materiales no férricos
cobre
OBTENCION DEL COBRE
Los minerales más utilizados para obtener cobre
son sulfuros de cobre, especialmente la
calcopirita. También existen minerales de óxido
de cobre, destacando la malaquita y la cuprita.
Los minerales de cobre suelen ir acompañados
también de hierro.
Existen dos métodos de obtención del cobre:
- La vía húmeda->Se emplea solamente cuando el contenido de cobre en el mineral es muy reducido. Consiste en triturar todo el mineral y añadirle acido sulfurico y aplicar a la mezcla el proceso de electrolísis.
- La vía seca->Por vía seca (se emplea solamente cuando el contenido de cobre supera el 10%)
1. Se tritura el mineral, se criba y se muele hasta reducirlo a polvo.
2. Se introduce en un recipiente con agua abundante, donde se agita para
obtener la mena que flota.
3. El mineral que quede se lleva a un horno de pisos donde se oxida para
eliminar el hierro presente. De este modo se separa el cobre del hierro
4. A continuación se introduce el mineral de cobre en un horno donde se
funde. Luego se añade sílice y cal que reaccionan con el azufre y restos de
hierro, formando la escoria que flota y se elimina. El cobre líquido que se
encuentra debajo se denomina cobre bruto, cuya pureza es del
40%.
5. Por último, para obtener un cobre de alta pureza se somete el líquido a
un proceso electrolítico.
El cobre tendrá una pureza del 99,9%.
ALEACIONES PRINCIPALES
Bronce: Aleación de cobre con estaño. Se utiliza para campanas, engranajes y esculturas.
Latón: Aleación de cobre y cinz, usado en tornillería, grifos, tuercas...Cuproaluminio: Aleación de cobre y aluminio, usado en turbinas, hélices, monedas...
Alpaca: Aleación de cobre, níquel y cinc. Se usa para joyería barata, cubiertos... De color plateado.
Cuproníquel: Aleación de cobre y níquel, usada para monedas y contactos eléctricos.
Los minerales más utilizados para obtener cobre
son sulfuros de cobre, especialmente la
calcopirita. También existen minerales de óxido
de cobre, destacando la malaquita y la cuprita.
Los minerales de cobre suelen ir acompañados
también de hierro.
Existen dos métodos de obtención del cobre:
- La vía húmeda->Se emplea solamente cuando el contenido de cobre en el mineral es muy reducido. Consiste en triturar todo el mineral y añadirle acido sulfurico y aplicar a la mezcla el proceso de electrolísis.
- La vía seca->Por vía seca (se emplea solamente cuando el contenido de cobre supera el 10%)
1. Se tritura el mineral, se criba y se muele hasta reducirlo a polvo.
2. Se introduce en un recipiente con agua abundante, donde se agita para
obtener la mena que flota.
3. El mineral que quede se lleva a un horno de pisos donde se oxida para
eliminar el hierro presente. De este modo se separa el cobre del hierro
4. A continuación se introduce el mineral de cobre en un horno donde se
funde. Luego se añade sílice y cal que reaccionan con el azufre y restos de
hierro, formando la escoria que flota y se elimina. El cobre líquido que se
encuentra debajo se denomina cobre bruto, cuya pureza es del
40%.
5. Por último, para obtener un cobre de alta pureza se somete el líquido a
un proceso electrolítico.
El cobre tendrá una pureza del 99,9%.
ALEACIONES PRINCIPALES
Bronce: Aleación de cobre con estaño. Se utiliza para campanas, engranajes y esculturas.
Latón: Aleación de cobre y cinz, usado en tornillería, grifos, tuercas...Cuproaluminio: Aleación de cobre y aluminio, usado en turbinas, hélices, monedas...
Alpaca: Aleación de cobre, níquel y cinc. Se usa para joyería barata, cubiertos... De color plateado.
Cuproníquel: Aleación de cobre y níquel, usada para monedas y contactos eléctricos.
ALUMINIO
OBTENCIÓN DEL ALUMINIO
PRIMERA FASE
-La bauxita se transporta desde la mina al lugar de transformación (cerca
de puertos, ya que la mayoría se importa).
-Se tritura y muele hasta que queda pulverizada.
-Se almacena en silos hasta que se vaya a consumir.
- En un mezclador se introduce bauxita en polvo, sosa cáustica, cal y agua
caliente. Todo ello hace que la bauxita se disuelva en la sosa.
-En el decantador se separan los residuos (óxidos que se hallan en estado
sólido y no fueron atacados por la sosa).
- En el intercambiador de calor se enfría la disolución y se le añade agua.
