos y sulfuros de cobre y otros, se somete a
molienda en tres etapas: chancado primario, secundario,
terciario, con los correspondientes harneados, hasta obtener
el
tamaño deseado (+ '/2 pulgada de diámetro hacia abajo)
•
Aglomeración
El mineral molido se aglomera por adición de
y
o
solución de refinación, en un tambor rotatorio de
"curado';
colocado en posición inclinada. El material aglomerado permite la
coexistencia de las fases sólidas, líquidas y gaseosas en el
mineral, situación que es muy importante en las etapas siguientes
(bacterias).
•
Lixiviación en pilas
El material aglomerado se transporta y se amontona o apila en un
sitio o superficie plana de aproximadamente 300 x 100 m (Minera
Pudahuel), o de 1600 x 400 m (El Abra). Las pilas tienen una
altura de + 5 m (Minera Pudahuel) o de + 8 m (El Abra).
Posteriormente, sobre estas pilas ya tratadas se puede hacer un
segundo apilamiento de mineral, colocando láminas de polietileno
de separación (se puede seguir hasta un tercer o cuarto piso).
Debajo de la primera pila debe también colocarse una lámina de
polietileno para recoger la solución de sulfato de cobre.
•
Lixiviación por rociado
El material aglomerado colocado en pilas se lixivia por rociado
con
solución de
+
•
Concentración
La solución que ha recirculado a través de las capas del mineral y
ha extraído las sales de cobre va a concentración por extracción
con solvente. El extractarte debe tener gran Selectividad con el
cobre (extracción), formando un compuesto complejo con el
cobre. Posteriormente, se rompe el complejo ( stripping ) con
- Electroobtención
La solución concentrada pasa a la etapa de precipitación
electrolítica
donde se obtienen cátodos de Cu de 99,98 % a 99,99 % de
ley.
La producción mundial de cobre vía SX/EW, se muestra en la
tabla 1.3.
BIOLIXIVIACIÓN V/S PIROMETALURGÍA
Ventajas y Desventajas
•
Ventajas
1. Ahorro de energía con respecto a los procesos
pirometalúrgico
en las etapas de secado de los minerales concentrados y posterior
concentración de los minerales en hornos a elevadas
temperaturas. La lixiviación bacteriana se realiza a temperaturas
ambientales.
2. En el proceso pirometalúrgico se produce gran
contaminación
ambiental por emanaciones de
y partículas. La contaminación
es mínima en la biolixiviación.
3. En el proceso pirometalúrgico se tratan minas de más alta
ley y
los minerales sulfurados y oxidados se tratan aparte. En la
biolixiviación, se pueden tratar minas de baja ley y además, se
pueden tratar juntos minerales oxidados y sulfurados.
4. Estas ventajas permiten trabajar a menor costo.
-Costo de lixiviación bacterial: 30 a 35 centavo de US$ la libra de
cobre fino.
-Costo proceso pirometalúrgico: 45 a 65 centavo de US$ la libra.
•Desventajas
(solucionable
en parte con mayor extensión de pilas).
2. Los elementos secundarios del cobre se pierden
(Au-Ag-Mo-Se-
Re-etc ).
3. Efluentes ácidos obtenidos deben tratarse previamente
antes de
ser eliminados.
Plata
De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Para otros usos de este término, véase Plata (desambiguación).
Plata
Paladio ← Plata → Cadmio
Cu
4 7
Ag
Ag
Au
Tabla completa • Tabla extendida
Información general
Nombre, símbolo, número Plata, Ag, 47
Serie química Metal de transición
Grupo, período, bloque 11, 5, d
Densidad 10490 kg/m3
N° CAS 7440-22-4
N° EINECS 231-131-3
Propiedades atómicas
Masa atómica 107,8683 u
Radio medio 160 pm
Radio atómico(calc) 165 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente 153 pm
Radio de van der Waals 172 pm
Configuración electrónica [Kr]4d10 5s1
Electrones por nivel de energía
2, 8, 18, 18, 1 (imagen)
Estado(s) de oxidación +1, +2, +3, +4
Óxido Anfótero
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Punto de fusión 1234,93 K
Punto de ebullición 2435 K
Entalpía de vaporización 250,58 kJ/mol
Entalpía de fusión 11,3 kJ/mol
Presión de vapor 0,34 Pa a 1234 K
Velocidad del sonido 2600 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividad (Pauling) 1,93
Calor específico 232 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 63 × 106 m-1S/m
Conductividad térmica 429 W/(K·m)
2.ª Energía de ionización 2070 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 3361 kJ/mol
Isótopos más estables
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
107Ag 51,839% Estable con 60 neutrones
108Ag Sintético 418 a ε
TI 2,0270,109
108Pd
109Ag 48,161% Estable con 62 neutrones
Nota: unidades según el SI y en CNPT, salvo indicación contraria.
