Aspectos ambientales de la extracción de metales

Opciones para la obtención de metales

Si se detiene y mira a su alrededor, ¿cuántos objetos ve que contienen metal? Tu lámpara, tu lavavajillas, la valla de la esquina, el buzón, el anillo en el collar de tu perro. Bueno, ya captas la idea.

¿Alguna vez has pensado de dónde viene todo este metal? El metal proviene de uno de dos procesos: reciclaje o extracción. Reciclar significa que el metal fue recolectado, reformado y reutilizado. Por ejemplo, tal vez ese metal de una lata de refresco se reutilizó para hacer las partes de un buzón. Extraer significa que el metal se eliminó de la tierra. Tanto el reciclaje como la extracción tienen sus pros y sus contras. Esta lección examinará estos pros y contras y también analizará las formas en que se extrae el cobre de los minerales , que son minerales que contienen un metal.

Ubicación de minas en todo el mundo. La minería impacta a la región tanto ambiental como económicamente

Pros y contras de la extracción y el reciclaje

Empecemos por las ventajas de extraer metal de la tierra.

• Rentable. Los países que extraen metales pueden ganar mucho dinero porque los metales en bruto tienen una gran demanda.
• Trabajos. Numerosos trabajos se encuentran en la industria minera, desde la extracción hasta el procesamiento y el transporte.
• Economía. Además de crear empleos directamente relacionados con la minería, las empresas mineras pagan impuestos e impulsan la economía local mediante la construcción de infraestructura cerca de las minas para los trabajadores.

Ahora examinemos la desventaja de la extracción.

• Daño ambiental. Los procesos necesarios para extraer el metal contaminan el agua y el suelo. La extracción también puede destrozar la tierra. A menudo resultan materiales de desecho, que también deben ser tratados.
• Uso de otros recursos. Para refinar metales, se deben utilizar otros materiales, como combustible.

Mina Fort Knox cerca de Fairbanks, Alaska, desde el aire. La mina a cielo abierto ha cambiado el panorama.

A continuación, veamos los pros y los contras del reciclaje, empezando por los pros.

• Menos polución. Debido a que el metal ya ha sido refinado, no es necesario dañar el medio ambiente para extraerlo ni utilizar otros recursos para refinarlo.
• Menos gasto. La reutilización de metales reduce la cantidad de metales en los vertederos.
• Menos dinero. Reciclar es más barato que extraer y refinar metales.
• La tierra contiene una cantidad finita de mineral, por lo que, al reciclarla, es menos probable que se acabe.

Y ahora los contras.

• Menos trabajos. El reciclaje no ofrece el impulso económico que resulta de la extracción.
• Costo. Aunque sigue siendo más barato que la extracción, el metal reciclado debe clasificarse, recogerse y transportarse. Esto puede resultar costoso.

Cementación: pros y contras

Ahora que está familiarizado con la extracción frente al reciclaje, examinemos un par de formas en que el metal, específicamente el cobre, se extrae de los minerales. Desafortunadamente, un minero rara vez encuentra el metal por sí solo, por lo que los mineros deben hacer cosas especiales para aislar el metal.

La cementación es la extracción de un metal mediante el uso de un metal más reactivo. En el caso del cobre, se utiliza chatarra de hierro y se “intercambiará” con cualquier cosa a la que se haya unido el cobre. Suena extraño, ¿no? Imagínese el cobre en una solución acuosa (lo que simplemente significa que el cobre está en agua). Mientras que en esta lechada, el cobre está adherido a otros elementos y no está en su forma pura. En la cementación, se utiliza chatarra y los materiales adheridos al cobre se conectan con el hierro más reactivo, dejando el cobre por sí solo, lo que lo hace más valioso. Este proceso ha existido durante años. De hecho, la cementación se utilizó en el siglo X en China y en Europa en el siglo XIII. Veamos los pros y los contras de la cementación.

La chatarra se puede utilizar en el proceso de cementación en lugar de terminar en un vertedero.

