UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULT ACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA M INERA Y METALURGICA METALURGICA
2015 2!"
METALURGIA DEL Introducion a la Mineria
Alumno: Marin Soto, Pablo Pablo !"ar
METALURGIA DEL URANIO – Marin Soto Pablo Cesar
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METALURGIA DEL INTRODUCCIÓN El uranio es un elemento radiactivo de color gris que se presenta en la naturaleza en sus formas isotópicas, tiene diversos usos estratégicos como por ejemplo en la producción de energía nuclear y la fabricación de armas nucleares además son muy nocivos para la salud he ahí su dicultad para el hombre en su proceso de producción! "e conocen cientos de minerales que contienen uranio, pero sólo unos pocos son de interés comercial, el principal mineral es la uraninita!
HISTORIA Información general El uranio fue descubierto en #$%&, en la pechblenda, por el químico alemán 'artin (einrich )laproth, quien le puso ese nombre por el planeta *rano! +ue aislado en estado metálico en #%#! -as propiedades radiactivas del uranio fueron demostradas en #%&., cuando el físico francés /ntoine (enri 0ecquerel produjo 1por la acción de una sal uorescente denominada uranilsulfato de potasio3 una imagen en una placa fotográca cubierta con una sustancia que absorbía la luz! -as investigaciones sobre la radiactividad que siguieron al e4perimento de 0ecquerel condujeron al descubrimiento del radio y a nuevos conceptos de la organización atómica! 5éase 6tomo7 Energía nuclear!
PROPIEDADES Estado ordinario "olido •
8unto de fusión de #!#92 :;,
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8unto de ebullición de 9!%#% :;
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g?cm9 a 2> :;
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@iene tres formas cristalinas!
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Es maleable y dActil!
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El uranio es soluble en ácido nítrico y clorhídrico, y es insoluble en los álcalis!
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+uertemente electropositivo y reactivo, dActil y maleable, pero mal conductor de la electricidad!
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1.-GEOLOGIA E"@/ y cantidades menores de uranio 29! -os yacimientos de este metal son generalmente detectados por radiometría!
2.-ORIGEN Funto con todos los elementos con pesos atómicos superiores al del hierro, el uranio se origina de forma natural durante las e4plosiones de las supernovas! El proceso físico determinante en el colapso de una supernova es la gravedad! -os valores tan elevados de gravedad que se dan en las supernovas es que genera las capturas neutrónicas que dan lugar a los átomos más pesados, entre ellos el uranio y el protactinio!
3.-RESERVAS -a B;
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METALURGIA EXTRACTIVA DEL URANIO El uranio es abundante en la naturaleza, sin embargo, se encuentra en proporciones muy pequeKas en las rocas de la corteza terrestre! /unque no siempre es así, y en algunas ocasiones, se producen concentraciones mayores en algunos lugares que dan lugar a posibles minas -a metalurgia e4tractiva del uranio, la podemos dividir en tres partes E4tracción del mineral, "u benecio hasta obtener la torta amarilla1*9B%3 -a renación y reducción hasta obtener el dió4ido de uranio1*B23
EXTRACCION DEL MINERAL YACIMIENTOS •
Yaci#iento$ o acu#ulacione$ en contacto$ o di$cordancia$ !
•
-os yacimientos más importantes de este tipo son los encontrados en el /thabasca en ;anadá, que ha dado lugar a las minas más ricas del mundo 1con contenidos superiores al #=3,
•
Yaci#iento$ en areni$ca
%$•
Yaci#iento$ en &rec'a$ rica$ en 'e#at(e
%$•
Filone$ o &rec'a$ #inerali)ada$!
Explot!"#$ M"$%&
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*na vez que se tiene localizado el yacimiento es necesario valorarlo y estudiar si es posible e4plotarlo en condiciones económicas, y cuál va a ser el método de e4plotación E4isten algunos parámetros que van a denir el tipo de medida a utilizar para la e4plotación! •
-a localización del depósito en relación con la supercie!
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El tipo, el tamaKo y la estructura del depósito!
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El tipo de roca en la que esta el uranio y
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-as consideraciones relativas al medio ambiente, que varían segAn la lejanía de los centros poblacionales y las restricciones nacionales!
