licuar

La licuación es un proceso de separación térmica en el que un metal o aleación mezclada se calienta a una temperatura que funde solo el componente de menor punto de fusión, permitiendo que se escurra o se elimine mecánicamente del residuo de mayor punto de fusión. El nombre proviene del latín liquare, que significa fundir o hacer líquido. En la práctica, se calienta una masa de metales mezclados o un concentrado de mineral por debajo del punto de fusión del material menos fusible (más difícil de fundir) pero por encima del punto de fusión del más fusible, de modo que el metal más blando forma un charco líquido mientras el metal más rígido permanece sólido.

La aplicación clásica es la separación de plomo de cobre o estaño. Una mezcla de cobre y plomo se calienta a unos 330 a 400 grados Celsius, dependiendo de la composición. El plomo se funde a 327 grados Celsius mientras que el cobre se funde a 1085 grados Celsius, por lo que con un calor moderado el plomo se licúa y puede drenarse por el fondo de un crisol o recipiente de sedimentación, dejando un residuo rico en cobre. Este método fue esencial en la refinación de metales no ferrosos mucho antes de que las técnicas electrolíticas se estandarizaran.

La licuación funciona mejor cuando la brecha de punto de fusión entre el metal objetivo y el residuo es amplia y cuando la fase fundida no disuelve fuertemente la fase sólida. Si se calienta demasiado, el residuo comienza a ablandarse y pierde su rigidez; el metal líquido queda entonces atrapado en una pasta en lugar de fluir libremente. La gravedad es la única fuerza impulsora, por lo que la geometría del recipiente y la viscosidad del metal líquido son importantes. Las capas de escoria u óxido pueden obstruir el orificio de drenaje, y una separación incompleta deja producto contaminado en ambas corrientes.

Rol y límites modernos

La licuación fue desplazada en el siglo XX por la refinación electrolítica y la separación pirometalúrgica para trabajos de alta pureza, ya que no puede producir metal con una pureza superior al 95 a 98 por ciento. Sin embargo, sigue utilizándose en operaciones de reciclaje, tratamiento de chatarra y la concentración inicial de metales base mezclados donde no se requiere una pureza muy alta. También se practica en algunos contextos de fundición artesanal y a pequeña escala donde no se dispone de inversión de capital en refinación basada en celdas.

El proceso es sensible a la velocidad de enfriamiento y al tamaño y porosidad del residuo sólido. Si el líquido se enfría mientras aún está en contacto con el sólido, se solidifica nuevamente y vuelve a unir los metales; un canal de drenaje bien diseñado y una recolección rápida del metal líquido son críticos. Las aplicaciones modernas a menudo combinan la licuación con mesas de separación por gravedad o jigging para mejorar el rendimiento y la pureza.