práctica de laboratorio

La pirita (FeS₂) es un mineral de hierro de color amarillo brillante, comúnmente confundido con el oro.

Pertenece al grupo de los sulfuros. Tiene

un 53,48% de azufre y un 46,52%

de hierro. Frecuentemente macizo,

granular fino, algunas veces subfibroso

radiado; reniforme, globular,

estalactítico. Insoluble en agua, y

magnética por calentamiento..

Su nombre deriva de la raíz griega pyr (fuego), ya que al rozarla con metales, el mineral emite chispas. Pero a la vez, si no es natural no es un mineral.

Propiedades físicas:

Sistema cristalográfico: Cúbico.

Hábito: Cúbico, cubo-octaédrico, piritoédrico, en macla de cruz de hierro, masivo.

Color: Amarillo latón.

Color de la raya: Pardo-oscuro verdoso.

Brillo: Metálico.

Dureza: 6-6'5 (Duro, no se raya con púa de acero).

Densidad: 5'1 g/cm3 (Pesado).

Otras: Estrías perpendiculares entre caras contiguas.

Debido a que los componentes de la

roca (ganga y mena) poseen distintas

densidades, al ser agitados, por la

gravedad, se separarán.

Una de las etapas de los procesos

metalúrgicos es la concentración.

Éste consiste en separar el metal o

compuesto metálico del material

residual que lo acompaña en el mineral.

Uno de los métodos de concentración

mecánica más sencillos es la separación

por gravedad.

Éste sistema se basa en la diferencia de

densidad entre los metales nativos, los

compuestos metálicos y los demás

materiales con los que están mezclados

en la roca.

Cuando se tritura el mineral o el

concentrado de mineral y se suspende

en agua o en un chorro de aire, las

partículas de metal o del compuesto

metálico, más pesadas, caen al fondo

de la cámara de procesado y el agua o

el aire se llevan la ganga (material

residual) más ligera.

Microscopio estereoscópico.

Cuba hidroneumática.

Balanza digital.

Pirita molida (FeS₂).

Arena fina (ganga).

Observamos en el microscopio las

diferentes partículas e identificamos el

mineral y la ganga.

Dimos un estimado del porcentaje de

mineral presente en la muestra.

Colocamos el mineral con la ganga en

una cuba hidroneumática.

Inclinamos ligeramente el recipiente y

con movimientos circulares,

agitamientos y pequeños golpecitos en

la cuba logramos separar el mineral de

la ganga.

Lo que obtuvimos al final fue el mineral

separado por completo de la ganga.

Mediante la tostación, obtendremos el

óxido del metal, pues se lleva a cabo en

presencia de oxígeno.

Como una primera etapa para obtener

hierro a partir de este mineral, se realiza

un proceso pirometalúrgico llamado

tostación.

Éste proceso consiste en calentar el

mineral concentrado en polvo a altas

temperaturas en presencia de aire y producir hematita (Fe₂O₃).

La tostación de la pirita es un proceso fuertemente exotérmico que se realiza de acuerdo con la reacción representada con la siguiente ecuación química:

4FeS₂ (s) + 11O₂ (g) → 2Fe₂O₃ (S) + 8SO₂ (g)

El oxígeno proviene del aire. El tipo y la cantidad de los productos de reacción dependen de la cantidad de oxígeno que reacciona.

La hematita (Fe₂O₃) es

un mineral compuesto de óxido férrico, y

constituye una importante mena de

hierro ya que en estado puro contiene

un 70% de este metal. A veces posee

trazas de titanio Ti, de aluminio Al,

de manganeso Mn y de agua H2O.

Propiedades físicas:

Sistema Cristalino: Romboédrico ó trigonal.

Hábitos: Cristales tabulares en varios grosores, formaciones boitroidales y en masas, también adopta formas terrosas.

Color: De acerado o gris plata a negro, rojo a café en hábitos terrosos.

Raya: De roja a café rojizo en hábitos terrosos

Brillo: Metálico y ocasionalmente resplandeciente o mate, opaco.

Dureza: 5.0 - 6.0

Densidad: 4.9 - 5.3

Textura: Dura y constituye pequeños individuos de forma irregular.

Tubo reactor en forma de “U”.

Probeta de 1000ml.

2 mangueras de hule.

2 tapones con tubo de vidrio.

2 pinzas para bureta.

Un tubo de vidrio de 25cm de largo.

Microscopio estereoscópico.

Vidrio de reloj.

1g. de pirita concentrada (FeS₂).

700ml. de disolución 0.1N de NaOH.

Fenolftaleína.

Aire comprimido.

Colocamos 1g. de pirita en un tubo en

forma de “U” (reactor), y colocamos el

tapón nuevamente.

Adicionamos 700ml. de Hidróxido de

Sodio (disolución 0.1 N de NaOH) en una

probeta de 1000ml. Agregamos varias

gotas de fenolftaleina hasta que nos dio

un color entre morado y rosa fuerte.

Abrimos la llave de la tubería del aire

lentamente hasta que observamos el

burbujeo en la disolución de NaOH en la

probeta.

Calentamos enérgicamente para

producir la tostación del mineral y

suspendimos el calentamiento cuando

observamos que éste cambió de color

a uno entre café oscuro y negro.

Así mismo, se produjo un cambio en la

coloración de la disolución NaOH, la

cual se volvió incolora.

Después esperamos a que se enfriara

el reactor para poder desconectarlo

y así recuperar el mineral tostado en

un vidrio de reloj.

Pesamos nuevamente el producto

obtenido y calculamos la diferencia.

61.7g - masa inicial

58.8g - resultantes