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Presentado a : Ing. Fabian Lugo Presentado por: Julio Cesar Rueda Villegas Maria Alejandra Gongora Uma単a Juan David Ariza Corporacion Universitaria del Meta


El oro (Au)


Generalidades Es un elemento químico de número atómico 79, que está ubicado en el grupo 11 de la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au. 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. 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. 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, en relación con el intercambio monetario (para la fabricación de monedas y comopatrón monetario), como mercancía, en medicina, en alimentos y bebidas, en la industria, en electrónica y en química comercial. 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 y 6 de otro metal o metales (75 % en oro), oro medio o de 14k al que tiene 14 partes de oro y 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 rojo = 1000 g de oro rojo contienen 750 g de oro y 250 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. Mineria y produccion 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, cinc. 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. Los buscadores de oro localizan estas partículas de oro de los ríos mediante la técnica del bateo. El utensilio utilizado es la batea, un recipiente con forma de sartén. La batea se llena con arena y agua del río y se va moviendo provocando que los materiales de mayor peso, como el oro, sean depositados en el fondo y la arena superficial se desprenda. Así pues, el bateo de oro es una técnica de separación de mezclas heterogéneas. Impactos Los emprendimientos de extracción y procesamiento de minerales comprenden una serie de acciones que producen significativos impactos ambientales, que perduran en el tiempo, más allá de la duración de las operaciones de extracción de minerales. Los proyectos de este sector se relacionan con la extracción, transporte y procesamiento de minerales y materiales de construcción. Estas actividades incluyen: 

operaciones en la superficie y subterráneas, para la producción de minerales metálicos, no metálicos e industriales, materiales de construcción y fertilizantes;

extracción in situ de los minerales fundibles o solubles (notablemente, azufre y más recientemente, cobre),


dragado y extracción hidráulica, junto a los ríos y aguas costaneras, lixiviación de las pilas de desechos en las minas (principalmente oro y cobre). Para transportar los materiales dentro del área de la mina y a la planta de procesamiento, se requieren flotas de equipos de extracción y transporte (camiones, cuchillas, palas, dragas, ruedas de cangilones y rapadoras), bandas, poliductos o rieles. Las instalaciones de procesamiento en el sitio incluyen las plantas de preparación y lavado de carbón. y materiales de construcción, plantas de preparación, concentradores, lixiviación en el sitio de la mina y, dependiendo de los aspectos económicos, fundiciones y refinerías en o fuera del sitio. Una operación grande de extracción o fabricación es un complejo industrial importante, con miles de trabajadores; requiere infraestructura de servicios públicos, un campo de aviación, carreteras, un ferrocarril, un puerto (si es pertinente), y todas las instalaciones comunitarias correspondientes. Agua Los hoyos mal sellados, o que no tengan el entubado adecuado, pueden permitir intercambio y contaminación entre los acuíferos. Si no es neutralizada o tratada adecuadamente, el efluente del proceso de eliminación de agua de las minas superficiales o subterráneas, puede ser muy ácido, y contaminará las aguas superficiales locales y las aguas freáticas de poca profundidad, con nitratos, metales pesados o aceite de los equipos, reduciendo las existencias locales de

agua, o causando erosión en los ríos y canales. El removimiento de los estratos de piedra puede interrumpir la continuidad del acuífero local, y producir interconexiones y contaminación entre las aguas subterráneas; el material de relleno puede alterar las características hídricas y calidad del agua. El dragado y la extracción de placeres, degradan la calidad del agua superficial, al aumentar su volumen de sólidos suspendidos, considerablemente, reducir la transmisión de luz, y recircular cualquier contaminante que se encuentra en los sedimentos del fondo. La extracción in situ puede contaminar el acuífero si se pierde control del lixiviador o se deja de neutralizar adecuadamente la región lixiviada al finalizar las operaciones. Se pueden degradar las aguas superficiales locales si se descargan incorrectamente las aguas de proceso contaminadas, o si se produce filtración o fugas en las piscinas o poliductos de relaves, o si los solventes, lubricantes y químicos del proceso se derraman o se eliminan inadecuadamente. Aire Las partículas atmosféricas provienen de la voladura, excavación y movimiento de tierras, transporte, transferencia de materiales, erosión eólica de la tierra floja durante la extracción superficial, o cualquier operación que ocurre en la superficie de las minas subterráneas. Los nitratos emitidos por la voladura y los productos de la combustión que producen los equipos a diésel, pueden estar presentes en las minas, tanto superficiales, como subterráneas. Puede haber una concentración de radón en los respiraderos de las minas subterráneas. En las operaciones de dragado e in situ,


estarán presentes los productos de combustión de los equipos a diésel. Durante el procesamiento, las partículas atmosféricas serán producidas por el transporte, reducción (tamizado, trituración o pulverización), tráfico vehicular, erosión eólica de las áreas secas de la piscina de relaves, caminos y pilas de materiales. Tierra Durante el proceso de extracción superficial, el removimiento y almacenamiento de la sobrecapa, y la construcción de las instalaciones auxiliares, significa la eliminación o cubierta de los suelos o vegetación, alteración o represamiento los ríos, drenajes, humedales o áreas costaneras, y modificación profunda de la topografía de toda el área de la mina. Durante el dragado o extracción de placeres, se concentran estos efectos en las áreas hídricas: se desvían los canales de los ríos, se crean lagunas residuales, y se eliminan

las playas; se utilizan las orillas para depositar los desechos y construir las instalaciones auxiliares. La extracción subterránea requiere terreno para la eliminación de los desechos de piedra, almacenamiento de los minerales y materiales pobres, y la construcción de las instalaciones auxiliares, cuyos efectos serán similares a los que se enumeraron, anteriormente, en el caso de la extracción superficial. La tierra en la superficie de las minas será inestable, y se producirá fracturación y hundimiento. La extracción puede causar la pérdida o modificación de los suelos, vegetación, hábitat de la fauna, ríos, humedales, recursos culturales e históricos, hitos topográficos, pérdida temporal o permanente de la productividad de la tierra, y contaminación de los suelos debido a los materiales minerales y sustancias tóxicas.


Producci贸n minera


Flujograma del oro

CibergrafĂ­a: http://es.wikipedia.org/wiki/Impacto_ambiental_potencial_de_la_extracci%C3%B3n_y_pro cesamiento_de_minerales


El arsĂŠnico (As)


Generalidades Es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es y el número atómico es 33. En la tabla periódica de los elementos se encuentra en el quinto grupo principal. El arsénico se presenta raramente sólido, principalmente en forma de sulfuros. Pertenece a los metaloides, ya que muestra propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Se conocen compuestos de arsénico desde la antigüedad, siendo extremadamente tóxicos, aunque se emplean como componentes en algunos medicamentos. El arsénico es usado para la fabricación de semiconductores y como componente de semiconductores III-V como el arseniuro de galio.

y venenos: A principios del siglo XX se usaban compuestos inorgánicos pero su uso ha desaparecido prácticamente en beneficio de compuestos orgánicos (derivados metílicos). 

El disulfuro de arsénico se usa como pigmento y en pirotecnia.

Decolorante en la fabricación del vidrio (trióxido de arsénico).

