Plata

Antecedentes

La plata fue uno de los primeros metales conocidos por los seres humanos y se ha considerado un metal precioso desde la antigüedad. La plata ha sido utilizada como moneda por más personas a lo largo de la historia que cualquier otro metal, incluso el oro. Aunque generalmente se encuentra en minerales con metales menos raros, como cobre, plomo y zinc, la plata aparentemente se descubrió en forma de pepita, llamada plata nativa, alrededor del 4000 a. C. Se han encontrado utensilios y adornos de plata en tumbas antiguas de Caldea, Mesopotamia, Egipto, China, Persia y Grecia. En épocas más recientes, los principales usos de la plata fueron la acuñación y la platería.

En 1993, la producción mundial de plata de las minas ascendió a 548,2 millones de onzas (15,5 mil millones de gramos). Durante ese año, México fue el mayor productor mundial de plata, con una producción total de 75.7 millones de onzas (2.1 mil millones de gramos). Estados Unidos fue el segundo productor líder, seguido de Canadá, Australia, España, Perú y Rusia. La gran mayoría de la plata del mundo se utiliza en aplicaciones industriales y Estados Unidos es el principal consumidor. Otros consumidores importantes son Japón, India y países de Europa del Este.

La minería de plata en América del Norte se remonta al siglo XVIII. Alrededor de 1800, la producción comenzó en los Estados Unidos en la costa este y luego se trasladó al oeste. La extracción de plata fue fundamental para el asentamiento del estado de Nevada. En 1994, Nevada era el mayor productor de plata de Estados Unidos; Las minas de Nevada produjeron 22,8 millones de onzas troy (709 millones de gramos) de plata. Arizona, California y Nevada son conocidas por sus depósitos de plata de gran tonelaje y baja ley.

Características físicas y usos de la plata

La plata es el elemento metálico más blanco. Es raro, fuerte, resistente a la corrosión y no se ve afectado por la humedad, los ácidos vegetales o los álcalis. La plata también es resonante, moldeable, maleable y posee la conductividad térmica y eléctrica más alta de cualquier sustancia. El símbolo químico de la plata es Ag, del latín argentum que significa blanco y brillante. Aunque la plata no reacciona a muchos productos químicos, sí reacciona con el azufre, que siempre está presente en el aire, incluso en pequeñas cantidades. La reacción hace que la plata se empañe, por lo tanto, debe pulirse periódicamente para conservar su brillo.

La plata posee muchas características y cualidades físicas especiales que la hacen útil en una variedad de industrias. La industria de la fotografía es la que más utiliza compuestos de plata. La plata forma las sales o haluros más sensibles a la luz, que son esenciales para desarrollar fotografías de alta calidad. La plata tiene la conductividad eléctrica más alta por unidad de volumen de cualquier metal, incluido el cobre, por lo que se usa ampliamente en electrónica. Los usos especializados incluyen contactos de relés y interruptores para controles y accesorios de automóviles, calefacción de ventanas de automóviles y electrodos para electrocardiogramas.

La plata es uno de los oxidantes más fuertes, por lo que es un catalizador esencial para la industria de procesos químicos. Se utiliza en la producción de adhesivos, vajillas, cintas de grabación de mylar y muchos otros productos. La plata es el más reflectante de todos los metales, y se utiliza para revestir vidrio en espejos. También se utiliza en tubos de vacío de rayos X y como material para cojinetes. Con el nivel más alto de conductividad térmica entre los metales y resistencia a la combustión y las chispas, la plata es un material valioso para una variedad de otros procesos industriales. La aplicación de consumo más común de la plata es su uso en joyería. La plata pura, que sería demasiado blanda para ser duradera, se mezcla con un 5-20% de cobre en una aleación conocida como plata esterlina.

Hoy en día, un porcentaje muy pequeño de la plata del mundo se utiliza en la acuñación, aunque las monedas de plata eran una forma popular de moneda hasta el pasado reciente. A medida que las naciones industrializadas comenzaron a producir una gran cantidad de monedas de plata en el siglo XX, la plata se volvió menos disponible y, por lo tanto, más cara. El Tesoro de los Estados Unidos, que hasta entonces había estado acuñando monedas de plata al 90%, cambió su acuñación por una ley del Congreso de 1965. La Ley de Monedas de Plata de Johnson desmonetizó completamente la plata y, con la excepción de las monedas bicentenarias, todas las monedas estadounidenses recién acuñadas ahora están hechas de una aleación de cobre y níquel.

El
proceso de fabricación

La plata se obtuvo por primera vez en el México del siglo XVI mediante un método llamado proceso de patio. Implicaba mezclar mineral de plata, sal, sulfuro de cobre y agua. A continuación, se recogió el cloruro de plata resultante añadiendo mercurio. Este método ineficaz fue reemplazado por el proceso de von Patera. En este proceso, el mineral se calentó con sal de roca, produciendo cloruro de plata, que se lixivió con hiposulfito de sodio. Hoy en día, se utilizan varios procesos para extraer plata de los minerales.

