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Mineria

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Mineria

  1. 1. A la técnica, actividad e industria que se ocupa dela explotación de las minas. Las minas sonaquellos lugares subterráneos, generalmenteubicados a instancias de zonas montañosas, en losque se hallan principalmente materiales muyvaliosos que pueden ser el origen de unacuantiosa riqueza, como seraluminio, cobre, hierro, plomo, oro, entre otros.
  2. 2. La minería es una de las actividades económicas de mayortradición en México, practicada desde la época prehispánica yfuente de la expansión regional desde la colonia. Ha estadopresente en el desarrollo del país como un factor importante demodernización y avance, al suministrar insumos a prácticamentetodas las industrias, entre las que destacan las de laconstrucción, la metalúrgica, la siderúrgica, la química y laelectrónica, y al formar parte de la fabricación de artículos de usocotidiano, que van desdelápices, relojes, joyas, televisores, computadoras, automóviles ycamiones, la construcción de casas, edificios y carreteras, hasta lamanufactura de una gran variedad de maquinaria y equipo.
  3. 3. Los métodos de minería se dividen en cuatro tipos básicos.•En primer lugar, los materiales se pueden obtener en minas desuperficie, explotaciones a cielo abierto u otras excavacionesabiertas. Este grupo incluye la inmensa mayoría de las minas detodo el mundo.•En segundo lugar, están las minas subterráneas, a las que seaccede a través de galerías o túneles.•El tercer método es la recuperación de minerales y combustiblesa través de pozos de perforación.•Por último, está la minería submarina o dragado, quepróximamente podría extenderse a la minería profunda de los océanos.
  4. 4. En el proceso de extracción minera se utilizan diferentes métodos y técnicas, veamos algunos de ellos:Extracción de mineral a cielo abierto: se realiza cuando el yacimiento puede ser explotado en la superficie.
  5. 5.  Extracción de mineral del subsuelo: cuando se trata de excavar a cierta profundidad para extraer el mineral, por lo general el carbón se extrae en esa forma.
  6. 6.  Extracción por cernido: se refiere a la búsqueda de minerales en la tierra o arena, cerniéndola y pasándola por corrientes de agua como lo hacen los mineros al buscar diamantes u otras piedras preciosas.
  7. 7.  Extracción por bombeo: se refiere a la remoción de grandes cantidades de arena desde el fondo de los ríos para obtener diamantes, otras piedras preciosas u oro.
  8. 8. Un mineral es un cuerpo producido por procesos de naturalezainorgánica, generalmente con una composición química definiday, si se forma en condiciones favorables, una característica deestructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina yotras propiedades físicas.Están presentes en numerosas sustancias, que se pueden clasificarpor su ámbito de aplicación en:- Sustancias relacionadas a la geología y que se estudian en elámbito de la mineralogía.-Sustancias que tienen un papel relevante en la alimentación y quese estudian en el ámbito de la nutrición.
  9. 9. Es la concentración de una o más sustancias útiles, rodeada de materiales no aprovechables y que se encuentra distribuida de forma escasa en la corteza terrestre.Es el mineral cuya explotación presenta interés. En general, es untérmino que se refiere a minerales metálicos y que designa al mineraldel que se extrae el elemento químico de interés (Cu de lacalcopirita, Hg del cinabrio, Sn de la casiterita, entre muchosejemplos posibles).Comprende a los minerales que acompañan a la mena, pero que no presentaninterés minero en el momento de la explotación. Ejemplos frecuentes enminería metálica son el cuarzo y la calcita.
  10. 10. •La mayor parte de los elementos metálicos exhibe ellustre brillante que asociamos a los metales.•Losmetales conducen el calor y la electricidad, sonmaleables (se pueden golpear para formar láminasdelgadas) y dúctiles (se pueden estirar para formaralambres).
  11. 11.  Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad.Ejemplo: Metales abundantes: hierro, aluminio, cromo, manganeso, titanio, magnesio. Metales escasos: cobre, plomo, zinc, estallo, tungsteno, oro, plata, platino, uranio, mercurio, molibdeno.