Históricamente el arsénico se ha empleado con fines terapéuticos prácticamente abandonados por la medicina occidental aunque recientemente se ha renovado el interés por su uso como demuestra el caso del trióxido de arsénico para el tratamiento de pacientes con leucemia promielocítica aguda.1

Aplicaciones  

de mineral primario rico, para la

(arseniato de cobre y cromo), uso

agricultura.

que representa, según algunas estimaciones, cerca del 70% del consumo mundial de arsénico. 

El arseniuro de galio es un importante material semiconductor empleado en circuitos integrados más rápidos, y caros, que los de silicio. También se usa en la construcción de diodos láser y LED.

Aditivo en aleaciones de plomo y latones.

Como elemento fertilizante en forma

Preservante de la madera

Insecticida (arseniato de plomo), herbicidas (arsenito de sodio)

Abundancia y obtención Es el 52º elemento en abundancia de la corteza terrestre con 2 ppm (5·10-4 %) y es uno de los 22 elementos conocidos que se componen de un solo núclido estable. El arsénico se encuentra en forma nativa y, principalmente, en forma de sulfuro en una gran variedad de minerales que contienen cobre, plomo, hierro (arsenopir ita omispickel), níquel, cobalto y otros metales. En la fusión de minerales de cobre, plomo, cobalto y oro se obtiene trióxido de arsénico que se volatiliza en el proceso y es arrastrado por los gases de la


chimenea que pueden llegar a contener más de una 30% de trióxido de arsénico. Los gases de la chimenea se refinan posteriormente mezclándolos con pequeñas cantidades de galena o pirita para evitar la formación de arsenitos y por tostación se obtiene trióxido de arsénico entre el 90 y 95% de pureza, por sublimaciones sucesivas puede obtenerse con una pureza del 99%. Reduciendo el óxido con carbón se obtiene el metaloide, sin embargo la mayoría del arsénico se comercializa como óxido. Prácticamente la totalidad de la producción mundial de arsénico metálico es china, que es también el mayor productor mundial de trióxido de arsénico. Según datos del servicio de prospecciones geológicas estadounidense (U.S. Geological Survey) las minas de cobre y plomo contienen aproximadamente 11 millones de toneladas de arsénico, especialmente en Perú y Filipinas, y el metaloide se encuentra asociado con depósitos de cobre-oro en Chile y de oro en Canadá. También es un componente del tabaco y es altamente tóxico.

Impactos Ambiente: El Arsénico puede ser encontrado de forma natural en la tierra en pequeñas concentraciones. Esto ocurre en el suelo y minerales y puede entrar en el aire, agua y tierra a través de las tormentas de polvo y las aguas de escorrentía. El Arsénico es un componente que es extremadamente duro de convertir en productos solubre en agua o volátil. En

realidad el Arsénico es naturalmente específicamente un compuesto móvil, básicamente significa que grandes concentraciones no aparecen probablemente en un sitio específico. Esto es una buena cosa, pero el punto negativo es que la contaminación por Arsénico llega a ser un tema amplio debido al fácil esparcimiento de este. El Arsénico no se puede movilizar fácilmente cuando este es inmóvil. Debido a las actividades humanas, mayormente a través de la minería y la fundiciones, naturalmente el Arsénico inmóvil se ha movilizado también y puede ahora ser encontrado en muchos lugares donde ellos no existían de forma natural. El ciclo del Arsénico ha sido ampliado como consecuencia de la interferencia humana y debido a esto, grandes cantidades de Arsénico terminan en el Ambiente y en organismos vivos. El Arsénico es moyoritariamente emitido por las industrias productoras de cobre, pero también durante la producción de plomo y zinc y en la agricultura. Este no puede ser destruido una vez que este ha entrado en el Ambiente, así que las cantidades que hemos añadido pueden esparcirse y causar efectos sobre la salud de los humanos y los animales en muchas localizaciones sobre la tierra. Las plantas absorben Arsénico bastante fácil, así que alto ranto de concentraciones pueden estar presentes en la comida. Las concentraciones del peligroso Arsénico inorgánico que está actualmente presente en las aguas superficiales aumentan las posibilidades de alterar el material genético de los peces. Esto es mayormente causado por la acumulación de Arsénico en los organismos de las aguas dulces consumidores de plantas. Las aves comen peces que contienen eminentes cantidades de Arsénico y morirán como resultado del envenenamiento por Arsénico como consecuencia de la descomposición de los peces en sus cuerpos.


Salud: El Arsénico es uno de los más toxicos elementos que pueden ser encontrados. Debido a sus efectos tóxicos, los enlaces de Arsénico inorgánico ocurren en la tierra naturalmente en pequeñas cantidades. Los humanos pueden ser expuestos al Arsénico a través de la comida, agua y aire. La exposición puede también ocurrir a través del contacto con la piel con suelo o agua que contenga Arsérnico. Los niveles de Arsérnico en la comida son bastante bajos, no es añadido debido a su toxicidad, pero los niveles de Arsénico en peces y mariscos puede ser alta, porque los peces absorben Arsénico del agua donde viven. Por suerte esto esta es mayormente la forma de Arsénico orgánico menos dañina, pero peces que contienen suginificantes cantidades de Arsénico inorgánico pueden ser un peligro para la salud humana. La exposición al Arsénico puede ser más alta para la gente que trabaja con Arsénico, para gente que bebe significantes cantidades de vino, para gente que vive en casas que contienen conservantes de la madera y gente que viven en granjas donde el Arsénico de los pesticidas ha sido aplicados en el pasado.

La exposición al Arsénico inorgánico puede causar varios efectos sobre la salud, como es irritación del estómago e intestinos, disminución en la producción de glóbulos rojos y blancos, cambios en la piel, e irritación de los pulmones. Es sugerido que la toma de significantes cantidades de Arsénico inorgánico puede intensificar las posibilidades de desarrollar cáncer, especialmente las posibilidades de desarrollo de cáncer de piel, pulmón, hígado, linfa. A exposiciones muy altas de Arsénico inorgánico puede causar infertilidad y abortos en mujeres, puede causar perturbación de la piel, pérdida de la resistencia a infecciones, perturbación en el corazón y daño del cerebro tanto en hombres como en mujeres. Finalmente, el Arsénico inorgánico puede dañar el ADN. El Arsénico orgánico no puede causar cáncer, ni tampoco daño al ADN. Pero exposiciones a dosis elevadas puede causar ciertos efectos sobre la salud humana, como es lesión de nervios y dolores de estómago.


Flujograma del oro

CibergrafĂ­a: http://es.wikipedia.org/wiki/Ars%C3%A9 nico#Aplicaciones http://www.lenntech.es/periodica/eleme ntos/as.htm


El carbon (C)


Generalidades Es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante respectivamente. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre. El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, desde el punto de vista económico, es de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de lasplantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a

través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energíaproducida por el Sol. Trasformacion Normalmente el carbón es usado de forma directa en la combustión; sin embargo, puede ser modificado para determinados usos. Las técnicas de transformación son las siguientes: · Aglomeración. Consiste en cortar trozos uniformes y de constitución homogénea pura. Se utiliza para uso doméstico. · Destilación. Es un proceso que se aplica a la hulla y da lugar a su transformación en carbón de cok. Es una técnica muy usada en siderurgia. · Coquización. Sólo son aptos para la coquización aquellos carbones con un alto poder aglutinante y un contenido en materia volátil del 18 al 35 %, que le confieren al cok el poder calorífico necesario para fundir mineral de hierro. Esta aplicación asegura un mercado privilegiado a las minas de carbón. Normalmente, tanto las industrias que utilizan carbón como las centrales que lo requieren, se encuentran cerca de los lugares de extracción, lo que reduce el coste del transporte. Los desplazamientos se realizan en ferrocarril o, en el caso de minas a cielo abierto, también en camiones. En cualquier caso, el transporte de minerales está regido por


normas fijadas por la administración

minerales, y que cuenta generalmente

competente.

con instalaciones industriales y aparatos especialmente diseñados para esta tarea.