Pros:

• La chatarra de hierro es relativamente barata. Usar hierro para obtener un metal más caro (cobre) es rentable.
• La chatarra tiene un propósito en lugar de ir a un vertedero.
• El proceso de cementación requiere poca energía.
• La cementación se puede utilizar en minerales de cobre de baja ley e incluso en cobre en aguas residuales.

Contras:

• Los mineros necesitan suficiente chatarra para que la cementación funcione y, a veces, la chatarra no está disponible.
• Para usar continuamente el proceso de cementación, la chatarra debe almacenarse y luego usarse. La chatarra almacenada puede comenzar a oxidarse, lo que la hace menos efectiva en el proceso de cementación.
• El mineral resultante puede necesitar un procesamiento adicional para hacer cobre puro.
• Los mineros deben “sacrificar” el hierro para obtener el cobre.

Reducción de carbono: pros y contras

Otra forma en que se puede extraer el cobre de un mineral es mediante el uso de carbono. Cuando los mineros usan esta técnica, el cobre está presente en el mineral como óxido , lo que significa que el cobre está unido al oxígeno. Esto se conoce como óxido de cobre. El óxido de cobre en el mineral se calienta junto con el carbono, y el carbono obtiene el oxígeno del cobre, dejando así el cobre por sí mismo. Nuevamente, esto hace que el cobre sea utilizable. En este proceso de extracción, el óxido de cobre se reduce, lo que significa que el cobre pierde oxígeno. Así que todo este proceso se conoce como reducción de carbono a alta temperatura de óxido de cobre (¡qué bocado!). Vamos a referirnos a ello como reducción de carbono . Ahora veamos los pros y los contras.

Pros:

• La reducción de carbono requiere poca energía.
• La reducción de carbono cuesta poco dinero.

Contras:

• La reducción de carbono libera dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, que no es bueno para el medio ambiente.
• El cobre puede contener algo de carbono y puede ser menos puro que el cobre obtenido por otros métodos.

Resumen de la lección

Los metales se utilizan en todo, desde utensilios de cocina hasta aviones y se obtienen de la extracción , lo que significa que el metal se elimina de la tierra, o mediante el reciclaje , lo que significa que el metal se recolecta, reforma y reutiliza. Si bien la extracción puede referirse a eliminar el mineral o eliminar un mineral que contiene un metal de la tierra, también puede referirse a eliminar el metal del mineral. Tómese un momento para revisar la tabla sobre los pros y los contras de la extracción y el reciclaje.

Ventajas de la extracción	Contras de la extracción
Rentable / impulsa la economía	Daño ambiental
Crea trabajos	Debe utilizar otros recursos

Ventajas del reciclaje	Contras del reciclaje
Menos polución	Menos trabajos
Menos desperdicio / cantidad finita de mineral	Debe recoger, transportar y almacenar
Menos costos

Finalmente, los metales se pueden extraer de los minerales de muchas formas. Esta lección examinó dos: la cementación , donde un metal más reactivo ‘intercambia lugares’ con otro metal, dejando el metal deseado libre de otros elementos. Esta lección destacó el uso de chatarra, que se intercambia con cobre en una solución acuosa o con cobre mezclado entre otros elementos en agua. El segundo método de extracción fue la reducción de carbono , donde se calienta un óxido de carbono (carbono conectado al oxígeno) y el carbono toma el oxígeno, dejando el cobre aislado. Ambos tienen pros y contras. Tómese un momento para revisar la tabla.

Ventajas de la cementación	Contras de la cementación
Menos chatarra en vertederos	Requiere mucha chatarra y almacenamiento para ella
Reemplazar un metal valioso (cobre) con metal barato (chatarra)	Puede ser necesario procesar más el cobre para hacer puro
Puede obtener cobre de las aguas residuales	Debe sacrificar un metal para obtener otro
Energía baja

Ventajas de la reducción de carbono	Contras de la reducción de carbono
Bajo costo	Libera dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero.
Requiere poca energía	Puede necesitar más procesamiento para hacer que el cobre sea puro.