La plata es un elemento químico de número atómico 47 situado en el grupo 1b de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ag (procede del latín: argentum, desde el Indo-Europea raíz * arg-para "blancos" o "brillante" ). Es un metal de transición blanco, brillante, blando, dúctil, maleable.
Se encuentra en la naturaleza formando parte de distintos minerales (generalmente en forma de sulfuro) o como plata libre. Es muy escasa en la naturaleza, de la que representa una parte en 10 millones de corteza terrestre. La mayor parte de su
producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las minas de cobre, zinc, plomo y oro. La metalurgia a partir de sus minerales se realiza fundamentalmente por la cianuración:
Ag2S + 4 KCN → K2S + 2 KAg(CN)2
Contenido
[ocultar]
3 Aplicaciones
4 Historia
5 Abundancia y obtención
6 Aleaciones y compuestos
7 Isótopos
8 Precauciones
9 Véase también
10 Referencias externas
11 Referencias bibliográficas
12 Enlaces externos
[
editar
] Etimología
Su nombre es una evolución de la palabra latina *platus (cf. chato). Esta significaba
originalmente "plano" y posteriormente "lámina metálica". En la Península Ibérica el
término específico referencia al metal. Otros ejemplos de esto son el portugués prata.
El símbolo de la plata proviene del latín argentum y el griego ἄργυρος,[1] nombres del
metal en esos idiomas (derivados de una raíz indo-europea que significa 'brillante').[2]
En castellano existe el término argentino, de uso exclusivamente literario, pero es más
común en italiano.
[
editar
] Propiedades generales
La plata es un metal ' muy dúctil y maleable, algo más duro que el oro, la plata presenta un brillo blanco metálico susceptible al pulimento. Se mantiene en agua y aire, si bien su superficie se empaña en presencia de ozono, sulfuro de hidrógeno o aire con azufre.
Tiene la más alta conductividad eléctrica y conductividad térmica de todos los metales, ] —el conductor por excelencia— pero su mayor precio ha impedido que se utilice de forma masiva en aplicaciones eléctricas. La plata|pura]] también presenta el color más
blanco y el mayor índice de reflexión
[
editar
] Aplicaciones
De la producción mundial de plata, aproximadamente el 70% se usa con fines
monetarios, buena parte de este metal se emplea en orfebrería, y menores cantidades en la industria fotográfica, química y eléctrica.
Algunos usos de la plata se describen a continuación:
Armas blancas o cuerpo a cuerpo, tales como espadas, lanzas o puntas de flecha Fotografía . Por su sensibilidad a la luz (especialmente el bromuro y el yoduro,
Medicina . Por su elevado índice de toxicidad, sólo es aplicable en uso externo. Un ejemplo es el nitrato de plata, utilizado para eliminar las verrugas.[cita requerida].
Electricidad . Los contactos de generadores eléctricos de locomotoras de
ferrocarril diésel eléctricas llevan contactos (de aprox. 1 in. de espesor) de plata pura; y esas máquinas tienen un motor eléctrico en cada rueda o eje. El motor diésel mueve el generador de electricidad, y se deben también agregar los contactos de las llaves o pulsadores domiciliarios de mejor calidad que no usan sólo cobre (más económico).
En Electrónica, por su elevada conductividad es empleada cada vez más, por
ejemplo, en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador.
Fabricación de espejos de gran reflectividad de la luz visible (los comunes se
fabrican con aluminio).
La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a. C. , inicialmente con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura.
En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos ornamentales y de
uso doméstico cotidiano, y con menor grado de pureza, en artículos de bisutería.
En aleaciones para piezas dentales.
Catalizador en reacciones de oxidación. Por ejemplo, en la producción de formaldehído a partir de metanol y oxigeno.
Aleaciones para soldadura, contactos eléctricos y baterías eléctricas de plata-zinc
y plata-cadmio de alta capacidad.
En la mayoría de competiciones deportivas se entrega una medalla de plata al
subcampeón de la competición (entregándose una de oro al campeón y una de bronce al tercer puesto).
