Metales (Plata y Acero)

¿Cómo se extrae la Plata?

Extracción

En los laboríos se prepara, ya sea el frente o cielo, así como los rebajes para realizar la tronada (dinamitar) esto se realiza por medio de barrenos hechos por la perforadora,con la finalidad de depositar uno o más cartuchos de un explosivo plástico, este va conectado a una mecha la cual recibe el nombre de "termalita", que en sus extremos se le coloca unas terminales conocidas como cápsulas, uno que permite encender la mecha y el otro que detona el explosivo.Posteriormente de la tronada, el material que se acumula es cargado por medio de la pala neumática en los carros de góndola, trasladándolo a los depósitos denominados alcancías que son contenedores de almacenamiento de carga para después ser transportado por el manteo general a las tolvas de San Juan Pachuca.

Cribado y quebrado de material

Por medio del manteo general se canaliza el material al área de quebradoras, en donde por medio de maquinaria conocida como quebradores primarios se reducen las piedras de gran volumen a medidas inferiores, clasificándose en las cribas (equipos semejantes a una coladera doméstica), para seguir a los quebradores secundarios o ser reciclados a los primarios, una vez que se obtiene la medida óptima del material, por medio de unas bandas es transportada a la molienda.

Muestreo        

Este paso es intermedio y paralelo entre el cribado y molienda, ya que aquí se realizan los muestreos de las cargas para determinar la ley (grado de pureza y cantidad de plata) de material de proceso.

Molienda

Una vez quebrado el material, por medio de las bandas alimentadoras, llega el material a los molinos de mineral, éstos grandes cilindros constituidos por lianas de acero al molibdeno sujetadas en su pared por medio de tortillería permiten que por medio de las bolas de acero que giran en el interior del molino (el cual tiene un movimiento rotatorio) el material sea molido para convertirlo en lodo, ya que se le alimenta agua constantemente al interior del molino, saliendo a través del "trunions" (o salida del molino) para que por medio de canales sea enviado al siguiente proceso.

Cianuración

El material ya molido pasa a los tanques, en los cuales por medio de un impulso de rastrillo, el cual siempre está en movimiento (algo parecido al impulsor de una lavadora doméstica) añadiendo cianuro para iniciar el proceso de beneficio de plata, por medio de este sistema de agitación y cianuración una mezcla homogénea que se envía a la plata de flotación.

Flotación

Aquí se recolecta   las   primeras espumas que se obtienen del proceso de  cianuración,  por medio de celdas contenedoras (tanque de lámina de acero) y de impulsores giratorios (éstos a unas revoluciones de giro considerablemente alta) hacen que las partículas de plata se separen de la tierra y piedra molida para flotar en la espuma, que es derramada en unos conductos laterales de los tanques, estas espumas son enviadas por medio de bombeo al área de fundición y los deshechos también se envían por medio de bombas para ser almacenadas en los terrenos que se encuentran en las afueras de la ciudad conocidos como los "jales", que reciben este nombre dado que el deshecho de los procesos se llama tierra de "jal".

Fundición

Recolectan las espumas enviadas por parte de flotación, colocándose en unos sacos de lona, los cuales se encuentran en el interior de las prensas "Merick", para que sean compactadas y solidificadas por medio de presión, una vez extraídos, por un lado la humedad(agua cianurada) y por otro los lodos anódicos, se procede a depositar en los moldes para la fundición de los mismos.La fundición se realiza en hornos cuyo combustible es el diésel o petrolato (éste último también derivado del petróleo similar al diésel pero más impuro).En este proceso se le agrega a los lodos las ropas de deshecho de los trabajadores de las áreas de fundición y refinería (esto se realiza según las políticas de la empresa para evitar a toda costa las mermas de los metales preciosos) trozos de vidrio, madera, bórax entre otros, con el fin de que durante el proceso de fundición se limpien los metales obteniendo placas anódicas para el proceso de refinado.

Refinería

Una vez recibidas las placas anódicas de plata, se depositan en las tinas electrolíticas, que por medio de químicos y electricidad se desintegran las placas convirtiéndose en cristales de plata, este material en esa presentación se le llama granalla de plata, el cual es transportado a los hornos para fundir el material, los hornos empleados en este proceso son eléctricos para evitar contaminantes al ecosistema y para evitar perdidas por volatilidad de los minerales a fundir.Ya fundida la plata se deposita en las lingoteras giratorias, esto es una plancha en forma de disco que gira en forma horizontal en torno al horno.

Diagrama de flujo

¿Qué es el acero?