Abundancia y obtención

Dentro de las minas de los carbón se

Los factores que determinan la

distinguen tres tipos:

rentabilidad de la extracción de un

· Minas a ciclo abierto o en superficie: En

determinado tipo de carbón son:

este tipo de minas las capas del suelo que

Económicos: Antes de comenzar a

se encuentran por encima del carbón son

extraer carbón se evalúan los costes para

retiradas quedando éste al descubierto.

determinar si es o no rentable. Por

Posteriormente, grandes excavadoras van

ejemplo, si se encuentra carbón lejos de

extrayendo el carbón y metiéndolo en

cualquier zona de consumo, habría que

camiones. Este tipo de minería es la

evaluar si es rentable su transporte o la

menos peligrosa y más eficiente, pero

construcción cercana de industrias que

cuenta con el inconveniente de que, al

requieran su uso.

moverse enormes cantidades de tierra, se

Condiciones físicas del terreno: Como ya

produce una importante modificación del

sabemos, los mejores carbones son

medio. Sin embargo, son cómodas y

normalmente los que se encuentran a

suponen grandes rendimientos. La

mayor profundidad y, por tanto, los más

mayoría son de lignito, carbón que se

caros de extraer. Esto hace que haya una

encuentra en capas gruesas cercanas a la

profundidad máxima de extracción, que

superficie, pero también pueden ser de

ronda los 1.200 m, a partir de la cual, la

turba. Son bastante importantes y muy

temperatura, presión, peligros

numerosas en Estados Unidos y Rusia.

geológicos, etc., hacen de ésta una

· Yacimientos regulares poco profundos:

operación demasiado arriesgada.

Se encuentran de 200 a 300 m bajo la

Energéticos: A pesar de haber carbones

superficie, y constan de una serie de

fáciles de extraer y económicamente

galerías paralelas de las que se extrae el

rentables, pueden tener una capacidad

carbón por «tacos».

energética muy baja y desprender gran

- Yacimientos de gran profundidad: Se

cantidad de sustancias tóxicas en su

encuentran a más de 300 m bajo la

combustión. Es probable que la

superficie, y constan de galerías de 100 a

extracción de es-tos carbones no sea

250 m de longitud paralelas a la masa de

rentable.

carbón. Tanto en los yacimientos

El carbón se extrae de las minas. Una

regulares poco profundos como en los de

mina es una zona superficial o

gran profundidad, la presión en las

subterránea de la que se extraen

galerías es grande, y para evitar que


cedan tanto el techo como las paredes, se

bombeo constante, así como una posible

colocan estructuras que soporten la

liberación repentina de gases,

presión, es decir, se apuntalan.

formándose mezclas explosivas con el

Tradicionalmente esta operación se

aire (grisú, polvo de carbón y metano).

realizaba con maderos. Hoy en día se utilizan, sobre todo, dos métodos:

Impactos

· Método de cámaras y pilares. Se

Se han desarrollado tecnologías para

emplean columnas de carbón para

mejorar el impacto ambiental de los

apuntalar el techo; de esta forma no hay

procesos que usan carbón, como el uso

corrimientos de tierra, aunque no se

de precipitadores electrostáticos y/o

extrae todo el carbón disponible. Al no

filtros de mangas para que las plantas

ser necesaria tanta maquinaria se

controlen la emisión de humos y polvos

simplifican las operaciones y se reduce el

negros. Los focos de atención

costo del proceso.

internacional, en el tema ambiental, son

· Método del muro largo. En este método

la «lluvia ácida» y el «efecto invernadero».

se utilizan máquinas automáticas muy

Los problemas ocasionados por las

sofisticadas que hacen de soportes del

emisiones fueron inicialmente atenuados

techo y a la vez se van trasladando junto

con la construcción de chimeneas altas

a las máquinas extractoras por la veta

para mejorar la dispersión; pero en

(franja de tierra donde se encuentra el

algunas partes surgieron problemas más

carbón). Según van avanzando las

serios, pues al quemar carbón y otros

máquinas-soporte, la galería se queda sin

combustibles fósiles, sobre todo en las

apoyo y el techo se hunde. Este tipo de

centrales eléctricas, se emite óxido de

maquinaria ofrece gran seguridad, pero

azufre y óxido de nitrógeno durante la

la inversión que supone es muy grande,

combustión. Estos gases reaccionan

por lo que se usa en galerías a gran

químicamente con el vapor de agua y

profundidad, donde las condiciones de

otras sustancias de la atmósfera para

presión son mayores y el carbón es de

formar ácidos, los cuales caen con las

mejor calidad. La mecanización, en

lluvias. El daño sufrido por los árboles y la

general, ayuda a evitar peligros, pero no

acidificación de lagos condujeron al

los elimina. Así, la presión hace que la

debate de la lluvia ácida.

mina se encuentre en permanente movimiento, arqueándose el suelo hacia arriba, y las paredes hacia adentro, al disminuir ésta. Tienen lugar filtraciones de agua, lo que hace necesario un

El efecto invernadero es de hecho un fenómeno natural que se refiere al calentamiento de la superficie de la Tierra, causado por el efecto del vapor de


agua y de ciertos gases presentes en la

actualmente y el mundo seria

atmósfera (dióxido de carbono, entre

inhabitable. Los gases de efecto

otros). Ciertos gases, conocidos como

invernadero incluyen vapor de agua

gases de invernadero, absorben

(predominante), dióxido de carbono

radiación de «onda larga» y la reflejan

(C02), metano (CH4), óxido nitroso (N20)

hacia abajo para calentar la superficie

y, en años recientes, los halocarbonados

terrestre. Sin el efecto invernadero, la

y sus sustitutos (HFCs y PFCs), así como

temperatura promedio de la Tierra estaría

los hexafluoruros de azufre (SF6).

cerca de 330 ºC más fría de lo que es

Flujograma del Carbon


CibergrafĂ­a: http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono#Aplicaciones http://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/view/carbon.pdf


SILICIO El Silicio es un elemento químico con número atómico 14 de símbolo “Si”. Es el octavo elemento más abundante en el universo. El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (28% en cuanto a peso)

después del oxígeno. El Silicio no existe en estado libre sino en oxidaciones y silicatos complejos. De hecho, alrededor del 90% de los minerales de la corteza terrestre contienen silicio.