El folclore popular atribuye a la plata propiedades mágicas para derrotar a
criaturas supernaturales como vampiros y hombres lobo, tradicionalmente con una bala fabricada con este metal.[cita requerida]
En el montaje de ordenadores se suele utilizar compuestos formados
principalmente de plata pura para unir la placa del microprocesador a la base del disipador, y así refrigerar el procesador, debido a sus propiedades conductoras de calor
Abundancia y obtención
La plata se encuentra nativa, combinada con azufre (argentita, Ag2S)[3], arsénico
(Proustita, Ag3AsS3)[3], antimonio (pirargirita, Ag3SbS3)[3] o cloro (plata córnea, AgCl)[3].
El metal se obtiene principalmente de minas de cobre, cobre-níquel, oro, plomo y plomo-cinc de México, Canadá, el Perú y los EE. UU.
Los principales países productores de plata son México y Perú que representan por sí
solos 1/3 de la producción mundial de plata.[4]
El Perú concentra la mayor reserva mundial de plata, alrededor del 30% por ciento del
total mundial.[5] Hay que hacer notar que si bien Perú es el principal productor de
mineral de plata, México lo ha sido en el pasado reciente de plata refinada.[6]
(en mill. oz/año)
1 Perú 123,9
2 México 104,7
3 China 89,1
4 Australia 52,6
5 Bolivia 42,6
6 Rusia 42,2
7 Chile 41,8
8 Estados Unidos 39,8
Fuente: Silver Institute 2009
[
editar
] Aleaciones y compuestos
La plata se alea fácilmente con casi todos los metales, excepto con el níquel que lo hace con dificultad y con el hierro y el cobalto con los que no se alea. Incluso a temperatura
ordinaria forma amalgamas con mercurio.
El metal de aleación por excelencia es el cobre que endurece la plata hasta contenidos del 5% aunque se han utilizados platas con contenidos mayores de cobre. Las adiciones de cobre no alteran el color de la plata incluso hasta contenidos del 50%, aunque en éste caso el color se conserva en una capa superficial que al desgastarse mostrará una aleación de color rojizo, tanto más acusado cuanta mayor sea la cantidad de cobre. También se han usado aleaciones con cadmio en joyería ya que éste elemento le
confiere a la aleación una ductilidad y maleabilidad adecuados para el trabajo del metal.
Entre los compuestos de importancia industrial destacan:
1. El fulminato es un potente explosivo.
3. El yoduro se ha utilizado en pruebas realizadas con el propósito de provocar la lluvia artificialmente.
4. El óxido se utiliza como electrodo positivo (ánodo) en pilas botón.
[
editar
] Isótopos
La plata natural se compone de dos isótopos estables Ag-107 y Ag-109, siendo el primero ligeramente más abundante (51,839%) que el segundo. Se han caracterizado veintiocho radioisótopos de los cuales los más estables son la 105, 111 y Ag-112, con periodos de semidesintegración de 41,29 días, 7,45 días y 3,13 horas
respectivamente. Los demás isótopos tienen periodos de semidesintegración más cortos que una hora, y la mayoría menores que tres minutos. Se han identificado numerosos estados metaestables entre los cuales los más estables son 108 (418 años), Agm-110 (249,79 días) y Agm-107 (8,28 días).
Los isótopos de la plata tienen pesos atómicos que varían entre las 93,943 uma de la Ag-94 y las 123,929 uma de la Ag-124. El modo de desintegración principal de los isótopos más ligeros que el estable más abundante es la captura electrónica resultando isótopos de paladio, mientras que los isótopos más pesados que el estable más
abundante se desintegran sobre todo mediante emisión beta dando lugar a isótopos de cadmio.
El isótopo Pd-107 se desintegra mediante emisión beta produciendo Ag-107 y con un periodo de semidesintegración de 6,5 millones de años. Los meteoritos férreos son los únicos objetos conocidos con una razón Pd/Ag suficientemente alta para producir variaciones medibles en la abundancia natural del isótopo Ag-107. La Ag-107 radiogenética se descubrió en el meteorito de Santa Clara (California) en 1978.
[
editar
] Precauciones
La plata no es tóxica pero la mayoría de sus sales son venenosas y pueden ser
carcinógenas. Los compuestos que contienen plata pueden ser absorbidos por el sistema circulatorio y depositarse en diversos tejidos provocando argiria, afección consistente en la coloración grisácea de piel y mucosas que no es dañina.
