Joaquín Jiménez Lorenzo
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| Obtención del Magnesio Joaquín Jiménez Lorenzo El magnesio es uno de los elementos más abundante en la corteza terrestre (2,2 % en masa). Está presente en el agua de mar (0,13 % en masa) y en diversos minerales como la dolomita (  ), la magnesita ( ), la brucita ( ) ó la epsomita ( ). En cuanto a los minerales son los dos primeros los que mayor trascendencia tienen industrialmente, pero es a partir de aguas marinas como se hace la extracción a gran escala. Otros minerales interesantes desde el punto de vista comercial serían la carnalita ( )el talco ( ) y el olivino ( ).La dolomita es un constituyente fundamental de las rocas sedimentarias carbonatadas (dolomías y calizas dolomíticas). Su presencia también es notable en filones hidrotermales de baja temperatura y en rocas metamórficas (formadas por altas presiones). L   a magnesita se encuentra por lo común en masas espáticas compactas. Hay importantes depósitos en la antigua Unión Soviética, Austria, Grecia y Estados Unidos. Dolomita Magnesita El magnesio metálico puede obtenerse por reducción, tanto térmica como electrolítica. En la reducción térmica, la dolomita se descompone para dar óxido de magnesio, el cual se reduce en hornos eléctricos a 1200 ºC con reductores como pueden ser aleaciones de hierro y silicio (ferrosilicio), carbono,  , etc. A esta temperatura el magnesio se vaporiza a medida que se produce, desplazando el equilibrio de la reacción, que en principio era desfavorable a la reducción. El otro método y el más importante es la electrólisis ígnea. En éste a su vez distinguimos la electrólisis del  disuelto en un fluoruro y el método de electrólisis del fundido.La electrólisis del disuelto en un fluoruro está actualmente en desuso. Se fundamenta en una transformación del método clásico empleado para el aluminio consistente en que la magnesita se disuelve en un baño de fluorurosajustando su densidad y su punto de fusión. Uno de los problemas del método es su tratamiento en la célula electrolítica debido a la tendencia a flotar fundido por encima del electrolito. Finalmente se estudiará en más detalle el segundo de los métodos electrolíticos, también llamado proceso Dow con el que se obtiene el 80% del magnesio mundial. Éste proceso parte del agua de mar o salmueras donde el magnesio se encuentra disuelto en su forma iónica  (que proviene del  ) en concentraciones de alrededor de 1350 mg/l. Estas aguas marinas, tras ser filtradas y limpiadas se conducen a una planta donde se les añade cal apagada (  ), que se diluirá generando iones hidroxilo y dando lugar a la reacción (*)(1)en la que se obtendrá hidróxido de magnesio que es muy poco soluble en agua y que por tanto precipitará. Para obtener la mayor cantidad de precipitado el proceso debe llevarse a cabo en un tanque de sedimentación. Es típico que la cal apagada se produzca paralelamente a este proceso aunque no forme parte de él estrictamente. Para su obtención es común la utilización de conchas de ostras por su alto contenido de  . Éstas se llevan a una planta trituradora y posteriormente se las introduce en un horno a altas temperaturas para producir cal y dióxido de carbono de manera que éste último se evapore y sólo quede la cal. Más tarde se añade a la cal una cantidad limitada de agua cuya reacción da la cal apagada.  Después de la reacción (1) se procede a filtrar la suspensión lechosa resultante. El sólido que da el filtrado se somete a un proceso de lavado y secado, para más tarde neutralizarlo con  . (2)Después, la disolución obtenida se conduce primero a unos evaporadores y más tarde a unos secadores con el objeto de eliminar el agua.  El  que resulta se funde en una cuba electrolítica (fig.) a unos 700ºC bajo atmósfera inerte (para minimizar las reacciones secundarias no deseadas) para producir  fundido y  gaseoso. El magnesio metálico se forma en el cátodo de acero y sube a la superficie, donde se recoge periódicamente. El cloro gaseoso se forma entorno al ánodo de grafito y se extrae. Este cloro gaseoso se convierte en , que se reutilizará en la reacción (2). La reacción de reciclaje es  (*)Nota: la reacción que realmente se produce es  dando como subproducto  que habrá que tratar por su toxicidad.En los últimos años China se ha convertido en uno de los grandes exportadores del metal y ha cambiado las tendencias de obtención anteriormente expuestas. Ha apostado sobre todo por un proceso térmico llamado Pidgeon. Es una técnica algo más sofisticada en la que se hace reaccionar silicio con óxido de magnesio a una temperatura muy elevada para obtener magnesio gaseoso.  Bibliografía -R. E. Petrucci, W. S. Harwood. Química General. Principios y Aplicaciones Modernas. Prentice Hall (1999) -K. W. Whitten, R. E. Davis, M. L. Peck. Química General. McGraw Hill (1998) -Fernando Fernández Lázaro. Química Orgánica e Inorgánica Básica. Publicaciones UMH (2000) |
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