- En la cuba de precipitación, la alúmina se precipita en el fondo de la cuba
- Un filtro permite separar la alúmina de la sosa.
- La alúmina se calienta a unos 1200°C en un horno, para eliminar por
completo la humedad.
-En el refrigerador se enfría la alúmina hasta la temperatura ambiente.
SEGUNDA FASE
-Se disuelve la alúmina en criolita fundida, que protege al baño de la oxidación, a unos 1000ºC y se la somete a un proceso de electrólisis wue descompone el material en Aluminio y oxígeno.
ALEACIONES PRINCIPALES
Bronce de aluminio: Aleación de bronce con aluminio, usada en bases de sartenes, llantas de coches, bicis...
Aleación de aluminio con magnesio
Aleación de aluminio, cobre y silicio, usado para moldeo por inyección.
Alnico: Aleación de aluminio, níquel y cobalto. Usado para fabricar potentes imanes permanentes.
PRIMERA FASE
-La bauxita se transporta desde la mina al lugar de transformación (cerca
de puertos, ya que la mayoría se importa).
-Se tritura y muele hasta que queda pulverizada.
-Se almacena en silos hasta que se vaya a consumir.
- En un mezclador se introduce bauxita en polvo, sosa cáustica, cal y agua
caliente. Todo ello hace que la bauxita se disuelva en la sosa.
-En el decantador se separan los residuos (óxidos que se hallan en estado
sólido y no fueron atacados por la sosa).
- En el intercambiador de calor se enfría la disolución y se le añade agua.
- En la cuba de precipitación, la alúmina se precipita en el fondo de la cuba
- Un filtro permite separar la alúmina de la sosa.
- La alúmina se calienta a unos 1200°C en un horno, para eliminar por
completo la humedad.
-En el refrigerador se enfría la alúmina hasta la temperatura ambiente.
SEGUNDA FASE
-Se disuelve la alúmina en criolita fundida, que protege al baño de la oxidación, a unos 1000ºC y se la somete a un proceso de electrólisis wue descompone el material en Aluminio y oxígeno.
ALEACIONES PRINCIPALES
Bronce de aluminio: Aleación de bronce con aluminio, usada en bases de sartenes, llantas de coches, bicis...
Aleación de aluminio con magnesio
Aleación de aluminio, cobre y silicio, usado para moldeo por inyección.
Alnico: Aleación de aluminio, níquel y cobalto. Usado para fabricar potentes imanes permanentes.
PLOMO
Contienen plomo los minerales:
-Galena SPb (el más empleado)
-Cerusita CO3Pb
-Anglesita SO4Pb
El plomo posee las siguientes características:
-De color grisáceo-blanco muy brillante cuando está recién cortado.
- Muy blando y maleable
- Buen conductor térmico y eléctrico
- Se oxida con facilidad, formando una capa de carbonato básico que lo
autoprotege.
- Reacciona con los ácidos lentamente o formando capas protectoras (oxidación
superficial)
- Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido
nítrico y el vapor de azufre.
- Forma compuestos solubles venenosos Pb(OH)2
APLICACIONES
Por su capacidad de resistir bien a los agentes
atmosféricos y químicos el plomo tiene
multitud de aplicaciones, tanto en estado puro como
formando aleaciones.
En estado puro:
- Óxido de plomo. Usado para fabricar minio (pigmento
de pinturas antioxidantes).
- Barreras ante radiaciones nucleares (rayos X)
- Cristalería
- Tubo de cañerías (prácticamente en desuso).
- Revestimiento de cables
- Baterías y acumuladores
-Galena SPb (el más empleado)
-Cerusita CO3Pb
-Anglesita SO4Pb
El plomo posee las siguientes características:
-De color grisáceo-blanco muy brillante cuando está recién cortado.
- Muy blando y maleable
- Buen conductor térmico y eléctrico
- Se oxida con facilidad, formando una capa de carbonato básico que lo
autoprotege.
- Reacciona con los ácidos lentamente o formando capas protectoras (oxidación
superficial)
- Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido
nítrico y el vapor de azufre.
- Forma compuestos solubles venenosos Pb(OH)2
APLICACIONES
Por su capacidad de resistir bien a los agentes
atmosféricos y químicos el plomo tiene
multitud de aplicaciones, tanto en estado puro como
formando aleaciones.
En estado puro:
- Óxido de plomo. Usado para fabricar minio (pigmento
de pinturas antioxidantes).
- Barreras ante radiaciones nucleares (rayos X)
- Cristalería
- Tubo de cañerías (prácticamente en desuso).
