Módulo de Aprendizaje: Cobre e Industrias Químicas (QM37 - PDV 2013)
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El documento trata sobre el cobre y las industrias químicas. Explica los procesos de obtención de cobre a partir de minerales, incluyendo molienda, flotación, fusión y electroobtención. También cubre temas sobre la metalurgia del hierro y la producción de cemento, vidrio y litio. Finaliza con 20 preguntas de evaluación sobre estos temas.
Módulo de Aprendizaje: Cobre e Industrias Químicas (QM37 - PDV 2013)
- 1. QUÍMICA MENCIÓN QM-37 MÓDULO DE APRENDIZAJE COBRE E INDUSTRIAS QUÍMICAS 2013
- 2. I. Responda V si es verdadero o F si es falso según corresponda 1. __ En el proceso de electrobtención de cobre, el ánodo contiene acero y oro. 2. __ En la metalurgia del cobre, el molibdeno y el ácido sulfúrico son subproductos. 3. __ Los siguientes metales se usan en la industria de fabricación de monedas: Cu y Ag. 4. __ En la metalurgia de minerales sulfurados de cobre se realizan los procesos de Molienda, flotación y fusión-conversión. 5. __ El cobre blister es el de mayor grado de pureza. 6. __ Los barros anódicos obtenidos en la metalurgia del cobre contienen plata, selenio, Platino y Paladio, entre otros metales. 7. __ Los cátodos de cobre presentan un porcentaje de pureza inferior al 90%. 8. __ El cobre RAF se obtiene cuando se reduce la solución de sulfato de cobre obtenida en el proceso de flotación. 9. __ La lixiviación llevada a cabo en minerales oxidados de cobre se realiza con una solución concentrada de ácido clorhídrico 10. __ El cobre es un material conductor de la corriente y el calor que dentro de sus propiedades presenta acción antibacteriana. 11. __ El hierro es un metal de transición que puede presentar números de oxidación +2 y +3. 12. __ En el proceso de obtención de acero en el alto horno el agente oxidante utilizado es el carbón coque. 13. __ Las aleaciones metálicas de nombre latón y bronce presentan cobre en su composición. 14. __ Los minerales magnetita, hematita y pirita contienen hierro en su composición. 15. __ El hierro es un metal maleable, dúctil y que no se oxida. 16. __ La cuprita y la calcopirita corresponden a minerales oxidados de hierro. 17. __ El litio es un metal liviano usado ampliamente en la fabricación de baterías de energía. 18. __ En la fabricación de vidrio las materias primas utilizadas son óxidos de aluminio y silicatos. 19. __ El caliche es el mineral a partir del cual se obtiene litio, cloruro de sodio y soda cáustica. 20. __ El clincker es un producto intermedio obtenido en la producción de cemento. 2
- 3. I. El siguiente diagrama contiene la sucesión de etapas para la obtención de cobre a partir de sus minerales. Complete cada cuadro marcado con letras con los procesos de la derecha. Utilice las definiciones agregadas abajo 1. El concentrado se funde a altas temperaturas y como resultado se obtiene cobre Blister 99,6% pureza. 2. El cobre blíster es refinado eliminando el oxígeno obteniéndose cobre RAF 99,9% pureza. 3. Se reduce el tamaño de los fragmentos hasta un diámetro máximo de 1,27cm (1/2 pulg). 4. Se realiza la electrólisis de la solución de sulfato de cobre y se obtiene cobre con un porcentaje de pureza del 99.9%. 5. Se filtra separando el concentrado del agua. 6. El material pulverizado se acumula formando pilas a las que se les rocía ácido sulfúrico (H2SO4). Se forma una solución estable de sulfato de cobre (CUSO4). 7. Utilizando molino de bolas o barras se reduce el tamaño del mineral a 0,18mm (180 micrones). 8. Se obtiene en el proceso de flotación de minerales sulfurados. Más tarde; en el proceso de tostación se convierte en MoO3. 9. Los ánodos de cobre blíster son refinados por electrólisis obteniéndose cátodos con 99.9% de pureza. 10. La solución concentrada de sulfato de cobre es tratada con solventes orgánicos los que capturan selectivamente los iones de cobre. 11. Este proceso físico-químico permite concentrar el cobre y separarlo de otros metales (molibdeno) de interés. 3
- 4. TEST DE EVALUACIÓN MÓDULO 37 1. ¿En cuál de las siguientes aleaciones hay cobre? A) B) C) D) E) Amalgama Soldadura Latón Acero Oro blanco 2. El bronce es una aleación metálica bastante común y con múltiples usos; los metales que la forman son A) B) C) D) E) cobre y estaño. hierro y carbono. litio y estaño. cinc y plata. cobre y aluminio. 3. Entre las propiedades más importantes que el cobre posee se cuentan I) II) III) A) B) C) D) E) gran conductividad eléctrica. alta capacidad de aleación metálica. alta resistencia a la corrosión. Sólo I. Sólo II. Sólo I y II. Sólo I y III. I, II y III. 4. El proceso denominado lixiviación en pilas, realizado en la industria usando como reactivo ácido sulfúrico, se lleva a cabo A) B) C) D) E) sólo en aquellos metales nativos. sulfatos y percloratos de cobre. minerales de cobre oxidados. minerales sulfurados de cobre. silicatos y boratos de cobre. 4