El acero es una aleación (=una mezcla con base atómica) del elemento hierro con otros elementos que pueden ser tanto metálicos como no-metálicos. Elementos no-metálicos que se utilizan normalmente en los aceros son, entre otros, carbono y silicio. Por otro lado, manganeso y cromo son elementos metálicos que también son usualmente utilizados. El elemento de aleación más importante para el acero es el carbono. Dependiendo de la cantidad y el tipo de los elementos de aleación de un acero se pueden obtener o resaltar características deseables y evitar aquellas que sean indeseables en ciertas aplicaciones.

Originariamente se utilizó la templabilidad como característica esencial para el término acero. Hoy en día este criterio no se utiliza más en ese sentido y se denominan como aceros a todos aquellos materiales de hierro, cuya parte de masa de hierro sea mayor que la de todos los otros elementos. Con la excepción de los aceros ricos en cromo, el acero contiene hasta un máximo de aproximadamente 2% en peso de carbono. Aceros con mayor contenido de carbono son designados como hierro fundido.

El acero es un material muy versátil y adaptable lo cual se demuestra sobre todo en su relativa facilidad de conformación tanto en caliente como en frío, su idoneidad para ser usados en aplicaciones donde se requiera soldadura, la posibilidad de ser maquinados mediante diferentes métodos, su buena resistencia a la corrosión, la posibilidad de crear piezas directamente desde la fundición, su resistencia térmica é incluso sus buenas propiedades mecánicas a altas temperaturas. Las propiedades de los aceros pueden ser, además, adaptadas a las exigencias de un componente mediante la adición de elementos de aleación y por su subsecuente procesamiento. Estas características convierten al acero en uno de los materiales más importantes, variables y adaptables. Por estas razones el acero se mantiene en el centro del interés tanto científico como tecnológico y seguramente seguirá jugando un papel muy importante en el futuro.

¿Cómo se fabrica el acero?

Este es uno de los procesos mas comunes para producir acero:

1. Sinterización

La planta de sinterización es donde se prepara el mineral de hierro: Se machaca el mineral de hierro y se calibra en granos que se "sinterizan", o se aglomeran. A continuación el mineral de hierro sinterizado se machaca y se introduce, por capas alternativas, con coque en el alto horno. Coque es el residuo sólido de carbón rico en carbono destilado y es extremadamente combustible

2. Alto horno

El alto horno es donde el hierro se extrae del mineral de hierro. El mineral sólido y el 
coque se introducen en el horno desde arriba, mientras que una corriente de aire muy caliente (1.200° C) que proviene de abajo causa la combustión del coque, que prácticamente está compuesto por puro carbón. Se obtiene monóxido de carbono, que "reduce" el óxido de hierro al eliminar el oxígeno, y separa así el hierro. El calor creado por la combustión hace fundir el hierro y la ganga (agregado de componentes en un mineral) en un líquido. La ganga, que es más ligera, flota en la superficie del hierro fundido, llamado "arrabio". La escoria, que es el residuo creado por la ganga fundida, puede utilizarse en otras aplicaciones industriales, por ejemplo para la construcción de carreteras o la producción de cemento.

3. Horno de coque:

El coque es una sustancia combustible obtenida por la destilación en seco (gasificación de los componentes indeseables) de carbón en un horno de coque. El coque es prácticamente carbón puro, con una estructura porosa y una gran resistencia al machacado. Al arder en el alto horno, proporciona el calor y los gases necesarios para hacer fundir y reducir el mineral de hierro.

4. Convertidor:

El convertidor de oxígeno es donde el arrabio se convierte en acero. El arrabio fundido se vierte sobre una capa de chatarra férrea. Las sustancias indeseables, como carbón y residuos, se queman mediante inyecciones de oxígeno puro, para producir acero bruto. El residuo, o escoria, se retira de la superficie. Este acero bruto, así llamado porque todavía ha de recibir una etapa de afinado, se vierte en una cuchara de colada.

5- Horno de arco eléctrico:

La materia prima que se introduce en el horno puede ser chatarra seleccionada sin tratar (piezas de máquinas viejas, por ejemplo), o puede ser entregada como chatarra seleccionada, machacada y calibrada con un contenido mínimo en hierro del 92%. La chatarra se funde en un horno de arco eléctrico. Se consigue así el ACERO LÍQUIDO, que recibe entonces los mismos procesos de refinado y de mejora de la calidad que el arrabio. La chatarra está formada por envases en acero desechados, materiales de construcción, piezas de máquinas y vehículos o arrabio chatarra y acero recuperado de los procesos de fabricación del acero o de los procesadores de acero. Las materias primas deben ser cuidadosamente seleccionadas para cada calidad de acero. La selección depende del tipo de "impurezas" que pueda contener cualquier metal o mineral de la chatarra. Horno de arco eléctrico El proceso de fundición está accionado por potentes arcos eléctricos que "saltan" entre los electrodos y la materia prima en el horno. El residuo, o escoria, se recupera del horno. El producto final es acero fundido, que se transporta entonces al horno de la cuchara de colada y unidad de mejoramiento de la calidad.

