Fundamentos de la Industria Química, Mineralogía y Metalurgia del Acero

Tipos de Industria Química

La industria química se clasifica en dos tipos principales:

1. Industria de Base

   Tiene el objetivo de utilizar y obtener materias primas para crear objetos intermedios, que servirán como materias primas para otras industrias.

   • Orgánica: (petroquímica, carbón)
   • Inorgánica: (metalurgia, ácido sulfúrico, amoníaco)

2. Industria de Transformación

   Incluye la fabricación de productos finales o intermedios específicos (fertilizantes, detergentes, perfumería, cerámica, etcétera).

Proceso de Transformación Industrial

El proceso general de transformación de materias primas sigue la siguiente secuencia:

MATERIAS PRIMAS → ETAPA DE TRANSFORMACIÓN FÍSICA → TRANSFORMACIÓN QUÍMICA → TRANSFORMACIÓN FÍSICA (Producto y Subproducto)

Impacto Ambiental de la Industria

Existen tres tipos de residuos contaminantes y tóxicos generados por la industria:

• Líquidos (vertidos)
• Sólidos (residuos)
• Gaseosos (efluentes)

Tecnologías de Prevención y Tratamiento

Existen dos tipos de tecnología para prevenir o mitigar el impacto ambiental:

1. Tecnología Paliativa

   Se encarga de tratar los desechos y problemas ambientales una vez que hayan ocurrido.

2. Tecnologías de Reducción o Etapa Final

   Se encargan de capturar a los contaminantes antes de que estos se expandan al medio ambiente.

Clasificación de los Minerales

1. Elementos Nativos: (Cu, Ag, Au, Pt, Sb, Bi, C y S)
2. Sulfuros: (S^-2)
3. Haluros: (Halógenos: Cl^-, I^-, Br^-, F^-)
4. Óxidos e Hidróxidos: (O^-2, OH^-)
5. Carbonatos, Nitratos y Boratos: (CO₃^-2, NO₃^-, B₄O₇^-2)
6. Sulfatos, Cromatos y Molibdatos: (SO₄^-2, CrO₄^-2)
7. Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos: (PO₄^-3, AsO₄^-3, VO₄^-3)
8. Silicatos: (SiO₄^-4)

Características de los Minerales

• Son naturalmente formados.
• Son inorgánicos.
• En general, son sólidos.
• Poseen una composición química definida.
• Son homogéneos.
• Son cristalinos o amorfos.

Minería y Elaboración del Acero

Minería del Hierro

Las minas importantes mencionadas son Santa Bárbara y Algarrobo (asociadas a la siderurgia Huachipato, VIII Región).

Los minerales más importantes del hierro son los óxidos, carbonatos y sulfuros.

Elaboración del Acero

Para elaborar acero se utiliza chatarra de hierro y hierro fundido (que proviene de los óxidos).

La chatarra cumple dos funciones esenciales:

1. Extrae la cantidad de oxígeno para que se quede el hierro puro.
2. Entrega la cantidad de carbono necesaria para formar acero.

Tipos de Acero

1. Acero Inoxidable

   Formado por hierro, carbono, cromo y níquel. Es resistente a la corrosión, se mantiene brillante y se usa en materiales quirúrgicos.

2. Aceros Rápidos o de Alta Dureza

   Además de hierro y carbono, contienen tungsteno, molibdeno y cromo. Son resistentes a las altas velocidades y altas temperaturas. Usados en la fabricación de brocas y cuchillas.

3. Acero con Manganeso

   Tiene alta resistencia a la temperatura y presión, y se dilata con facilidad. Se usa en la fabricación de rieles.

4. Acero con Silicio

   Utilizado en la fabricación de instrumentos que tienen alta elasticidad. Ejemplo: resorte.