¿Cómo se produce el zinc?
Casi todo el zinc refinado hoy en día (más del 95 por ciento) se extrae de la esfalerita (ZnS), también conocida como zinc blende.
Los minerales de esfalerita generalmente contienen entre 5 y 15 por ciento de zinc. Para llevar esto a un estado puro que pueda ser utilizado por los consumidores, el metal debe separarse, concentrarse y refinarse en una forma metálica pura. Cualquiera de los procesos hidro-metalúrgicos o piro-metalúrgicos puede hacer esto, sin embargo, más del 90 por ciento de la producción actual ahora proviene de plantas hidrometalúrgicas.
Una vez extraído, el mineral de zinc se tritura y se separa del plomo mediante flotación por espuma. El plomo y otros metales, como la plata, que pueden estar presentes en el mineral en cantidades recuperables se extraerán y tratarán por separado.
El concentrado restante consistirá en entre 1 y 15 por ciento de zinc, pero conservará un alto contenido de azufre (alrededor del 30 por ciento) que debe eliminarse. Esto se puede hacer asando el mineral triturado a temperaturas superiores a 1652 ° F (900 ° C), produciendo óxido de zinc (ZnO) y dióxido de azufre.
Si se emplean técnicas hidro-metalúrgicas, el óxido de zinc luego se lixivia de las otras calci- nas utilizando ácido sulfúrico. Mientras que el zinc se disuelve en el ácido, el plomo y la plata no se disuelven y el hierro se precipita.
Se agrega polvo de zinc para ayudar a purificar la solución a través de un proceso de cementación antes de que se electrolice.
Usando ánodos de aleación de plomo y cátodos de aluminio , la solución rica en zinc se electroliza y provoca que el zinc se deposite en el aluminio.
Luego se extrae, se funde y se vierte en lingotes con purezas del 99,95 al 99,995 por ciento o aleados directamente con cobre, aluminio o magnesio .
El zinc físico comercializado en la Bolsa de Metales de Londres (LME) debe cumplir con la especificación especial de zinc de alta ley del 99.995 por ciento.
Si bien las técnicas pirometalúrgicas todavía se emplean en varias plantas, el proceso es extremadamente intensivo en energía y costoso.
La Imperial Smelting Corporation desarrolló una técnica durante los años 1940 y 1950 que redujo el zinc y el plomo usando carbono dentro de un alto horno especialmente diseñado.
El proceso, conocido como el proceso Imperial Smelting, implica asar zinc y sulfuros de plomo, que ocurren de forma natural juntos, para producir óxidos. Los óxidos de zinc y plomo se cargan luego en un alto horno con carbón coquizable.
A medida que el aire caliente ingresa al horno, el monóxido de carbono y los vapores de dióxido que contienen zinc ascienden por el eje y se enfrían en un condensador de salpicaduras de plomo. El zinc es absorbido por el plomo fundido, que luego se enfría, permitiendo que el zinc flote a la superficie.
La capa de zinc se vierte y se cuela mientras el plomo se envía de vuelta al condensador.
Según la Asociación Internacional de Zinc, los hornos de Fundición Imperial solo están actualmente en operación en China, India, Japón y Polonia.
Además de extraer zinc del mineral (producción primaria), el metal también se puede reciclar de fuentes existentes (producción secundaria). Aproximadamente una cuarta parte del zinc que se consume ahora proviene de fuentes secundarias.
Los hornos de arco eléctrico, que se utilizan para procesar y reciclar chatarra de acero , también pueden recoger zinc presente en los aceros galvanizados.
Al igual que en los hornos imperiales de fundición, las altas temperaturas en los hornos de arco eléctrico vaporizan el zinc, lo que hace que se eleve con los gases que se pueden recoger. El enriquecimiento en un horno rotatorio (horno Waelz) produce óxido de zinc que luego puede retroalimentarse en el circuito de producción.
La producción mundial de minas de zinc fue de aproximadamente 13,7 millones de toneladas en 2013, mientras que la producción mundial de zinc refinado fue de aproximadamente 13 millones de toneladas en el mismo período. Alrededor de 3 millones de toneladas, o algo menos de una cuarta parte de la producción mundial, provienen de fuentes recicladas.
Por país, el mayor productor de zinc refinado es China, que representa alrededor del 40 por ciento de la producción mundial, seguido de Europa y Corea.
Por empresa, los mayores productores de zinc refinado son Nyrstar, Glencore y Korea Zinc.
Las mayores fuentes de minerales de zinc son China, Australia y Perú.
Fuentes:
Grupo internacional de estudio sobre plomo y zinc. Revisión de Tendencias en 2013: Zinc . 17 de febrero de 2014.
Asociación Internacional de Zinc. Reciclaje de zinc: suministro de materiales . 2011.
URL: https://web.archive.org/web/20140802220949/http://www.zinc.org/basics/zinc_recycling
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