Desde Hipócrates se conoce el efecto germicida de la plata y se han comercializado, y comercializan hoy día, diversos remedios para gran variedad de dolencias aunque ningún estudio clínico ha demostrado su utilidad terapéutica como antibiótico.
El posible efecto sobre la salud humana[7] de la plata es objeto de discusión, sin embargo
es reconocido que: las sales solubles de plata, especialmente el nitrato de plata
(AgNO3), son letales en concentraciones de hasta 2 gramos. Los compuestos de plata pueden ser absorbidos lentamente por los tejidos corporales, con la consecuente pigmentación azulada o negruzca de la piel, efecto conocido como argiria.
Adicionalmente:
prolongado con le piel puede causar dermatitis alérgica.
Peligros de la inhalación: Exposición a altas concentraciones del vapor puede causar mareos, dificultades para respirar, dolores de cabeza o irritación
respiratoria. Concentraciones extremadamente altas pueden causar somnolencia, espasmos, confusión, inconsciencia, coma o muerte.
El líquido o el vapor pueden irritar la piel, los ojos, la garganta o los pulmones.
El mal uso intencionado consistente en la concentración deliberada de este producto e inhalación de su contenido puede ser dañino o mortal.
Peligros de la ingestión: Moderadamente tóxico. Puede causar molestias
estomacales, náuseas, vómitos, diarrea y narcosis. Si el material se traga y es aspirado en los pulmones o si se produce el vómito, puede causar neumonitis química, que puede ser mortal.
La sobre-exposición crónica a un componente o varios componentes de la plata tiene los siguientes efectos en los animales de laboratorio:
Daños renales
Daños oculares
Daños pulmonares
Daños hepáticos
Anemia
Daños cerebrales
La sobre-exposición crónica a un componente o varios componentes de la plata se supone que tiene los siguientes efectos en los humanos, efectos que aún deben ser corroborados mediante ulteriores investigaciones:
Anormalidades cardiacas
Se ha informado de la relación entre sobre-exposiciones repetidas y prolongadas
a disolventes y daños cerebrales y del sistema nervioso permanentes.
La respiración repetida o el contacto con la piel de la metil-etil-cetona puede
aumentar la potencia de las neurotoxinas tales como el hexano si la exposición tiene lugar al mismo tiempo.
Oro
De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación, búsqueda
Para otros usos de este término, véase Oro (desambiguación).
Oro
Platino ← Oro → Mercurio
Ag 79
Au
Au RgInformación general
Nombre, símbolo, número Oro, Au, 79
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 11, 6, d
Densidad 19300 kg/m3
Apariencia Amarillo metálico
N° CAS 7440-57-5
Propiedades atómicas
Masa atómica 196,966569(4) u
Radio medio 135 pm
Radio atómico(calc) 174 pm (Radio de Bohr)
Configuración electrónica [Xe]4f145d106s1
Electrones por nivel de energía
2, 8, 18, 32, 18, 1 (Imagen)
Estado(s) de oxidación 3, 1 (anfótero)
Estructura cristalina cúbica centrada en las caras
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Punto de fusión 1337,33 K
Punto de ebullición 3129 K
Entalpía de vaporización 334,4 kJ/mol
Entalpía de fusión 12,55 kJ/mol
Presión de vapor 0,000237 Pa a 1337 K
Varios
Electronegatividad (Pauling) 2,54
Calor específico 128 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 45,5 × 106S/m
Conductividad térmica 317 W/(K·m)
1.ª Energía de ionización 890,1 kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1980 kJ/mol
3.ª Energía de ionización kJ/mol
Isótopos más estables
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
195Au sin 186,10 días ε 0,227 195Pt
196Au sin 6,183 días ε 1.506 196Pt
196Au sin 6,183 días β− 0,686 196Hg
197Au 100% Estable con 118 neutrones
198Au sin 2,69517 días β− 1,372 198Hg
199Au sin 3,169 días β− 0,453 199Hg
la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es
Au (del latín aurum, "brillante amanecer").
Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil.