- Revestimiento de cables
- Baterías y acumuladores
ESTAÑO
Color blanco brillante, muy blando de estructura cristalina, maleable y poco dúctil.
La estructura cristalina se manifiesta al doblar una barra de estaño, que hace un ruido característico conocido como "grito del estaño" debido al rozamiento de los cristales entre sí.
Puede ser laminado en planchas muy finas (papel de estaño).
Es estable y resistente a los agentes atmosféricos a temperatura ambiente aunque puede ser atacado con ácidos y productos alcalinos.
La estructura cristalina se manifiesta al doblar una barra de estaño, que hace un ruido característico conocido como "grito del estaño" debido al rozamiento de los cristales entre sí.
Puede ser laminado en planchas muy finas (papel de estaño).
Es estable y resistente a los agentes atmosféricos a temperatura ambiente aunque puede ser atacado con ácidos y productos alcalinos.
ZINC
Es conocido desde la más remota antigüedad, pero no se consiguio aislarlo de otros elementos y,por tanto, obtenerlo en estado puro hasta el s.XVII.
CARACTERÍSTICAS-Color blanco azulado
- Es muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en
el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales.
- Tiene el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos
los metales.
- A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y
150 °C es muy maleable.
CARACTERÍSTICAS-Color blanco azulado
- Es muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en
el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales.
- Tiene el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos
los metales.
- A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y
150 °C es muy maleable.
CROMO
-Tiene un color grisáceo acerado.
- Es muy duro y tiene un gran acritud.
- Resiste muy bien la oxidación y corrosión.
- Se emplea como:
- cromado brillante: para objetos decorativos.
- cromado duro: para la fabricación de aceros
inoxidables y aceros para herramientas.
Aleaciones:
Soldadura blanda, a base de plomo y estaño empleado
como material de aportación.
Fusibles eléctricos
- Es muy duro y tiene un gran acritud.
- Resiste muy bien la oxidación y corrosión.
- Se emplea como:
- cromado brillante: para objetos decorativos.
- cromado duro: para la fabricación de aceros
inoxidables y aceros para herramientas.
Aleaciones:
Soldadura blanda, a base de plomo y estaño empleado
como material de aportación.
Fusibles eléctricos
NÍQUEL
-Tiene un color plateado brillante y se puede pulir
muy fácilmente.
- Es magnético (lo atrae un imán como si fuese un
producto ferroso).
- Es muy resistente a la oxidación y a la corrosión.
- Se emplea:
- Para fabricar aceros inoxidables (aleado con el
acero y el cromo).
- En aparatos de la industria química.
- En recubrimientos de metales (por electrólisis).
muy fácilmente.
- Es magnético (lo atrae un imán como si fuese un
producto ferroso).
- Es muy resistente a la oxidación y a la corrosión.
- Se emplea:
- Para fabricar aceros inoxidables (aleado con el
acero y el cromo).
- En aparatos de la industria química.
- En recubrimientos de metales (por electrólisis).
TITANIO
-Se encuentra abundantemente en la naturaleza, ya
que es uno de los componentes de casi todas las
rocas de origen volcánico que contienen hierro.
- En la actualidad, los minerales de los que se
obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita.
Características:
-Es un metal blanco plateado que resiste mejor la
oxidación y la corrosión que el acero inoxidable.
- Las propiedades mecánicas son análogas, e
incluso superiores, a las del ace-ro, pero tiene la
ventaja de que las conserva hasta los 400 °C.
que es uno de los componentes de casi todas las
rocas de origen volcánico que contienen hierro.
- En la actualidad, los minerales de los que se
obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita.
Características:
-Es un metal blanco plateado que resiste mejor la
oxidación y la corrosión que el acero inoxidable.
- Las propiedades mecánicas son análogas, e
incluso superiores, a las del ace-ro, pero tiene la
ventaja de que las conserva hasta los 400 °C.
MAGNESIO
Los minerales de magnesio más importantes son:
-carnalita (es el más empleado)
-Dolomita
-magnesita.
Características:
-Tiene un color blanco, parecido al de la plata.
-Es maleable y poco dúctil.
-Es más resistente que el aluminio.
-En estado líquido o en polvo es muy inflamable ( flash de las antiguas
cámaras de fotos).
-carnalita (es el más empleado)
-Dolomita
-magnesita.
Características:
-Tiene un color blanco, parecido al de la plata.
-Es maleable y poco dúctil.
-Es más resistente que el aluminio.
-En estado líquido o en polvo es muy inflamable ( flash de las antiguas
cámaras de fotos).