PROCESOS DE OBTENCIÓN:

El proceso más conocido y más utilizado para obtención de sílice es el de Reducción de sílice con carbono o carburo de calcio en un horno eléctrico con electrodos de carbono. Aunque existen otros procesos como por ejemplo: Mediante aluminotermia a partir de la sílice, óxido de silicio, y tratando el producto con ácido clorhídrico en el cual el silicio es insoluble. El otro es mediante

El silicio es uno de los componentes principales de los aerolitos, una clase de meteoroides. Medido en peso, el silicio representa más de la cuarta parte de la corteza terrestre y es el segundo elemento más abundante por detrás del oxígeno. El silicio no se

reducción de tetracloruro de silicio con hidrógeno (para obtenerlo de forma muy pura).

encuentra en estado nativo; arena, cuarzo, amatista, ágata, pedernal, ópalo y jaspe son algunos de los minerales en los que aparece el óxido, mientras que formando silicatos se encuentra, entre otros, en


el granito, feldespato, arcilla y mica. El silicio comercial se obtiene a partir de sílice de alta pureza en horno de arco eléctrico reduciendo el óxido con electrodos de carbono a temperatura superior a 1900 ºC. El silicio líquido se acumula en el fondo del horno de donde se extrae y se enfría. El silicio producido por este proceso se denomina metalúrgico y tiene una pureza superior al 99%. Para la construcción de dispositivos semiconductores es necesario un silicio de mayor pureza, silicio ultra puro, que puede obtenerse por métodos físicos o químicos.Partiendo de la arena, cuarcita, o cuarzo, materiales con alto contenido en óxido de silicio y bajos contenidos en otro

tipo de silicatos, ya que la limpieza de estos contaminantes encarecen la obtención del silicio.La cuarcita es introducida en un crisol donde están colocados dos electrodos de carbón, cuando se hace pasar una corriente eléctrica por los electrodos se produce un arco eléctrico que puede alcanzar temperaturas de 2000º C. A estas temperaturas la cuarcita pasa a estado líquido y este fundido se extrae por la parte inferior del clisol. En este proceso se produce una reacción química que da como resultado el llamado silicio metalúrgico, este silicio es abundantemente utilizado en la fabricación de aceros, aluminio, siliconas y otros y también para la obtención del silicio grado electrónico.

Silicio Metalúrgico Horno de silicio metalúrgico Reacción química: SiO2 + C ---- Si + 2CO

FLUJOGRAMA:


IMPACTOS: Efectos ambientales del Silicio: Hasta el momento solo se sabe que durante el proceso de obtención se liberan partículas que probablemente quedan en suspensión en el aire y pueden contaminarlo. Pero en términos generales no se ha informado de efectos negativos del silicio sobre el medio ambiente.

Efectos del Silicio sobre la salud: El silicio elemental es un material inerte, que parece carecer de la propiedad de causar fibrosis en el tejido pulmonar. Sin embargo, se han documentado lesiones pulmonares leves en animales de laboratorio sometidos a inyecciones intratraqueales de polvo de silicio. El polvo de silicio tiene pocos efectos adversos sobre los pulmones y no parece producir enfermedades orgánicas significativas o efectos tóxicos cuando las exposiciones se mantienen por debajo de los límites de exposición recomendados. El silicio

puede tener efectos crónicos en la respiración. El silicio cristalino (dióxido de silicio) es un potente peligro para la respiración. El silicio cristalino irrita la piel y los ojos por contacto. Su inhalación causa irritación de los pulmones y de la membrana mucosa. La irritación de los ojos provoca lagrimeo y enrojecimiento. Enrojecimiento, formación de costras y picores son características de la inflamación cutánea. El cáncer de pulmón está asociado con exposiciones a silicio cristalino (especialmente cuarzo y cristobalita) en lugares de trabajo. En estudios realizados a mineros, trabajadores con tierra de diatomeas, trabajadores del granito, trabajadores de cerámica, trabajadores de ladrillos refractarios y otros trabajadores se ha documentado una relación exposición-respuesta. Diversos estudios epidemiológicos han informado de números estadísticamente significativos de exceso de muertes o casos de desorden inmunológico y enfermedades autoinmunes en trabajadores expuestos al silicio. Estas enfermedades y trastornos incluyen scleroderma, artritis reumatoide, eritematosis sistémica y sarcoidosis. El


silicio cristalino puede afectar el sistema inmunitario, resultando en infecciones micobacterianas (tuberculosas y no tuberculosas) o fúngicas, especialmente en trabajadores con silicosis. La exposición ocupacional al silicio cristalino respirable está asociada con bronquitis, enfermedad crónica de obstrucción pulmonar (COPD) y enfisema. Algunos estudios epidemiológicos sugieren que estos efectos sobre la salud pueden ser menos frecuentes o ausentes en los no fumadores.

Aplicaciones quirúrgicas

Prótesis valvulares cardíacas

Cibergrafía: SUBPRODUCTOS:    

Silicato sódico líquido Silicato sódico solido Metasilicato Silicato potásico liquido

Los polímeros derivados del silicio se conocen con el nombre genérico de silicones o siliconas. El silicón es un polímero inoloro e incoloro hecho principalmente de silicio. La silicona es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad de aplicaciones industriales. Usos y aplicaciones de los silicones: Los silicones pueden ser utilizados en aplicaciones como:     

Lubricantes Adhesivos Moldes Impermeabilizantes Aplicaciones médicas

http://www.artinaid.com/2013/04/elsilicio/

MERCURIO El mercurio o azogue es un elemento químico de número atómico 80. Su nombre y símbolo (Hg) procede de hidrargirio, término hoy ya en desuso, que a su vez procede del latín hydrargyrum y de hydrargyrus, que a su vez proviene del griego hydrargyros (hydros = agua y argyros = plata). El nombre de Mercurio se le dio en honor al dios romano del mismo nombre, que era el mensajero de los dioses, y debido a la movilidad del mercurio se le comparó con este dios. El mercurio en la naturaleza existe como un compuesto ligado al sulfuro en una proporción de 1:1 formando una roca llamada "cinabrio". Esta roca debe ser minada


de la tierra y se encuentra en lugares como China y España, donde la acción volcánica anterior ha traído ciertas soluciones minerales desde dentro de la tierra. PROCESO DE OBTENCION La principal fuente para obtener mercurio es la siguiente: El mercurio se extrae del cinabrio mediante un proceso simple de calentamiento y recolección de los vapores. En las fábricas convencionales, la roca es molida en una pólvora fina que luego se calienta; al calentar el mineral de sulfuro de mercurio a temperaturas superiores a los 540 °C, se vaporiza el mercurio contenido en el mineral, luego se captan y enfrían los vapores para formar el mercurio metálico líquido. Es decir, el mercurio se prepara por tostación del cinabrio, el

mercurio se volatiliza y sus vapores son conducidos a dispositivos de condensación herméticamente cerrados, donde el mercurio se condensa y se recoge en estado líquido. El sulfuro del mercurio (cinabrio) reacciona con el oxígeno en el aire formando dióxido de azufre Hg S+O2 = Hg + SO2

FLUJOGRAMA:

