Minerales no silíceos
El mineral no silíceo más abundante es el carbonato de calcio (CaCo3). La calcita es la variedad más abundante siendo éste el mineral que mayoritariamente constituye la roca caliza en gran parte de las formaciones rocosas. Otro ejemplo es el caso del mármol, el cual es un carbonato cálcico de elevada pureza.
El carbonato de calcio es un mineral bastante poco soluble en agua, pero sin embargo, se disuelve fácilmente cuando se encuentra en presencia de dióxido de carbono debido a la formación de hidrogenocarbonato de calcio, el cual si que es soluble.
CaCo3 (s) + CO2 (g) + H2O (l) ↔ Ca(HCO3)2 (ac)
El mayor uso que se le da al carbonato de calcio es para obtener óxido de calcio (CaO), el cual viene utilizado en las industrias de la construcción, así como también en las industrias de la metalurgia. Éste se obtiene a través de descomposición térmica:
CaCO3 (s) → CaO (s) +CO2 (g)
También tiene una utilización a gran escala en la obtención y fabricación del cemento. Industrialmente el cemento se obtiene a través de calentamiento a alta temperaturas de una mezcla de polvo caliza (CaCO3), arena ( SiO2) y también arcilla. Así el cemento es un aluminosilicato que se encuentra formado por un 60% aproximadamente de óxido de calcio y cuando lo mezclamos con agua, éste se hidrata, lo que provoca que se endurezca debido a la formación de ciertas estructuras entrelazadas.
Los minerales de tipo no silíceos son bastante menos abundantes que los silicatos, pero a menudo son la materia prima para obtener metales muy utilizados. A veces es más importante la facilidad de extracción y la disponibilidad de un mineral que su abundancia, y éste es un claro ejemplo.
Otros elementos poseen gran importancia desde el punto de vista económico, aunque éstos son más bien escasos, lo cual provoca grandes costes, así como también el procesado de volúmenes enormes de mineral, cosa que implica a su vez, grandes costes adicionales, no solo económicos, sino energéticos, y medioambientales. Los minerales que son usados para obtener metales, se conocen como menas, y suelen encontrarse mezclados con otro tipo de materiales, generalmente silicatos, a los cuales se les da el nombre de ganga. Generalmente se necesita una etapa previa de concentración de menas anteriormente a iniciar el proceso de extracción propiamente dicho.
Los minerales no silíceos, son generalmente, carbonatos , óxidos, y sulfuros metálicos. Ya sean los sulfuros, como los carbonatos, son fácilmente convertibles en óxidos simplemente con el calentamiento en aire. Hay muchos ejemplos fácilmente representativos, como:
2MS (s) + 3 O2 (g) → 2 MO (s) + 2 SO2 (g); (M = Pb, Zn)
MCO3 (s) → MO (s) + CO2 (g); (M = Ca, Pb)
Es por ello, que el método más frecuente para obtener metales implica la utilización de la reducción de sus óxidos. Los agentes que se utilizan como reductores más frecuentemente son el carbono y el monóxido de carbono, mientras que para preparaciones electroquímicas se suele usar más bien energía de tipo eléctrica. Los metales de mayor importancia comercial que utilizan este tipo de preparación son el hierro y el aluminio.