- 5. 5. En el proceso de electrobtención se genera cobre de alta pureza (99,99%). En este procedimiento industrial de electrolisis se genera(n) I) II) III) A) B) C) D) E) cátodos de cobre. barros anódicos. ácido sulfúrico. Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III. 6. En el proceso de fundición – conversión de minerales sulfurados de cobre, los gases de azufre que se generan I) II) III) se comercializan como gases pesticidas. son transformados en ácido sulfúrico en una planta anexa. se reducen hasta azufre elemental. De las anteriores es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) sólo sólo sólo sólo I, II I. II. III. II y III. y III. 7. El sulfuro de molibdeno (MoS2) obtenido en el proceso de flotación cuprífera se somete a tostación con el propósito de eliminar el azufre contenido. El producto obtenido es A) B) C) D) E) molibdeno metálico. trióxido de molibdeno. yoduro de molibdeno. tricloruro de molibdeno. molibdeno gaseoso. 8. En la metalurgia de minerales sulfurados de cobre, el proceso de flotación se realiza con el propósito de I) II) III) aumentar la concentración del cobre. obtener cobre refinado a fuego. recuperar el molibdeno. Es (son) verdadera(s) A) B) C) D) E) sólo sólo sólo sólo I, II I. II. III. I y III. y III. 5
- 6. 9. Los barros anódicos que se obtienen en el proceso final de obtención de cobre metálico contienen I) II) III) A) B) C) D) E) oro. plata. platino. Sólo I. Sólo II. Sólo I y II. Sólo II y III. I, II y III. 10. ¿Cuál de los siguientes procesos minero-metalúrgicos llevados a cabo en la industria del cobre, se considera sólo una transformación física de la materia prima? A) B) C) D) E) Flotación Lixiviación Chancado Electrobtención Extracción con solventes 11. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones, es incorrecta? A) B) C) D) E) Hoy en día se explotan minerales de cobre oxidados y sulfurados. Los aceros presentan propiedades anticorrosivas. Todos los aceros contienen un porcentaje de carbono. El cobre es un recurso natural no renovable. El cobre RAF tiene un porcentaje de pureza mayor que el cobre electrolítico. 12. Chile posee grandes reservas de Litio y es el primer productor mundial en la comercialización de este metal. Respecto de este elemento es incorrecto afirmar que A) B) C) D) E) su comercialización se realiza principalmente mediante sales de litio. se extrae del Salar de Atacama en forma metálica. se utiliza en la industria del vidrio y en la producción de aluminio. se emplea en la producción de pilas y espejos de telescopios. el carbonato de litio tiene usos farmacológicos. 6
- 7. 13. Respecto de la industria del hierro, en el alto horno el carbón coque que se adiciona desempeña las siguientes funciones I) II) III) producir CO para reducir los óxidos de hierro. oxidar el hierro que no se ha fundido. alcanzar elevadas temperaturas para fundir los productos. De estas funciones, es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) sólo sólo sólo sólo sólo I. II. III. I y II. I y III. 14. ¿Cuál(es) de las siguientes propiedades presenta el Hierro? I) II) III) A) B) C) D) E) Densidad elevada Alto punto de fusión y ebullición Gran solubilidad en agua Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III. 15. ¿Cuál de los siguientes minerales NO se considera metálico? I) II) III) A) B) C) D) E) Sólo Sólo Sólo Sólo Sólo Yodo Caliche Pirita. I. II. III. I y II. II y III. 16. Los óxidos SiO2 (dióxido de silicio), Al 2O3 (óxido de aluminio III) son materias primas en la producción de A) B) C) D) E) papel. cloruro de sodio. plásticos. vidrio. acero. 7
- 8. 17. El nitrato de sodio (NaNO3) es un recurso mineral que se explota hasta el día de hoy. El producto se vende bajo el nombre comercial de A) B) C) D) E) salmuera. salitre. calcita. dolomita. pechblenda. 18. De las salmueras presentes en el salar de Atacama se extrae la materia prima que se procesa para obtener I) II) III) A) B) C) D) E) ácido bórico. cloruro de sodio. carbonato de litio. Sólo I. Sólo III. Sólo I y II. Sólo I y III. I, II y III. 19. Dentro de los actuales del litio de gran demanda están el (la) A) B) C) D) E) producción industrial de soda cáustica. uso como pesticida agrícola. producción de baterías de energía. síntesis de isótopos radiactivos con fines médicos. generación de antibióticos. 20. “El …………………… es obtenido a partir de piedra caliza y arcilla en proporción óptima a temperaturas por sobre los 1500 ºC, enfriando y moliendo el producto resultante”, en el párrafo anterior, en la línea punteada debe leerse A) B) C) D) E) acero especial. cemento Pórtland. vidrio pirex. nylon 66. carbonato de litio. DMTR-QM37 Puedes complementar los contenidos de esta guía visitando nuestra Web http://www.pedrodevaldivia.cl/ 8