IMPACTOS: El mercurio es un elemento altamente tóxico y responsable de muchos problemas de salud tanto en humanos

como en animales. El efecto negativo que tiene en las personas es una de las razones porque se utiliza poco en comparación a hace 50 años, cuando era un reactivo industrial más común. Otro problema con la extracción de


mercurio es la liberación de dióxido de sulfuro, otro gas venenoso asociado tanto a las lluvias ácidas devastadoras como al calentamiento global. Todos estos factores han contribuido a la disminución de fabricación de mercurio y el aumento en el reciclamiento del mismo. Daños en el hombre: El mercurio es muy volátil, y sus vapores son tóxicos para el hombre. Es muy venenoso, puesto que nuestro organismo no es capaz de eliminarlo. La principal vía de intoxicación es la respiratoria. La intoxicación por este metal se denomina hidrargirismo, y se manifiesta con ulceraciones de las encías, ennegrecimiento de los dientes, vómitos, diarreas, temblores. Efectos ambientales del mercurio La mayoría del mercurio liberado por las actividades humanas es liberado al aire, a través de la quema de productos fósiles, minería, fundiciones y combustión de residuos sólidos. Diversas formas de actividades humanas liberan mercurio directamente al suelo o al agua, como la aplicación de fertilizantes en la agricultura y los vertidos de aguas residuales industriales. Todo el mercurio que es liberado al ambiente eventualmente terminará en suelos o aguas superficiales. El mayor efecto negativo de la contaminación ambiental por mercurio se produce a nivel acuático, debido a que el metilmercurio (toxina muy potente para el pescado) con el tiempo

se acumula en la vida acuática en concentraciones y niveles más elevados. Al ir remontando la cadena alimentaria, las dosis medidas en los depredadores van por consiguiente en aumento. Aguas superficiales ácidas pueden contener significantes cantidades de mercurio. Cuando los valores de pH están entre cinco y siete, las concentraciones de mercurio en el agua se incrementarán debido a la movilización del mercurio en el suelo. El mercurio que ha alcanzado las aguas superficiales o suelos los microorganismos pueden convertirlo en metil mercurio, una sustancia que puede ser absorbida rápidamente por la mayoría de los organismos y es conocido que daña al sistema nervioso. Los peces son organismos que absorben gran cantidad de metil mercurio de agua servicial cada día. Como consecuencia, el metil mercurio puede acumularse en peces y en las cadenas alimentarias de las que forman parte.

SUBPRODUCTOS: El mercurio tiene un si número de usos en la actualidad pero en cuanto a sus derivados o subproductos son muy pocos los que se conocen debido a la peligrosidad al tratarlo o procesarlo Los compuestos organomercuriales: compuestos organomercúricos o compuestos de organomercurio están constituidos por átomos de mercurio unidos por enlaces covalentes a cadenas de moléculas


orgánicas. Los compuestos organomercúricos se producen como consecuencia de procesos naturales, así como de síntesis directa. Entre las principales fuentes de generación de mercurio se encuentran las siguientes:   

Plantas de cloro-sosa Reciclaje Cuerpos de agua (se ha detectado niveles elevados de mercurio en aguas superficiales) Pozos geotérmicos (fuente de mercurio al ambiente)

Existen compuestos derivados del mercurio orgánicos e inorgánicos que también pueden ser causa de sensibilización.          

  

Agricultura: productos químicos Pinturas antisuciedad Polvos antiparasitarios Electrolisis (cátodo) Amalgamas dentales Lámparas (arco de mercurio) Termostatos no electrónicos Algunos interruptores eléctricos Baterías Medicamentos: derivados mercuriales (mercromina, timerosal…) Termómetros, barómetros, higrómetros, pirómetros Dilatadores esofágicos (tubos boggie) Tubos Cantor y tubos Millar Abbot (usados en oclusiones intestinales)

Cibergrafía: 

http://www.ehowenespanol.com/ extrae-mercurio-como_155654/

http://www.quimicaweb.net/tabla periodica/paginas/mercurio.htm

NIQUEL El níquel es un elemento químico de número atómico 28 y su símbolo es Ni, situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos. El níquel es un elemento bastante abundante, constituye cerca de 0.008% de la corteza terrestre y 0.01% de las rocas ígneas. En algunos tipos de meteoritos hay cantidades apreciables de níquel, y se piensa que existen grandes cantidades en el núcleo terrestre. Dos minerales importantes son los sulfuros de hierro y níquel, pentlandita y pirrotita (Ni, Fe)xSy; el mineral garnierita, (Ni, Mg)SiO3.nH2O, también es importante en el comercio. El níquel se presenta en pequeñas cantidades en plantas y animales. Está presente en pequeñas cantidades en el agua de mar, el petróleo y en la mayor parte del carbón.


PROCESO DE OBTENCION: 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 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. 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

IMPACTOS:

obtiene primero el níquel tetracarbonilo y luego el níquel en polvo de alta pureza. En el método Mond (proceso carbonilico), 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.

FLUJOGRAMA:

Efectos del Níquel sobre la salud El níquel es un elemento que ocurre en el ambiente sólo en muy pequeños


niveles. Los humanos usan el níquel para muchas aplicaciones diferentes. La aplicación más común del níquel es el uso como ingrediente del acero y otros productos metálicos. Este puede ser encontrado en productos metálicos comunes como es la joyería.

    

Los alimentos naturalmente contienen pequeñas cantidades de níquel. El chocolate y las grasas son conocidos por contener altas cantidades. El níquel es tomado y este aumentará cuando la gente come grandes cantidades de vegetales procedentes de suelos contaminados. Es conocido que las plantas acumulan níquel y como resultado la toma de níquel de los vegetales será eminente. Los fumadores tienen un alto grado de exposición al níquel a través de sus pulmones. Finalmente, el níquel puede ser encontrado en detergentes. Los humanos pueden ser expuestos al níquel al respirar el aire, beber agua, comer comida o fumar cigarrillos. El contacto de la piel con suelo contaminado por níquel o agua puede también resultar en la exposición al níquel. En pequeñas cantidades el níquel es esencial, pero cuando es tomado en muy altas cantidades este puede ser peligroso para la salud humana. La toma de altas cantidades de níquel tienen las siguientes consecuencias: 

Elevadas probabilidades de desarrollar cáncer de pulmón, nariz, laringe y próstata.

Enfermedades y mareos después de la exposición al gas de níquel. Embolia de pulmón. Fallos respiratorios. Defectos de nacimiento. Asma y bronquitis crónica. Reacciones alérgicas como son erupciones cutáneas, mayormente de las joyas. Desordenes del corazón.

Efectos ambientales del Níquel El níquel es liberado al aire por las plantas de energía y las incineradoras de basuras. Este se depositará en el suelo o caerá después de reaccionar con las gotas de lluvia. Usualmente lleva un largo periodo de tiempo para que el níquel sea eliminado del aire. El níquel puede también terminar en la superficie del agua cuando es parte de las aguas residuales. La mayor parte de todos los compuestos del níquel que son liberados al ambiente se absorberán por los sedimentos o partículas del suelo y llegará a inmovilizarse. En suelos ácidos, el níquel se une para llegar a ser más móvil y a menudo alcanza el agua subterránea. No hay mucha más información disponible sobre los efectos del níquel sobre los organismos y los humanos. Sabemos que altas concentraciones de níquel en suelos arenosos puede claramente dañar a las plantas y altas concentraciones de níquel en aguas superficiales puede disminuir el rango de crecimiento de las algas. Microorganismos pueden también sufrir una disminución del crecimiento


debido a la presencia de níquel, pero ellos usualmente desarrollan resistencia al níquel. Para los animales el níquel, es un elemento esencial en pequeñas cantidades. Pero el níquel no es sólo favorable como elemento esencial; puede ser también peligroso cuando se excede la máxima cantidad tolerable. Esto puede causar varios tipos de cánceres en diferentes lugares de los cuerpos de los animales, mayormente en aquellos que viven cerca de refinerías. No es conocido que el níquel se acumule en plantas o animales.