  12. 12.  Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad.Ejemplo: Metales abundantes: hierro, aluminio, cromo, manganeso, ti tanio, magnesio. Metales escasos: cobre, plomo, zinc, estallo, tungsteno, oro, plata, pl atino, uranio, mercurio, molibdeno.
  13. 13. Varían mucho en su apariencia no son lustrosos ypor lo general son malos conductores del calor y laelectricidad.Varios no metales existen en condiciones ordinariascomo moléculas biatómicas. En esta lista estánincluidos cinco gases (H2, N2, 02, F2 y C12), unlíquido (Br2).
  14. 14. El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duroscomo el diamante o blandos como el azufre.Son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni enláminas.Se encuentran en los tres estados de la materia a temperaturaambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) ysólidos (como el carbono). No tienen brillo metálico y noreflejan la luz.
  15. 15.  Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósfo ro y azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro. Minerales para fertilizantes y aplicaciones químicas (industrias químicas): cloruro de sodio, nitrato, azufre.
  16. 16. Materiales para la construcción yedificación: cemento, grava, arena, yeso,amianto. roca triturada.Combustibles fósiles: petróleo, carbón, gasnatural y lutitas.Agua: el recurso más importante
  17. 17. Metales No metales Tienen un lustre brillante; No tienen lustre; diversos colores.diversos colores pero casi todos son Los sólidos suelen ser quebradizos; plateados algunos duros y otros blandos. Los sólidos son maleables y Malos conductores del calor y ladúctiles electricidad Buenos conductores del calor y la La mayor parte de los óxidos noelectricidad. metálicos son sustancias Casi todos los óxidos metálicos son moleculares quesólidos iónicos básicos. forman soluciones ácidas Tienden a formar cationes en Las capas externas contienen cuatrosolución acuosa. o más electrones. Las capas externas contienen pocoelectrones habitualmente tres omenos.
  18. 18. Factores a considerar: Precio del mineral, si es muy barato no tiene caso extraerlo. Naturaleza y magnitud del depósito, el volumen que podamos obtenerasí como su pureza. Ubicación geográfica, de acuerdo al lugar en donde se encuentre, si esfácil llegar allá y que maquinaria se utiliza.Costo de extracción. La composición química o mineralógica Por ejemplo, para que unyacimiento de bauxita sea explotable por aluminio no debe contenerdemasiada arcilla o sílice, pues estas materias vuelven excesivamenteoneroso el tratamiento del mineral.
  19. 19. Las 32 entidades federativas de la República Mexicana cuentan conyacimientos mineros. A nivel nacional destaca la producción de 10minerales (oro, plata, plomo, cobre, zinc, fierro, coque, azufre, barita yfluorita), seleccionados por su importancia económica y su contribucióna la producción nacional.•Mina El Potosí, Santa Eulalia, Chihuahua•Mina Fresnillo, Zacatecas•Yacimientos de Sonora•Yacimiento de El Oro•Yacimientos de San Luis de Potosí
  20. 20. Material Clasificación Mundial Toneladas métricasBismuto 2do 1186Plata 2do 2,413,147 KgFluorita (CaF2) 2do 936,430Celestita (SrSO4) 3º. 128,321.30Arsénico 5º 6,900Plomo 5º 120.45Cadmio 6º 1399Manganeso 6º 124.42Bario 6º 199,610Antimonio 7º 778Zinc 7º 432,350Grafito 7º 117,700Molibdeno 8º 2519Caolín 8º 916,800Oro 9º 39,356 KgCobre 12º 323,294Hierro 13º 11 millonesAzufre 14º 1,073.57Ca3(PO4)2 16º 7.5
  21. 21. Entidad Volumen Participación en el total Lugar nacional (%) nacionalFierro Colima 3 355 637 48.7 1º(Toneladas) Coahuila de 2 263 194 32.9 2º Zaragoza Michoacán de 1 268 238 18.4 3º OcampoCobre Sonora 349 227 86.1 1º(Toneladas) Zacatecas 24 944 6.2 2º San Luis Potosí 18 072 4.5 3º Chihuahua 9 367 2.3 4º México 1 384 0.3 5º