El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible al cloro y al agua regia. Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitos aluviales. Es un elemento que se crea bajo
condiciones extremas, como las que se dan en el núcleo colapsante de las estrellas supergigantes. Cuando la reacción de fusión nuclear cesa, las capas superiores de la estrella se desploman sobre el núcleo estelar, comprimiendo y calentando la materia hasta el punto de que los núcleos más ligeros, como por ejemplo el hierro, se fusionan para dar lugar a los metales más pesados (uranio, oro, etc.). Otras teorías apuntan a que el oro se forma de gases y líquidos que se elevan desde el estructura interna de la Tierra, los cuales se trasladan a la
superficie a través de fallas de la corteza terrestre.[1] Sin embargo, las presiones y
temperaturas que se dan en el interior de la Tierra no son suficientes como para dar lugar a la fusión nuclear de la cual surge el oro.
El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas;
se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras
sustancias como el plomo, mediante la búsqueda de la llamada piedra filosofal. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el mundo es constante.
En heráldica, representa todo poder económico y es símbolo de vanidad.
Características
Cristales sintéticos de oro.
El oro exhibe un color amarillo en bruto. Es considerado como el metal más maleable y dúctil que se conoce.[1] Una onza (31,10 g) de oro puede moldearse en una lámina que
cubra 28 m2. Como es un metal blando, son frecuentes las aleaciones con otros metales
Además, es un buen conductor del calor y de la electricidad, y no le afecta el aire ni la mayoría de los agentes químicos. Tiene una alta resistencia a la alteración química por parte del calor, la humedad y la mayoría de los agentes corrosivos, y así está bien adaptado a su uso en la acuñación de monedas y en la joyería.
Se trata de un metal muy denso, con un alto punto de fusión y una alta afinidad electrónica. Sus estados de oxidación más importantes son 1+ y 3+. También se encuentra en el estado de oxidación 2+, así como en estados de oxidación superiores, pero es menos frecuente. La estabilidad de especies y compuestos de oro con estado de oxidación III, frente a sus homólogos de grupo, hay que razonarla considerando los efectos relativistas sobre los orbitales 5d del oro.
La química del oro es más diversa que la de la plata, su vecino inmediato de grupo: seis estados de oxidación exhibe –I a III y V. El oro –I y V no tiene contrapartida en la química de la plata. Los efectos relativistas, contracción del orbital 6s, hacen al oro diferente con relación a los elementos más ligeros de su grupo: formación de
interacciones Au-Au en complejos polinucleares. Las diferencias entre Ag y Au hay que buscarlas en los efectos relativístas que se ejercen sobre los electrones 5d y 6s del oro. El radio covalente de la tríada de su grupo sigue la tendencia Cu < Ag >- Au; el oro
tiene un radio covalente ligeramente menor o igual al de la plata en compuestos
similares, lo que podemos asignar al fenómeno conocido como "contracción relativista + contracción lántanida".
Electrones solvatados en amoniaco líquido reducen al oro a Au-. En la serie de
compuestos MAu (M: Na, K, Rb, Cs ) se debilita el carácter metálico desde Na a Cs. El CsAu es un semiconductor con estructura CsCl y se describe mejor como compuesto
iónico: Cs+Au-. Hay que resaltar los compuestos iónicos del oro del tipo RbAu y CsAu
con estructura tipo CsCl (8:8), ya que se alcanza la configuración tipo pseudogas noble del Hg (de 6s1 a 6s2) para el ión Au- (contracción lantánida + contracción relativista
máxima en los elementos Au y Hg ). El subnivel 6s se acerca mucho más al núcleo y simultáneamente el 6p se separa por su expansión relativista. Con esto se justifica el
comportamiento noble de estos metales. La afinidad electrónica del Au, -222,7kJmol−1,
es comparable a la del yodo con –295,3kJmol−1. Recientemente se han caracterizado
óxidos (M+)
3Au-O2-(M = Rb, Cs) que también exhiben propiedades semiconductoras.
[
editar
] Isótopos
El oro sólo tiene un isótopo estable,197Au, el cual es también su único isótopo de origen
natural. 36 radioisótopos han sido sintetizados variando en masa atómica entre 169 y
205. El más estable de éstos es 195Au con un periodo de semidesintegración de
186,1 días. 195Au es también el único isótopo que se desintegra por captura electrónica.