Un método llamado proceso de cianuro, o lixiviación en pilas, ha ganado aceptación dentro de la industria minera porque es una forma de bajo costo de procesar minerales de plata de menor ley. Sin embargo, los minerales utilizados en este método deben tener ciertas características:las partículas de plata deben ser pequeñas; la plata debe reaccionar con soluciones de cianuro; los minerales de plata deben estar relativamente libres de otros contaminantes minerales y / o sustancias extrañas que puedan interferir con el proceso de cianuración; y la plata debe estar libre de minerales sulfurados. La idea de la cianuración en realidad se remonta al siglo XVIII, cuando los mineros españoles filtraron soluciones ácidas a través de grandes montones de mineral de óxido de cobre. El proceso se desarrolló en su forma actual a finales del siglo XIX. El proceso del cianuro se describe aquí.

Preparando el mineral

• 1 El mineral de plata se tritura en pedazos, generalmente con diámetros de 1-1.5 pulgadas (2.5-3.75 cm), para hacer que el material sea poroso. Se agregan aproximadamente 3-5 libras (1.4-2.3 kg) de cal por tonelada de mineral de plata para crear un ambiente alcalino. El mineral debe estar completamente oxidado para que el metal precioso no quede confinado en minerales de sulfuro. Donde existen finos o arcillas, el mineral se aglomera para crear una pila de lixiviación uniforme. Este proceso consiste en triturar el mineral, agregar cemento, mezclar, agregar agua o una solución de cianuro y curar en aire seco durante 24-48 horas.
• 2 El mineral quebrado o triturado se apila sobre plataformas impermeables para eliminar la pérdida de la solución de cianuro de plata. El material de la almohadilla puede ser asfalto, plástico, láminas de caucho y / o arcillas. Estas almohadillas están inclinadas en dos direcciones para facilitar el drenaje y la recogida de las soluciones.

Agregar la solución de cianuro y curar

• 3 Se agrega una solución de agua y cianuro de sodio al mineral. Las soluciones se entregan a los montones mediante sistemas de rociadores o métodos de encharcamiento, incluidas zanjas, inyección o filtración de capilares.

Recuperando la plata

• 4 La plata se recupera de las soluciones de lixiviación en pilas de una de varias formas. La más común es la precipitación Merrill-Crowe, que utiliza polvo fino de zinc para precipitar el metal precioso de la solución. A continuación, el precipitado de plata se filtra, se funde y se convierte en lingotes.
• 5 Otros métodos de recuperación son la absorción de carbón activado, donde las soluciones se bombean a través de tanques o torres que contienen carbón activado, y la adición de una solución de sulfuro de sodio, que forma un precipitado de plata. En otro método, la solución pasa a través de materiales de resina cargados que atraen la plata. El método de recuperación generalmente se decide en función de factores económicos.

La plata rara vez se encuentra sola, pero sobre todo en minerales que también contienen plomo, cobre, oro y otros metales que pueden tener valor comercial. La plata surge como un subproducto del procesamiento de estos metales. Para recuperar plata de minerales que contienen zinc, se utiliza el proceso de Parkes. En este método, el mineral se calienta hasta que se funde. A medida que se deja enfriar la mezcla de metales, se forma una costra de zinc y plata en la superficie. Se quita la corteza y los metales se someten a un proceso de destilación para eliminar el zinc de la plata.

Para extraer plata de minerales que contienen cobre, se utiliza un proceso de refinado electrolítico. El mineral se coloca en una celda electrolítica, que contiene un electrodo positivo o ánodo y un electrodo negativo o cátodo en una solución de electrolito. Cuando la electricidad pasa a través de la solución, la plata, con otros metales, se acumula como un lodo en el ánodo mientras que el cobre se deposita en el cátodo. Los lodos se recogen, luego se tuestan, se lixivian y se funden para eliminar las impurezas. Los metales se forman en bloques que se utilizan como ánodos en otra ronda de electrólisis. A medida que se envía electricidad a través de una solución de nitrato de plata, se deposita plata pura en el cátodo.

El futuro

La cantidad de plata que se producirá en el futuro depende de muchos factores, incluida la tasa de producción de otros metales y los usos futuros de la plata. La demanda industrial de plata parece mantenerse estable en general. Debido a que la plata se encuentra naturalmente con otros metales, la producción futura está vinculada a la producción de cobre, plomo, oro y zinc.

En el futuro, la plata probablemente seguirá utilizándose para aplicaciones industriales especiales, así como para artículos de consumo, como joyas y cubiertos. Además de estos usos tradicionales, el valor de la plata también dependerá de los nuevos usos del metal. Por ejemplo, actualmente se está desarrollando el uso de plata como agente desinfectante. Los fabricantes se han apresurado en respuesta a los estudios del Centro para el Control de Enfermedades con sede en Atlanta de que muchos virus, incluidos los relacionados con el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), sobrevivirán brevemente fuera de un individuo en fluidos depositados en superficies de productos plásticos, como teléfonos. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. en Osaka, Japón, completó un proyecto en el Instituto de Investigación de Enfermedades Microbianas de la Universidad de Osaka para producir un tratamiento de superficie que proporcione una desinfección duradera para sus productos plásticos. La investigación reveló que el sistema más eficaz es un compuesto a base de tiosulfato de plata.

Actualmente comercializado con el nombre de Amenitop, el sistema consta de microesferas de gel de sílice que contienen un complejo de tiosulfato de plata. El recubrimiento de gel de sílice permite una liberación gradual del compuesto de plata sobre la superficie, lo que proporciona una desinfección duradera. Los estudios sugieren que Amenitop mata las bacterias y los virus al destruir las membranas celulares.