  22. 22. Los metales ferrosos son aquellos que están basados en el hierro, entre los demayor importancia son el hierro y el carbono. Estas aleaciones se dividen endos grupos: los aceros y las fundiciones de hierro.Los metales no ferrosos son aquellos que incluyen elementos metálicos y aleacionesque no se basan en el hierro, algunos ejemplos son el aluminio, el cobre, elmagnesio, el níquel, el zinc entre otros.Aquellos que se encuentran en estado libre en la naturaleza, es decir, no seencuentran combinados con otros elementos formando compuestos. Como: Eloro, la plata, el platino
  23. 23. •Plasticidad: capacidad para experimentar deformaciones permanentes sinromperse.•Maleabilidad: soportar deformaciones permanentes en todas las direccionessin presentar signos de rotura, se puede reducir a laminas.•Ductilidad: soportar deformaciones permanentes en un sentido sinromperse, bajo un esfuerzo de tracción. Se puede reducir a alambres.•Fragilidad: Opuesto a la plasticidad.•Resistencia mecánica: Soportar cargas estáticas.•Rigidez: Resistencia a ser deformado por una tensión que no excede el limitede elasticidad.•Dureza: Propiedad que se manifiesta por una resistencia a ser rayado,desgastado por abrasión o rozamiento, cortado o ser penetrado.•Tenacidad: Capacidad del metal para resistir grandes tensiones ydeformaciones sin rotura.
  24. 24.  ciencia y técnica de la obtención y tratamiento de los metales desde minerales metálicos hasta los no metálicos. También estudia la producción de aleaciones, el control de calidad de los procesos vinculados así como
  25. 25.  técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones. El hierro se encuentra presente en la naturaleza en forma de óxidos, hidróxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros. Los más utilizados por la siderurgia son los óxidos, hidróxidos y carbonatos.
  26. 26.  Elacero es una aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso[1] de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%.
  27. 27. Aceros al carbono : Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil y la mayor parte de las estructuras de construcción de acero. Aceros aleados: contienen un proporción determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, además de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales.
  28. 28.  Aceros de baja aleación ultrarresistentes: Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería necesario en caso de emplear acero al carbono. Aceros inoxidables: Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos.
  29. 29.  Acero corten: El acero corten es un tipo de acero realizado con una composición química que hace que su oxidación tenga unas características particulares que protegen la pieza realizada con este material frente a la corrosión atmosférica sin perder prácticamente sus características mecánicas. En la oxidación superficial del acero corten crea una película de óxido impermeable al agua y al vapor de agua que impide que la oxidación del acero prosiga hacia el
  30. 30. Al carbono Baja aleación Inoxidable
  31. 31.  El proceso se puede dividir en dos grandes pasos. El primero consiste en transformar el mineral de hierro de las minas en arrabio y el segundo en convertir el arrabio en acero. En un alto horno, cuyo esquema se presenta en la siguiente figura, se logra la transformación del mineral de hierro en arrabio.
  32. 32. En el alto horno, elmineral dehierro, el coque yla caliza se carganpor la partesuperior. Por lasotras toberas seinyecta el airecaliente queenciende el coquey libera elmonóxido decarbono necesariopara reducir alóxido de hierro. Elarrabio, productofinal del altohorno, se colectapor una piquera enla parte inferior.
  33. 33. Los gases ricosen monóxido decarbono quesalen del altohorno sonaprovechadospara calentar lasestufas alcompletar sucombustión.Mientras una delas estufas estáen el proceso decombustión, laotra, previamente calentada, sirvepara elevar latemperatura delaire por encimade los 1 000°C.