M'to(o) (% %xt&!!"#$ 'inas en cielo abierto 'inería "ubterránea li4iviación inLsitu
9= 9% 2# ##
2 *ENE+ICIOS DEL URANIO El benefcio del uranio tiene como propósito la producción de concentrados, separando el material valioso del resto de los materiales que se encuentra mezclado el mineral! El benecio del uranio como producto nal un centrado de uranio que debdo a su color y consistencia se ha nautizado como Mtorta amarillaN esta torta puede ser una mezcla de uranatos de amonio, de sodio y magnesio!
R%!%p!"#$ El mineral de uranio e4traído de las minas se envía a una planta de tratamientos donde se almacena! El mineral se pesa a la llegada y se toma a mano una muestra para la determinación de la humedad!
C,$!(o "e reduce de un tamaKo inferior a #== mm, y se almacena en montones segAn su concentración de uranio o su granulometría! -a clasicación por tamaKos se hace mediante tamices vibrantes!
Mol"%$( El chancado y la molienda constituyen el conjunto de operaciones de reducción de tamaKo necesarias para lograr la liberación o accesibilidad del mineral de uranio!
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El tratamiento a seguir impone condiciones sobre la molienda! -as operaciones de concentración física e4igen una liberación lo mas completa posible del mineral de uranio!
L"x""!"#$ "e pueden recurrir a varios tipos de li4iviación! a! L"x""!"#$ %$ "$ /$o pl"!( l 0&$"o b!L"x""!"o$ %$ o$to$%) "$%&l 1poco aplicada al uranio3
(%
c.L"x""!"o$ po& p%&!ol!"#$ 1cuya aplicación al caso del uranio también a sido limitada3 d.L"x""!"o$ po& "t!"#$ 1que es el procedimiento utilizado corrientemente con el uranio3 -os montones de tamaKo granulometría y menos concentración se desechan directamente, -as de una concentración y tamaKo intermedio pasan a un proceso de li4iviación estática, -os más concentrados a li4iviación dinámica!
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-a li4iviación estática consiste en disolver la pasta con diferentes compuestos ácidos y?o microorganismos y mantenerlos en reposo!
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En la li*i+iacin din-#ica, $e di$uel+e el #aterial con -cido $ul./rico 0 $e #antiene en tan1ue$ aitando la #e)cla pero manteniendo constantes el 8( y
temperatura de la mezcla, de estos tanques va pasando en cascada a otros en los que la mezcla a variado su concentración en * 9B% y se les aKade una nueva dosis de ácido antes de pasar al siguiente tanque!
El producto de la li4iviación se manda a un lavado, en el que se terminan de separar los compuestos orgánicos o sólidos nos disueltos, se realiza en unos esperadores en los que se hace circular una disolución de agua MlimpiaN en contracorriente en varias fases consecutivas para ir obteniendo un proceso ón!
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-a pulpa resultante con un grado de humedad muy elevado y alta concentración de uranio, se pulveriza sobre una corriente de aire caliente, se seca y se enfría obteniendo un polvo con un &= de *9=% , que se almacena en bidones, este producto en el sector se denomina IyelloOcaJe,I 1torta amarilla3!
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P&o!%)o 2 En el procedimiento clásico para e4traer uranio se separa la pechblenda y se mezcla con ácido sulfArico y ácido nítrico! El uranio se disuelve así formando sulfato de uranilo 1*B2"B37 el radio y los demás metales que se encuentran en la mena de pechblenda se precipitan como sulfatos! /l aKadir hidró4ido de sodio, el uranio precipita como diuranato de sodio 1Ca 2*2B$P.(2B3, conocido también como ó4ido amarillo de uranio! 8ara obtener uranio de la carnotita, se trata la mena, namente triturada, con una disolución caliente de sosa y potasa cáustica para disolver el uranio, el radio y el vanadio!
USOS •
El principal uso del uranio en la actualidad es como combustible para los reactores nucleares que producen el 2 de la energía generada por el ser humano en el mundo!
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El uranio empobrecido es usado en la producción de municiones perforadoras y blindajes de alta resistencia!
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8or su alta densidad, se utiliza el uranio en la construcción de estabilizadores para aviones, satélites articiales y veleros!
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El largo periodo de semiLdesintegración del isotopo edad de la @ierra
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El alto peso atómico del uranioL29%, lo hace ecaz para la protección contra la radiación!
* se utiliza para estimar la
29%