El menos estable es 171Au, el cual se desintegra por emisión de protones con un periodo
de semidesintegración de 30 µs. La mayoría de radioisótopos del oro con masas atómicas por debajo de 197 se desintegran por alguna combinación de emisión de
protones, desintegración α y desintegración β+. Las excepciones son 195Au, el cual se
desintegra por captura electrónica, y 196Au, el cual tiene un camino de desintegración β-
menor. Todos los radioisótopos del oro con masas atómicas por encima de 197 se
atómica entre 170 y 200. Dentro de este rango, sólo 178Au, 180Au, 181Au, 182Au y 188Au no
tienen isómeros. El isómero más estable del oro es 198 m²Au con un periodo de
semidesintegración de 2,27 días. El isómero menos estable del oro es 177 m²Au con un
periodo de semidesintegración de sólo 7 ns. 184 m1Au tiene tres caminos de
desintegración: desintegración β+, transición isomérica y desintegración alfa. Ningún
otro isómero o isótopo del oro tiene tres caminos de desintegración.[3]
[
editar
] Compuestos
Véase también:Compuestos de oro
No existe evidencia del estado de oxidación IV, pero si para el Au(V) en el fluoruro
AuF5 (rojo oscuro, d>60C, inestable, polimérico y diamagnético; la estructura consiste
en octaedros AuF6 unidos por los vértices, generando un polímero monodimensional) y
en el anión complejo [AuF6]- (oxidante fuerte, el más fuerte de las especies metálicas
[MF6]-,donde tenemos una configuración de bajo espín d6).
El oro forma bastantes complejos pero pocos compuestos sencillos. No se ha aislado un
óxido con Au(I), pero si el AuO que contiene Au+ y Au3+, pero el estado I solo es estable
en estado sólido o en forma de complejos estables como el anión lineal [Au(CN)2]-, ya
que en disolución se desproporciona en oro y oro(III).
El óxido Au2O3 se obtiene, como precipitado amorfo, Au2O3.nH2O, de color marrón, en
medio alcalino a partir del halurocomplejo planocuadrado [AuCl4]-. El Au2O3 cristalino,
polímero monodimensional, se obtiene mejor por vía hidrotermal y su estructura se
genera con grupos planocuadrados [AuO4] unidos por vértices, es poco estable como es
de esperar y descompone en Au y O2 a 150 °C.
La cloración de polvo de oro a 200 °C da moléculas diméricas planas de Au2Cl6, rojo
(d>160 °C), que es el reactivo de partida para preparar muchos compuestos de oro; cuando se calienta a 160C nos da el AuCl. Se conocen los tres monohaluros AuX (X = Cl, Br, I) cuya estructura se define por cadenas en zig-zag,...X-Au-X..., con puentes angulares Au-X-Au (72º-90º).
El ion dicianoaurato [Au(CN)2]- de gran importancia metalúrgica se forma con facilidad
cuando se hace reaccionar oro con disoluciones de cianuros en presencia de aire o agua
oxigenada. El Au(III) es d8 e isoelectrónico con Pt(II), teniendo sus complejos
preferencia por la geometría plana cuadrada. La disolución de oro en agua regia o de Au2O3 en ácido clorhídrico concentrado nos da el ion tetracloroaurato(III), [AuCl4]-, que
se usa como "oro líquido" para decorar cerámicas y vidrios, ya que cuando se calienta nos deja una película de oro.La evaporación de estas disoluciones nos dan cristales
amarillos de (H3O)[AuCl4].3H2O; las disoluciones acuosas de esta sal genera un medio
fuertemente ácido Este anión tetracloroaurato(III),[AuCl4]-, se hidroliza fácilmente a
[AuCl3OH]-.
El "tricloruro de oro" (Au2Cl6) y el "ácido cloroáurico" ((H3O)[AuCl4].3H2O) son
También tenemos otros aniones planocuadrados del tipo [AuX4]-, siendo X: F-,Cl-, Br-,
I-, CN-, SCN- y NO
3-; éste último como uno de los pocos ejemplos auténticos donde el
ion nitrato actúa como ligando monodentado, al igual que en los complejos equivalentes de Pd(II) y Pt(II).
Por otro lado se conocen cationes complejos con amoniaco, aminas, piridina y con
ligandos quelatos como etilendiamina: [Au(NH3)4]3+ y [AuCl2(py)2]+.En el complejo [Au
Cl2 (en)2]+ tenemos una coordinación rara para el Au(III) en un entorno octaédrico
distorsionado.
Incidir en que la mayoría de los compuestos que se cree que contienen oro(II) en realidad se tratan de compuestos de valencia mixta como el dicloruro de oro que en realidad es el tetrámero (AgI)
2(AgIII)2Cl8 donde tenemos Au(III) planocuadrado y Au(I)
lineal y su color oscuro se origina por la transferencia de carga entre ambos centros metálicos.
