Escoria

Escoria Concepto: Residuos que se obtienen en los procesos metalúrgicos.

Escoria. Es un material que contiene sustancias inútiles de un mineral, que se encuentran presentes en cualquier proceso metalúrgico que involucre fundiciones. Por lo general, las escorias de cobre son óxidos de hierro silicatos Si0₂, aunque existen otros elementos que no superan el 20% por lo que no se toman en cuenta.

En la actualidad se utilizan diversos procesos metalúrgicos para la obtención y recuperación de metales y en cada uno de ellos se producen residuos inevitables como la formación de escorias, tratándose de que tengan el menor contenido de metal posible y que sus residuos finales tengan un valor posterior para otros procesos industriales.

Aplicaciones de la escorias

En un proceso de fundición, la escoria puede ser definida como una fase que contiene substancias inútiles de un mineral y que inevitablemente estará en cualquier operación pirometalúrgica que involucre sistemas fundidos.

La escoria presenta un contenido de sílice bastante alto, lo cual permite su uso como materia prima para la producción de lana de vidrio y otros materiales termoaislantes. También se puede usar para la fabricación del vidrio. Por medio de otros procesos es posible obtener una arena de escoria que, finalmente dividida, forma con el agua un cemento hidráulico muy eficaz.

Sin tratamiento posterior se puede usar como material de relleno y como materia prima para la producción de bloques y ladrillos.

Tal es el caso del cobre, las escorias tienen un rol fundamental durante la pirorefinación, en la disolución de impurezas de la fase metálica.

Características de las escorias de extracción de cobre

Las escorias de extracción de cobre deben poseer características importantes para asegurar la máxima eficiencia durante la operación pirometalúrgica

• La escoria debe encontrarse completamente líquida a la temperatura de fusión del metal o de la mata.
• La escoria debe ser fácilmente manejable durante el proceso; esto es, debe existir un compromiso entre baja viscosidad.
• Las escorias que van a descarte deben contener mínimas cantidades del metal, disuelto o en suspensión.
• El rango de operación de la escoria debe ser tal, que admita variaciones tanto en la composición de la escoria misma como en la alimentación al reactor sin producir trastornos de funcionamiento.
• La escoria debe asegurar una buena eliminación de los elementos menores no deseados.
• Las escorias, como en cualquier sistema metalúrgico, suelen representarse por diagramas de equilibrio, conocidos también como diagramas de fases.

A través de la historia de la metalurgia, la escoria ha sido normalmente considerada como el desecho resultante de las operaciones de fusión y conversión; sin embargo, ya los primeros metalurgistas pudieron darse cuenta que algunas de sus propiedades químicas y/o físicas podían modificarse mediante la adición de fundentes adecuados, específicos al proceso que se lleva a cabo.

Las escorias de bronce

Son compleja desde el punto de vista estructural por la heterogeneidad con que se distribuyen sus componentes estructurales y por la diversidad composicional y estructural de las fases metálicas que incluye.

La escoria propiamente dicha está formada por una matriz irregular de feldespato en la que, en ocasiones, cristalizan islotes de kirschsteinita

Investigación y desarrollo recientes

A nivel mundial se viene trabajando en esta línea de investigación en el marco del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED), ya que se trata de un problema común de la industria metalúrgica. El desarrollo de los procesos de tratamiento de escorias y residuos metalúrgicos ha transcurrido de forma similar en los principales países productores de acero, arrabio, ferroaleaciones y metalurgia no férrea.

Antiguamente los metalúrgicos no valoraban en su completa dimensión a las escorias y a otros desechos, existían limitados conocimientos y experiencias sobre las masas fundidas y, por consiguiente, sobre la posibilidad de obtener materiales y artículos valiosos como resultado de su tratamiento. No existían tecnologías ni instalaciones destinadas a este fin, la organización del tratamiento de las escorias y residuos industriales se desarrollaba en empresas aisladas.

Los volúmenes de escoria y residuos crecieron de año en año en la medida que crecía y se desarrollaba la industria en los países con tradición metalúrgica. Sin embargo, el aprovechamiento de estos subproductos ha sido una inquietud permanente de las empresas metalúrgicas, no sólo por las posibilidades económicas (tanto en el uso propio como la venta a terceros); sino también por su contribución a la descontaminación del medio ambiente y a la necesidad de recuperar grandes extensiones de patios y terrenos aledaños a las factorías, donde se depositan las escorias.

Mediante investigaciones científicas y la actividad práctica se ha demostrado que el procesamiento integral y el uso racional de la escoria y otros residuos metalúrgicos permiten no sólo mejorar los índices económicos de la industria sino que a su vez son un importante sustituto de materias primas vírgenes empleadas en la industria de materiales de construcción, de agricultura y de otras.

Fuentes

• Ordóñez Hernández, Urbano. Tecnología de los metales I. Editorial Pueblo y Educación.
• Ordóñez Hernández, Urbano. Tecnología de los metales II. Editorial Pueblo y Educación.