Es un metal maleable, tenaz, de color gres plateado y magnético. Los cuatro isótopos estables, que se encuentran en la naturaleza, tienen las masas 54, 56, 57 y 58. Los dos minerales principales son la hematita, Fe2O3, y la limonita, Fe2O3.3H2O. Las piritas, FeS2, y la cromita, Fe (CrO2)2, se explotan como minerales de azufre y de cromo, respectivamente. El hierro se encuentra en muchos otros minerales y está presente en las aguas freáticas y en la hemoglobina roja de la sangre.

SUBPRODUCTOS: Los productos: Sulfato de níquel, acetato de níquel, cloruro de níquel, cianuro de sodio, cianuro de potasio, ácido bórico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido crómico, ácido nítrico, ácido sulfúrico Q. P., ánodos de cobre plus IV, placa de cobre, níquel, ánodos de zinc hexagonal, ánodo de zinc, semiesfera, bicromato de sodio, bolsas de polipropileno, bórax, carbón activado, cloruro de potasio, cloruro de zinc, desengrase para fierro entre otros. Cibergrafía: http://www.rigaku.com/es/products/xrf/ nexcg/app06

HIERRO Elemento químico, símbolo Fe, número atómico 26 y peso atómico 55.847. El hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre (5%).

PROCESO DE OBTENCIÓN Una de las actividades más importantes en el desarrollo de la civilización es la obtención de metales con los que fabricar herramientas. Este conjunto de procesos es bastante complejo, y específico para cada metal. Pero siempre causa un gran impacto sobre el medio ambiente, que debe minimizarse en lo posible. La obtención del mineral de hierro, y su transformación en las distintas formas de hierro y acero; a esto se le denomina siderurgia. Primero hay que sacar el mineral de la mina, que suele ser subterránea en el caso del mineral


de hierro, aunque el desbordante crecimiento de la construcción ha multiplicado el aprovechamiento de las minas a cielo abierto; este tipo de mina genera un enorme impacto. El transporte del mineral dentro y fuera de la mina obliga al uso de gran número de vehículos. Cuando llega el mineral de hierro a la industria, se procesa junto a caliza y carbón mineral —otros minerales que deben extraerse de minas— en los altos hornos, de forma semejante a grandes chimeneas, donde ocurren las reacciones que transforman el óxido de hierro inicial en hierro metálico. Los altos hornos consumen una enorme cantidad de energía, y producen muchos gases que terminan, en mayor o menor medida, en la emisión de gases que se difunden en la atmósfera circundante. El hierro así obtenido contiene una gran cantidad de impurezas, entre ellas el carbono, que si excede cierta proporción, convierte a la aleación en frágil y muy dura. Para eliminar las impurezas y el carbono en exceso se usan los convertidores, que mediante calentamiento e inyección de gases convierten la mezcla en acero, que no es más que hierro con carbono, al que se puede añadir la proporción deseada de otros elementos.

¿Que obtenemos en el alto horno?: a) Escoria: Es la mezcla de fundente e impurezas, dicha mezcla al pesar menos se queda en la parte superior del horno. b) Arrabio: Es la mezcla de hierro, el carbón que no se ha quemado y algunas impurezas que aún no se han podido eliminar. Esta mezcla pesa más que la escoria por lo que se queda en la parte baja del horno. En la parte inferior hay un orificio que se llama piquera de arrabio por donde sale esta mezcla. La ecuación de la reacción química fundamental de un alto horno es: Fe2O3 + 3 CO => 3 CO2 + 2 Fe FLUJOGRAMA:


IMPACTOS: Efectos del Hierro sobre la salud El Hierro puede ser encontrado en carne, productos integrales, patatas y vegetales. El cuerpo humano absorbe Hierro de animales más rápido que el Hierro de las plantas. El Hierro es una parte esencial de la hemoglobina: el agente colorante rojo de la sangre que transporta el oxígeno a través de nuestros cuerpos.Puede provocar conjuntivitis, coriorretinitis, y retinitis si contacta con los tejidos y permanece en ellos. La inhalación crónica de concentraciones excesivas de vapores o polvos de óxido de hierro puede resultar en el desarrollo de una neumoconiosis benigna, llamada sideriosis, que es observable como un cambio en los rayos X. Ningún daño físico de la función pulmonar se ha asociado con la siderosis. La inhalación de concentraciones excesivas de óxido de hierro puede incrementar elriesgo de desarrollar

cáncer de pulmón en trabajadores expuestos a carcinógenos pulmonares. LD50 (oral, rata) =30 gm/kg. (LD50: Dosis Letal 50. Dosis individual de una sustancia que provoca la muerte del 50% de la población animal debido a la exposición a la sustancia por cualquier vía distinta a la inhalación. Normalmente expresada como miligramos o gramos de material por kilogramo de peso del animal.) Efectos ambientales del Hierro El hierro (III)-O-arsenito, pentahidratado puede ser peligroso para el medio ambiente; se debe prestar especial atención a las plantas, el aire y el agua. Se recomienda encarecidamente que no se permita que el producto entre en el medio ambiente porque persiste en éste.


SUBPRODUCTOS: El hierro es el metal duro más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición. El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios. Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo. Acero Los aceros son aleaciones férreas con un contenido máximo de carbono del 2%, el cual puede estar como aleante de inserción en la ferrita y austenita y formando carburo de hierro. Algunas aleaciones no

son ferromagnéticas. Éste puede tener otros aleantes e impurezas. También es utilizado para fundiciones y aleaciones

Cibergrafía: 

http://www.lenntech.es/periodica/el ementos/fe.htm

http://educativa.catedu.es/44700165/a ula/archivos/repositorio//1000/1 015/html/2_el_proceso_de_obt encin_del_hierro.html http://www.aprendizaje.com.mx /Curso/Proceso1/Temario1_III. html


Esmeralda. La esmeralda es una variedad del mineral denominado berilo, que junto a éste contiene cromo y vanadio, que le dan su característico color verde y una dureza de 7.5 a 8 en la escala de Mohs. Este mineral es un ciclosilicato, y su peso específico oscila entre 2,65 y 2,90. Es un silicato de berilio y aluminio con cromo con fórmula química Be3Al2(SiO3)6. Es una piedra preciosa muy valorada debido a su rareza, pues desde la Antigüedad se descubrieron piedras preciosas de color verde como la malaquita, pero la esmeralda es la única cristalina. Su nombre, posiblemente persa, significa piedra verde y su tonalidad ha dado nombre al color verde esmeralda. Proceso. El proceso de explotación de esmeraldas está compuesto por una serie de actividades catalogadas de alto riesgo y gran dificultad que demandan de un intenso esfuerzo físico y dedicación. Todas las labores de la minería de esmeraldas son muy poco tecnificadas y prácticamente se depende de las manos, fuerza y valor de los mineros colombianos que arriesgan su vida día a día en busca del sueño verde para ofrecer al mundo las famosas esmeraldas colombianas. Las minas se encuentran ubicadas en la cordillera oriental, una zona de montaña con gran vegetación cuya forma de explotación predominante es la de excavación de largos túneles que atraviesan el interior de las montañas en busca de las vetas de esmeraldas.