También forma cúmulos de oro (compuestos cluster), aspecto desconocido en la
química del cobre su homólogo de grupo más ligero. En este tipo de compuestos hay enlaces entre los átomos de oro que están favorecidos por los efectos relativistas. A algunos de estos compuestos se les denomina "oro líquido". El cluster trimetálico más voluminoso caracterizado por difracción de rayos-X corresponde al macroanión, [(Ph3P)10 Au12Ag12PtCl7]-, en cuya formación juega un rol importante el oro. Éste
contiene 25 átomos de elementos vecinos del bloque d y sin participación de metales ligeros de la primera serie de transición: 12Au + 12Ag + 1Pt. Esta especie cluster queda
definida estructuralmente por dos icosaedros Au6Ag6 unidos por un vértice común de
oro, situándose en el centro de un icosaedro un átomo de platino y en el segundo el atómo central es de oro.
[
editar
] Aplicaciones
El oro puro o de 24k es demasiado blando para ser usado normalmente y se endurece aleándolo con plata y/o cobre, con lo cual podrá tener distintos tonos de color o matices. El oro y sus muchas aleaciones se emplean bastante en joyería, fabricación de monedas y como patrón monetario en muchos países.
El oro se conoce y se aprecia desde tiempos remotos, no solamente por su belleza y resistencia a la corrosión, sino también por ser más fácil de trabajar que otros metales y menos costosa su extracción. Debido a su relativa rareza, comenzó a usarse como moneda de cambio y como referencia en las transacciones monetarias internacionales. Hoy por hoy, los países emplean reservas de oro puro en lingotes que dan cuenta de su riqueza, véase patrón oro.
En joyería fina se denomina oro alto o de 18k aquél que tiene 18 partes de oro por 6 de otro metal o metales (75% en oro), oro medio o de 14k al que tiene 14 partes de oro por 10 de otros metales (58,33% en oro) y oro bajo o de 10k al que tiene 10 partes de oro por 14 de otros metales (41,67% en oro).
En joyería, el oro de 18k es muy brillante y vistoso, pero es caro y poco resistente; el oro medio es el de más amplio uso en joyería, ya que es menos caro que el oro de 18k y más resistente, y el oro de 10k es el más simple.
Debido a su buena conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, así como una buena combinación de propiedades químicas y físicas, se comenzó a emplear a finales del siglo XX como metal en la industria.
En joyería se utilizan diferentes aleaciones de oro alto para obtener diferentes colores, a saber:
Oro amarillo = 1000 g de oro amarillo contienen 750 g de oro, 125 g de plata y 125 g de cobre.
Oro rosa = 1000 g de oro rosa contienen 750 g de oro, 50 g de plata y 200 g de cobre.
Oro blanco = 1000 g de oro blanco contienen 750 g de oro y 160 g de paladio y 90 g de plata.
Oro gris = 1000 g de oro gris contienen 750 g de oro, alrededor de 150 g de níquel y 100 g de cobre.
Oro verde = 1000 g de oro verde contienen 750 g de oro y 250 g de plata.
Oro azul = 1000g de oro azul contienen 750 g de oro y 250 g de hierro.
Cabe mencionar que el color que se obtiene, excepto en oro blanco, es
predominantemente amarillo, es decir, el "oro verde" no es verde, sino amarillo con una tonalidad verdosa.
Medicina En la actualidad se le ha dado algunos usos terapéuticos: algunos tiolatos (o parecidos) de oro (I) se emplean como antiinflamatorios en el tratamiento de la artritis reumatoide y otras enfermedades reumáticas. No se conoce bien el funcionamiento de estas sales de oro. El uso de oro en medicina es conocido como crisoterapia.
La mayoría de estos compuestos son poco solubles y es necesario inyectarlos. Algunos son más solubles y se pueden administrar por vía oral. Este tratamiento suele presentar bastantes efectos secundarios, generalmente leves, pero es la principal causa de que los pacientes lo abandonen.
El cuerpo humano no absorbe bien este metal, pero sus compuestos pueden ser tóxicos. Hasta el 50% de pacientes con artrosis tratados con medicamentos que contenían oro han sufrido daños hepáticos y renales.
Otras aplicaciones
Medalla del campeonato mundial de béisbol 2006.
El oro ejerce funciones críticas en comunicaciones, naves espaciales, motores de
aviones de reacción y otros muchos productos.