6- Unidad de Afinado (descarburación) e inclusión 

de aditivos químicos:

Estas dos operaciones ocurren en un contenedor cerrado al vacío. El acero se hace girar entre la cuchara de afinado y el contenedor mediante argón, un gas neutro. Este proceso permite un ajuste de gran precisión de la composición química del acero para producir calidades específicas de acero.

7- Colada continua:

Se ve aquí la escoria que está siendo colada. El acero fundido se vierte continuamente en un molde sin fondo. A medida que es estirado, el acero entra en contacto con la superficie interior del molde, enfriada por agua, y empieza a solidificarse. Se estira entonces hacia abajo el metal colado, guíandolo mediante una serie de rodillos, mientra continúa a enfriarse. Cuando llega al final del proceso, el acero está completamente solidificado y se corta inmediatamente a las longitudes requeridas.

8- Tren laminador:

Transformación de los formatos en productos acabados: Aquí, un desbaste colado está siendo convertido en una chapa fina. El desbaste se recalienta primero en un horno. Se vuelve así más maleable, lo que facilita los procesos de trefilado y conformado. A continuación el formato pasa a través de los cilindros de la unidad para "reducirlo", o hacerlo progresivamente más delgado.
 

Vídeo

Principales características

Características positivas de los aceros

Alta resistencia mecánica: Los aceros son materiales con alta resistencia mecánica al someterlos a esfuerzos de tracción y compresión y lo soportan por la contribución química que tienen los aceros. Por medio de los ensayos de laboratorio se determina la resistencia a tracción y a compresión evaluando su limite elástico y el esfuerzo de rotura. 

-Elasticidad

La elasticidad de los aceros es muy alta, en un ensayo de tracción del acero al estirarse antes de llegar a su límite elástico vuelve a su condición original.

-Soldabilidad

Es un material que se puede unir por medio de soldadura y gracias a esto se pueden componer una serie de estructuras con piezas rectas.

-Ductilidad

Los aceros tienen una alta capacidad para trabajarlos, doblarlos y torcerlos.

-Forjabilidad

Significa que al calentarse y al darle martillazos se les puede dar cualquier forma deseada.

-Trabajabilidad

Se pueden cortar y perforar a pesar de que es muy resistente y aun así siguen manteniendo su eficacia. 

Características negativas de los aceros

- Oxidación

Los aceros tienen una alta capacidad de oxidarse si se exponen al aire y al agua simultáneamente y se puede producir corrosión del material si se trata de agua salina. Transmisor de calor y electricidad:  El acero es un alto transmisor de corriente y a su vez se debilita mucho a altas temperaturas, por lo que es preferible utilizar aceros al níquel o al aluminio o tratar de protegerlos haciendo ventilados y evitar hacer fábricas de combustible o plásticos con este tipo de material. Estas dos desventajas son manejables teniendo en cuenta la utilización de los materiales y el mantenimiento que se les de a los mismos.

Productos donde se involucran  

todos los  procesos de conformado 

de metales  (Videos)

 

En estos proceso encontramos diferentes tipos de conformado:

• Doblado
• Cizallado
• Embutido
• Troquelado

Como también se muestran procesos de deformación volumétrica:

• Laminado
• Extrusión 

Comparación entre un clavo de acero y un perno

Clavos (Acero)	Pernos
Sin  aplicables para unir piezas de madera con un óptimo resultado. La tolerancia para el diámetro (dc) del clavo es:        0.1 mm para diámetros dc ≥ 30 mm 0.05 mm para diámetros dc < 30 mm En los clavos existen  dos tipos  de cizalle:  Simple y  cizalle múltiple.	Son aplicables sobre elementos de unión cilíndricos de acero que atraviesan perpendicularmente los planos de cizalle de la unión y que quedan solicitados preponderante mente en flexión, induciendo sobre la madera tensiones de aplastamiento. El diámetro nominal de los pernos debe estar comprendido entre 10 y 30 mm. Existen tres tipos de cizalle: simple, doble y múltiple.