  34. 34. La escoria y el arrabio se sacan del crisol por unos ductos llamados piqueras. La piquera de escoria está colocada más arriba que la de arrabio porque la escoria flota, Frecuentemente el arrabio se traslada al convertidor en el estado líquido; sin embargo, en algunas plantas se vacía para formar lingotes.Posteriormente el arrabio pasa a unos convertidores para reducir el carbono y algunas impurezas que contiene hasta un 0.03% dependiendo de el tipo de acero que se desee producir. NOMBRE FÓRMULA MAGNETITA Fe3 O4 HEMATITA Fe2 O3 LIMONITA 3Fe2 O3 + 2H2 O SIDERITA Fe Co3
  35. 35. Los convertidores son hornos, siendo empleados hoy en día los eléctricos, donde selleva a cabo un proceso de fusión.1. El arrabio se transporta líquido desde el alto horno hasta la acería (donde está elconvertidor). El arrabio se transporta en unos depósitos llamados torpedos.2. Se introduce en el convertidor, además del arrabio, chatarra, fundentes (cal) yoxígeno. El convertidor, a diferencia del alto horno, no se le proporciona calorextra.3. El oxígeno reacciona con las impurezas, especialmente el carbono que sobra (seoxidan) y facilita la eliminación de la escoria formada. El fundente tambiénfacilita la formación de la escoria, que flota sobre el metal fundido. Se obtieneescoria, acero líquido y gases.4. El proceso final consiste en extraer el acero líquido del convertidor para verterloen moldes con la forma de la pieza que se quiere obtener, posteriormente se dejasolidificar y luego se extrae la pieza, (colada).
  36. 36. Es uno de los metales más antiguos y de mayor uso. De color pardo rojizo, eraconocido en épocas prehistóricas y fue el material con el que el hombreconstruyó las primeras herramientas. Es uno de los pocos metales que puedeencontrarse en estado puro pero también combinado con azufre o formandoóxidos.•Conductor de la electricidad.•Tiene buena resistencia a la corrosión.•Extraordinaria ductilidad lo que permitetransformarlo en alambres de hasta 0,025 mm.•Conductor del calor.•Maleable.
  37. 37. •Se utiliza en cables y líneas de alta tensión exteriores.•En el cableado eléctrico en interiores.•Enchufes y maquinaria eléctrica en general.•Generadores.•Motores.•Reguladores.•Equipos de señalización.• Aparatos electromagnéticos.•Sistemas de comunicaciones intercambiadores decalor, pailas, utensilios de cocina.• Construcción eléctrica, electrónica, armamentos, relojería.•Al ser un metal resistente a las condiciones ambientales seutiliza en techos, grandes esculturas, cúpulas.
  38. 38. NOMBRE FÓRMULA MALAQUITA CuCO3 CALCOCITA Cu2S AZURITA 2CuCO3 CALCOPIRITA CuFeS2 CUPRITA Cu2 O Bronce:(cobre-estaño)Dependiendo de los porcentajes del estaño, se obtienen bronces de distintaspropiedades. Latón:(cobre-zinc)El latón es blando, fácil de tornear, grabar y fundir. Es altamente resistente alambiente salino, por lo cual se emplea para accesorios en la construcción debarcos. Hoy, el cobre se utiliza en una amplia gama de aleaciones, como porejemplo: cobre con plomo, manganeso, berilio, aluminio, níquel y fierro.
  39. 39. Actualmente el sector trabaja conjuntamente con laSEMARNAT, SENER, SE, PROFEPA, CONAEy CONAGUA, en busca de mejores fórmulas para racionalizar el uso deenergéticos y recursos naturales; para prevenir y aminorar el impacto ambiental ypara fortalecer y dar valor agregado a los ecosistemas donde operan las minasmexicanas.Una política minera que patrocine la producción limpia en el sector minero debeincluir los siguientes aspectos: •Prevenir la contaminación en el origen. •Reutilizar y reciclar el recurso residuo •Generar mecanismos de Transferencia Tecnológica (aplicación de Tecnologías Limpias). •Incorporar en la gestión global de las empresas el concepto de producción limpia.
  40. 40.  Reduce los volúmenes de residuos generados. Aprovecha los recursos presentes en los materiales reciclados. Evita lo sobreexplotación de los recursos naturales Disminuye los costos de disposición final de los residuos.
  41. 41. Los problemas típicos de tratamiento de aguas de laminería encontrados por los dueños de los proyectos son:•DAR•Efluentes Industriales Ácidos•Aguas residuales contaminadas con metales pesados•Una combinación de 2 ó más de las anterioresMETODOS:Tratamiento de aguas residualesProcesamiento de Lodos de Alta Densidad (HDS)Precipitación y eliminación de metales disueltosDecantación de sólidos finos en suspensiónDestrucción de cianuro usando peróxido o procesos de SO2

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