Su alta conductividad eléctrica y resistencia a la oxidación ha permitido un
amplio uso como capas delgadas electrodepositadas sobre la superficie de conexiones eléctricas para asegurar una conexión buena, de baja resistencia.
Como la plata, el oro puede formar fuertes amalgamas con el mercurio que a
que se está estudiando en muchos laboratorios con fines médicos y biológicos. También es la forma empleada como pintura dorada en cerámicas.
El ácido cloroaúrico se emplea en fotografía.
El isótopo de oro 198Au, con un periodo de semidesintegración de 2,7 días, se
emplea en algunos tratamientos de cáncer y otras enfermedades.
Se emplea como recubrimiento de materiales biológicos permitiendo ser visto a
través del microscopio electrónico de barrido (SEM).
Se emplea como recubrimiento protector en muchos satélites debido a que es un
buen reflector de la luz infrarroja.
En la mayoría de las competiciones deportivas es entregada una medalla de oro
al ganador, entregándose también una de plata al subcampeón y una de bronce al tercer puesto.
Se ha iniciado su uso en cremas faciales o para la piel.
Se utiliza para la elaboración de flautas traveseras finas debido a que se calienta
con mayor rapidez que otros materiales facilitando la interpretación del instrumento.
El oro se usó en los primeros cables en vez del cobre, debido a su gran
conductividad. Sin embargo, fue sustituido por plata debido a los robos que se producían. Asimismo, cambiaron la plata por cobre por los robos.
Producción
Véase también:Países productores de oro
Bateo de oro.
Oro nativo - Venezuela
Debido a que es relativamente inerte, se suele encontrar como metal, a veces como pepitas grandes, pero generalmente se encuentra en pequeñas inclusiones en algunos minerales, vetas de cuarzo, pizarra, rocas metamórficas y depósitos aluviales originados de estas fuentes. El oro está ampliamente distribuido y a menudo se encuentra asociado a los minerales cuarzo y pirita, y se combina con teluro en los minerales calaverita, silvanita y otros. Sudáfrica es el principal productor de oro cubriendo aproximadamente dos tercios de la demanda global. Los romanos extraían mucho oro de las minas
españolas, pero hoy en día muchas de las minas de este país están agotadas.
El oro se extrae por lixiviación con cianuro. El uso del cianuro facilita la oxidación del
oro formándose Au (CN)22- en la disolución. Para separar el oro se vuelve a reducir
empleando, por ejemplo, zinc. Se ha intentado reemplazar el cianuro por algún otro ligando debido a los problemas medioambientales que genera, pero o no son rentables o también son tóxicos. En la actualidad hay miles de comunidades en todo el mundo en lucha contra compañías mineras por la defensa de sus formas de vida tradicionales y contra los impactos sociales, económicos y medioambientales que la actividad minera de extracción de oro por lixiviación con cianuro genera en su entorno.
Hay una gran cantidad de oro en los mares y océanos, siendo su concentración de entre 0,1 µg/kg y 2 µg/kg, pero en este caso no hay ningún método rentable para obtenerlo.
El oro puede encontrarse en la naturaleza en los ríos. Algunas piedras de los ríos
contienen pepitas de oro en su interior. La fuerza del agua separa las pepitas de la roca y las divide en partículas minúsculas que se depositan en el fondo del cauce.
[editar] Producción minera
La producción mundial de oro durante el 2010 alcanzó un total de 16,20 millones de toneladas métricas de oro fino. El principal país productor es China, seguido por Australia y Estados Unidos.[4]
Rango Estado Producción en 2010
(en mill. ton/año)
1 China 345
2 Australia 255
3 Estados
Unidos 230
4 Rusia 190
5 Sudáfrica 190
6 Perú 170
7 Indonesia 120
8 Ghana 100
9 Canadá 90
10 Uzbekistán 90
12 México 60
Fuente: United States Geological Survey (USGS) - 2010
[
editar
] Ensayos
Artículo principal:Ensayo químico
El método de ensayo a fuego consiste en producir una fusión de la muestra usando reactivos fundentes adecuados para obtener dos fases líquidas: una escoria constituida principalmente por silicatos complejos y una fase metálica constituida por plomo, el cual colecta los metales nobles de interés (Au y Ag). Los dos líquidos se separan en dos fases debido a su respectiva inmiscibilidad y gran diferencia de densidad, éstos