Anteriormente se utilizaba la explotación a cielo abierto con explosivos y maquinaria pesada que permitía remover grandes cantidades de tierra y avanzar de forma rápida en busca de las zonas con la génesis para la formación de los cristales de esmeraldas, pero esta práctica con el paso de los años fue quedando atrás por el impacto ambiental que tenia sobre la región y todos los concesionarios de explotación de esmeraldas han ido en busca de métodos más amigables con el medio ambiente. El éxito de estos trabajos dependen del conocimiento y experiencia de nuestros minerosLos túneles son elaborados obedeciendo técnicas de excavación subterránea selectiva, que siguen un rumbo donde se presume pueda estar una franja de mineralización, y se basan en el comportamiento mineralógico del material que se va extrayendo del túnel a medida que este avanza. El éxito de estos trabajos dependen del conocimiento y experiencia de nuestros mineros que gracias a su sapiencia sobre las zonas adquirida durante décadas de trabajo, guían el rumbo a seguir dentro del túnel, el cual no siempre sigue un curso horizontal, es muy frecuente encontrar la necesidad de hacer cambios de nivel y para ello se construyen clavadas o caracoles que pueden llegar a alcanzar 100 metros en sentido vertical1.

1

Mina de Piedras, Procesos en Mina, 2010. http://www.minadepiedras.com/es/laesmeralda/procesos-en-mina.html


Dentro de las actividades más comunes dentro de la explotación de esmeraldas podemos mencionar:

c.

d.

Montaje de Equipos

a. Preparación e Inicio de Actividades: Esta es la primera fase del proceso de explotación donde se define el punto de partida del túnel y junto a él se instala el campamento para albergar a los mineros, los equipos, herramientas e insumos necesarios para la operación de la actividad minera. También se deben instalar los sistemas de electricidad, agua, ventilación, desagüe, selección de material, evacuación de material estéril y primeros auxilios. b. Perforación: Para desarrollar las labores de perforación se

e.

f.

utilizan herramientas de mano como picos y barras, y un martillo neumático con el que se perforan las zonas que presentan rocas con alta dureza haciendo huecos del espesor de la broca y aproximadamente un metro de longitud para colocar pólvora y efectuar pequeñas explosiones. Explosiones: Se preparan pequeñas cantidades de pólvora las cuales se introducen en los agujeros hechos con el martillo colocándoles detonadores y mecha de detonación. Retiro de Material: Luego de las explosiones con la ayuda de herramientas de mano se hace un retiro de todo el material que queda suelto en el frente del túnel y se inspecciona si el material extraído conserva las condiciones mineralógicas que se persiguen para seguir avanzando en esa dirección. Transporte de Material: El material retirado del frente del túnel se transporta hasta la boca del mismo en carros de extracción que son empujados por los mineros Ventilación e Iluminación: Con el desarrollo de los trabajos y el avance del túnel se deben ir instalando los ductos de ventilación que son hechos con un plástico cilíndrico que se une en la punta de los trabajos y por el cual se inyecta aire por medio de ventiladores desde la boca del túnel. La iluminación es muy importante para poder


revisar las formaciones rocosas, advertir la presencia de esmeraldas y evitar dañarlas en el proceso de retiro del material. g. Desagüe: Generalmente el interior de la montaña tiene zonas donde se encuentran filtraciones importantes de agua las cuales se deben dirigir hacia la boca del túnel por medio de la construcción de pequeños canales si se ha logrado mantener el piso del túnel uniforme y un recorrido horizontal. h. Limpieza y Selección: Una vez el material llega a la boca del túnel el mismo se selecciona y limpia con agua para poder observar la presencia de material de interés mineralógico o directamente la aparición de esmeradas. Las esmeraldas encontradas se clasifican y envían a nuestras oficinas en Bogotá donde se tallan y finalmente se exportan.

Impactos ambientales Tradicionalmente la pequeña y mediana minería de esmeraldas en se ha realizado sin planeación, sin control técnico ni ambiental; lo cual se refleja en la magnitud de los impactos generados, que la sitúan como una de las actividades productivas con los mayores efectos adversos sobre el medio ambiente. El deterioro ambiental involucra diversas variables que van desde grandes procesos de reforestación, erosión, inestabilidad de terrenos a intervención de zonas urbanas y suburbanas, contaminación atmosférica y alteración de las redes hidrográficas, destrucción de suelos e intervención del paisaje en puntos críticos y zonas de intereses ecológicos, entre otras variables identificadas.

Flujograma


Subproductos

eléctrico, células solares, chips para microinformática.

Los subproductos se obtienen principalmente de la etapa de extracción del mineral. Estos son residuos sólidos y lodos que contienen hierro y piedra caliza.

Proceso

Cobre.

Obtención de cobre a partir del yacimiento:

Es un metal de transición de color rojizo y brillo metálico. El cobre es el metal industrial más antiguo de la tierra, después de los metales preciosos oro y plata. Se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad. Las principales cualidades del cobre para su utilización son las siguientes: conductividad eléctrica 60%, resistencia a la corrosión 21%, transmisión de calor 11%, propiedades mecánicas (fácil fabricación, dúctil, maleable, elástico, no magnético, no produce chispas, etc.) 7% y estética 1%2. El cobre y sus aleaciones se utilizan en todo tipo de cables eléctricos, telecomunicaciones y electrónica; fontanería, calefacción, aire acondicionado y refrigeración; producción y transmisión de energía eléctrica e iluminación; transportes (automoción, ferrocarril, barcos y aviones); monedas, vainas y cartuchos de cerraduras, y en sectores punta tales como el coche

2

Compañía Minera Quebrada Blanca, ¿Cómo se produce el cobre?, 2009. http://www.qblanca.cl/portal/19/y_files/204/co mo_produce_cu.pdf

a. Trituración: para reducir el tamaño de las rocas extraídas de las minas luego de la exploración y la extracción, previo a la molienda. Los pasos o cantidad de trituradoras utilizadas dependen del tamaño de las rocas. Al finalizar el proceso de trituración las rocas son inspeccionadas y las que no cumplan con el tamaño deseado son reintroducidas al proceso. b. Molienda: el material se reduce en un 10% a 60%, Los tipos de molinos pueden variar, pero comúnmente se utilizan los molinos de bolas o barras. c. Concentración o flotación: se separa el cobre de la ganga. En el proceso se utilizan depresores, activantes y espumantes. Los depresores son reactivos químicos iónicos que recubren las partículas y las llevan al fondo del tanque. Los espumantes son un tipo de jabón que forma espuma. Los activantes cubren solo al mineral que se quiere separar e impide que este se moje, por lo que flota hasta la espuma en la parte superior del tanque. Esta espuma es sacada del tanque, para luego ser filtrada.


