2 oro en la naturaleza
DESCRIPTION
oro en la naturalezaTRANSCRIPT
1
El Oro en la Naturaleza
Aspectos Termodinámicos y Cinéticos
Ing. José Félix Arocutipa Q.
2
El Oro en la Naturaleza
1.1 Elementos Nativos
* De los 92 elementos que se encuentran en estado natural, 22 de ellos se encuentran en estado
cristalino en la naturaleza recibiendo el nombre de “elementos nativos”, pues se encuentran en su estado más reducido y sin combinarse con aniones.
3
4
El Oro en la Naturaleza
1.2 Elementos Nativos
.
* En general estos elementos nativos son raros, pero no por ello menos importantes, algunos de ellos son tan raros que desde el inicio de la civilización
alcanzaron gran aprecio y valor, estamos hablado por su puesto de los “metales preciosos”, tales como: Au, Ag, Pt y el diamnate
5
El Oro en la Naturaleza
1.3 Propiedades mecánicas
* La maleabilidad ha sido una de las propiedades que causó más impacto en el desarrollo de la civilización. A diferencia de la mayoría de los minerales que son frágiles y no resisten ser moldeados por golpe, los metales pueden ser conformados y se pudieron desarrollar piezas para herramientas, armas o utensilios ceremoniales, el primero en ser usado
fue el cobre y sus aleaciones acuñando la “edad de bronce”
6
El Oro en la Naturaleza
1.4 Estructura
* En general los elementos nativos presentan estructura cristalina simple. La mayoría de
ellos cristalizan en un sistema isométrico: el cúbico; el Au, Ag, y el Cu cristalizan en la red cúbica de cara centrada, la cual se conoce como una red compacta que explica su comportamiento plástico y de alta resistencia mecánica.
7
El Oro en la Naturaleza
1.4 Estructura
* Estructura cúbica de cara centrada
8
El Oro en la Naturaleza
1.5 Química
* Los metales nativos presentan “solución sólida” por ejemplo, entre Au y Ag, Fe y Ni,
Fe y Pt , esta propiedad se basa en la gran intercambiabilidad entre estos elementos debido a tener radio atómico muy parecidos.
9
El oro y la plata tienen un radio atómico muy similar (1,44 A) y también el níquel y el hierro (1,24 nm). Por lo tanto todos los cristales de oro en la naturaleza contienen siempre cantidades variables de plata,
cuando posee más de 20% de plata se le da el nombre de electrum. La densidad del oro es de 19,3 y un oro con 100% de pureza se le denomina de 24 quilates.
10
El Oro en la Naturaleza
1.5 Química
11
El Oro en la Naturaleza
1.6 Ocurrencia
1
* El carácter precioso del oro se refleja en la abundancia de este elemento en la Tierra, en el
suelo y en el mar es del mismo orden: 0,06 ppm o 60 ppb si estuviese uniformente repartido nunca veríamos cristales de oro, la naturaleza tiene un importante proceso de concentración de elementos: los depósitos de minerales.
*
12
En la naturaleza el cobre, la plata y el oro se encuentran generalmente en los depósitos hidrotermales, los cuales se forman por la interacción química entre las rocas y los fluidos a altas temperaturas, que existen a kilómetros de profundidad siendo fluidos supercríticos acuosos.
13
El Oro en la Naturaleza
1.6 Ocurrencia
14
El Oro en la Naturaleza
1.6 Ocurrencia
15
El Oro en la Naturaleza
2.1 Electroquímica del Oro
2. Transporte y Movilidad del oro
Noble o Catódico Au-Au+3 1.498
Pt-Pt+2 1.200
Pd-Pd+2 0.987
Ag-Ag+1 0.799
Hg-Hg3+2 0.788
Cu-Cu+2 0.337
H2-H+ 0.000
Pb-Pb+2 -0.126
Sn-Sn+2 -0.136
Ni-Ni+2 -0.250
Co-Co+2 -0.277
Cd-Cd +2 -0.403
Fe-Fe+2 -0.440
Cr-Cr+2 -0.744
Zn-Zn+2 -0.763
Al-Al+3 -1.662
Mg-Mg+2 -2.363
Na-Na+1 -2.714Activo o Anódico K-K+1 -2.925
Mez+ + ze- = Me°Grado de Actividad
E°th a 25°Cvoltios
16
El Oro en la Naturaleza
2.1 Electroquímica del Oro
2. Transporte y Movilidad del oro
Las principales reacciones son:
• Au+ + e- = Au *
• AuHS2- = Au + 2 S + 2H+ + 3e-
• FeS2 + 8OH- = Fe++ + 2SO4= + 8H+ + 16e- *
• 16Au+ + FeS2 + 8OH- = 16 Au + Fe++ + 2SO4= + 8H+
• FeS2 + 7/2 O2 + H2O = Fe++ + 2SO4= + 2H+ **
• Au+3 + 3 Fe++ + 9OH- = Au + 3 FeOOH + 3 H2O **
• Fe++ + 1/4 O2 + H+ = Fe+++ + 1/2 H2O
• Fe+++ + 3 H2O = Fe(OH)3 + 3H+
• FeS2 + 8 H2O + 14Fe+++ = 15Fe++ + 2SO4= + 16H+
17
El Oro en la Naturaleza
2.2 El Acomplejamiento
2. Transporte y Movilidad del oro
18
El Oro en la Naturaleza3. Ocurrencia del Oro con Arsénico
* Por qué algunos sulfuros tales como la esfalerira como la galena son menos eficientes para concentrar oro que la pirita y la arsenopirita?
* La relación de AS/S >1, hace que tanto la pirita como la arsenopirita que tienen una banda prohibida de 0,2 a 0,9 eV mientras que la esfalerita llega 3 eV, se compoten con semicoductores p (permitiendo el depósito de oro) de manera preferencial
19
El Oro en la Naturaleza3. Ocurrencia del Oro con Arsénico
* Concentración del oro dentro de grano de pirita sigue la concentración del arsénico dentro del grano
Tabla I
20
El Oro en la Naturaleza3. Ocurrencia del Oro con Arsénico
* Concentración del oro en pirita y arsenopirita
Tabla II
21
El Oro en la Naturaleza3. Ocurrencia del Oro con Arsénico
Tabla I
Tabla II