d. Filtrado: en este proceso el mineral extraído de la espuma en el proceso de concentración es separado de la misma. Existen varios tipos de filtros, de disco, de Dor Oliver, entre otros. e. Transporte hacia el área de lixiviación: las correas transportadoras en cascada llevan el material hacia las pilas. Este material será depositado sobre un piso donde se han instalado ductos Drenaflex, de 4 pulgadas para canalizar la solución drenada y de 2 pulgadas para inyectar aire a las pilas. f. Extracción por solventes: la solución proveniente de la piscina PLS se mezcla con una solución orgánica, compuesta por diluyente Orfon SX-12 y extractante LIX 984. La solución captura los iones de cobre (Cu+2) en forma selectiva. De esta reacción se obtiene, por un lado una solución empobrecida en cobre que se denomina refino, la que se reutilizará nuevamente en el proceso de lixiviación y por otro lado, el orgánico cargado. g. Electroobtención: el electrolito que contiene el cobre en forma de sulfato de cobre (CuSO4) es llevado a la nave de electroobtención (EW), que contiene 264 celdas de electroobtención que corresponden a estanques rectangulares de concreto polímero donde está la solución. El cobre en solución (catión, de carga positiva Cu+2) es

atraída por el polo negativo, pegándose partícula por partícula en la superficie del cátodo en forma metálica (carga cero). Este proceso dura de 6 a 7 días, plazo en el que se ha depositado cobre de alta pureza en ambas caras del cátodo con un espesor de 3 a 4 cm., lo que proporciona un peso total de 40 kg. por cátodo. h. Embalado: las láminas de cobre son embaladas en lotes de 60, enzunchadas y pesadas. En cada paquete de cátodos de cobre, el primer cátodo identifica el número de lote, el total de kilos del paquete y la fecha. En el segundo cátodo se realiza el muestreo, que permite determinar el contenido de cobre del paquete, éste debe ser de un 99,99% de pureza y las impurezas deben ser de menos de 0,01% (principalmente azufre). Los paquetes son despachados en camiones. Impactos ambientales

La extracción del cobre, requiere la deforestación de las áreas donde se encuentra el mineral produciéndose la modificación del paisaje y la estructura edáfica. Entre otras consecuencias están: la contaminación del aire, aguas y el suelo por las máquinas y técnicas empleadas para la extracción. La minería contribuye a la contaminación del aire mediante los gases tóxicos generados por las máquinas excavadoras.


Otros gases nocivos surgen por las explosiones que rompen las rocas, generando enfermedades respiratorias en los trabajadores y pobladores cercanos a la zona de excavación y perjudicando a plantas y animales. Los suelos no escapan al fenómeno de la contaminación, los residuos explosivos que se dispersan los empobrecen, perjudicando así, el desarrollo de la vida. Las partículas diseminadas por las explosiones también ocasionan la contaminación del agua al depositarse en mares, ríos y lagos. Subproductos. De la extracción y procesamiento del cobre se obtiene elementos disueltos como molibdeno y plata inmersos en una lignina. Esta lingada es lavada con agua caliente para remover las impurezas de su superficie y luego es transportada a la máquina Stripping Machine automática (despegadora de cátodos).

Ladrillo.

Es una pieza de cerámica de forma ortoédrica (de paralelepípedo) y de poco grosor, formada a partir de arcilla amasada, conformada, secada y cocida, que se utiliza para construir muros y pavimentos. Los hombres han utilizado los ladrillos como un material de construcción por miles de años. En China, los ladrillos fueron utilizados para construir varias partes de la Gran Muralla. Los ladrillos utilizados en tiempos antiguos eran bloques moldeados a lo bruto producidos de paja y barro y secados al sol. Con la introducción de maquinarias modernas, la arcilla es procesada en forma consistente en

Flujograma


tamaños estándares, y horneados para producir ladrillos fuertes, durables y atractivos. Debido a que muchas maquinarias han sido automatizadas en años recientes, los costos de operación, así como el costo de las materias primas han disminuido. Así, la demanda de ladrillos permanece elevada. En consecuencia, la producción de ladrillos es una parte muy importante en la industria de la construcción.

motor eléctrico a través de un sistema de poleas y bandas que sirven para obtener la velocidad de rotación deseada. La parte inferior se monta justo debajo de la salida de la zaranda, para recoger el material fino y depositarlo en la mezcladora-extrusora. d. Mezcladora: se añade agua a la arcilla molida y se mezcla hasta obtener una textura adecuada.

Proceso e. Moldeado: la arcilla se estruja en una serie de columnas rectangulares donde se aplica presión en el interior para compactar la mezcla y darle forma obteniéndose una tira continua.

a. Extracción y meteorización: para la fabricación de ladrillo común se pueden utilizar tierras que se extraen de excavaciones, por lo general arcillas rojas, o tierra vegetal negra que se encuentra más en superficie. Una vez extraído el suelo es necesario dejarlo reposar para que se produzca un proceso llamado de pudrición, (meteorización), que los agentes atmosféricos, se encargan de desarrollar, homogeneizando la masa al disolver sales.

f. Corte: estas columnas individuales son cortadas en ladrillos individuales por medio de un cortador automático. g. Secado: los ladrillos son colocados manualmente en carros secadores y llevados a una cámara que utiliza el calor residual del túnel de orneado.

b. Triturado: la arcilla es cargada desde la excavadora a la máquina trituradora primaria para su disgregación en piezas pequeñas. c. Sistema de transporte y elevación: el transporte y elevación de la arcilla fina se realiza mediante una banda montada en una estructura metálica con rodillos en sus extremos. El eje del rodillo superior está accionado por un

h. Abrasado: los ladrillos son llevados a una cámara de horneado donde cambian de color verde a rojo3.

3

Taiwan Turkey Project Association, Planta de producción de ladrillos rojos, 2007. http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.as p?subid=015&fdname=NONMETALLIC+MINERAL+PRODUCTS&pagename=Pla nta+de+produccion+de+ladrillos+rojos


Impactos ambientales La extracción de arena y grava de las canteras son las que más contribuyen en el aporte de partículas PST (Partículas Totales en Suspención). La principal fuente de contaminación producida por las ladrilleras es una fuente fija, localizada en las chimeneas de 150 hornos ladrilleros instalados por esta actividad. La contaminación del suelo se produce debido a la no existencia de sistemas de alcantarillado, donde las aguas son vertidas directamente sobre el suelo contaminándolo de esta forma. Los residuos son echados directamente sobre el suelo, produciendo infiltración en este. Los Residuos sólidos producidos por las ladrilleras se pueden clasificar en dos tipos: * La fabricación rudimentaria de tejas y ladrillos determina que gran parte del material horneado (entre un 10% y 20%) sea descartado y de esta forma se produce una cantidad considerable de desechos sólidos estos son acumulados en diferentes sectores en forma indiscriminada.

En zonas aledañas se encuentran en quebradas grandes promontorios de escombros de tejas rotas, que son depositados sin ningún tipo de restricción ni clasificación, botaderos improvisados por todas partes que se mezclan con desechos humanos, provocando fuentes de enfermedades, pues estos se encuentran en medio de las improvisadas viviendas provocando la degradación del suelo, y contaminación general del área. Así mismo los residuos producto de la quema de chatarra, llantas y escombros, son echados sin ningún tipo de cuidado, donde los niños juegan, corriendo peligro de contraer enfermedades de diferentes tipos.

Subproductos Son generalmente lodos arcillosos residuales y partículas PM10 de plomo, óxidos de azufre, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno. Del proceso de mezclado y moldeado se obtienen fluidos acuosos con material suspendido.

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