MATERIALES NO FERRICOS
Cobre
Obtención
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:
-Se introduce en un recipiente con agua abundante, donde se agita para obtener la mena que flota.
-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.
-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%.
-Por último, para obtener un cobre de alta pureza se somete el líquido a un proceso electrolítico. El cobre obtenido tendrá una pureza del 99,9%.
Aleaciones
Algunas aleaciones son: Bronce(Cobre+Estaño), Latón(Cobre+Zinc) o Cuproaluminio(Cobre+aluminio)
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 (Menos de un 10%). Consiste en triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico y aplicar a la Mezcla el proceso de electrólisis (es decir, aplicar una corriente continua introduciendo dos electrodos en la mezcla).
- La vía seca: se emplea solamente cuando el contenido de cobre supera el 10%
-Se introduce en un recipiente con agua abundante, donde se agita para obtener la mena que flota.
-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.
-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%.
-Por último, para obtener un cobre de alta pureza se somete el líquido a un proceso electrolítico. El cobre obtenido tendrá una pureza del 99,9%.
Aleaciones
Algunas aleaciones son: Bronce(Cobre+Estaño), Latón(Cobre+Zinc) o Cuproaluminio(Cobre+aluminio)
Aluminio
Obtención
Primero se obtiene la alúmina de la siguiente manera:
Aleaciones
Algunas aleaciones son: Duraluminio(Aluminio+Bronce) o Alnico(Aluminio+níquel+cobalto)
Primero se obtiene la alúmina de la siguiente manera:
- 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.
- Se disuelve la alúmina en criolita fundida, que protege al baño de la oxidación, a una temperatura de unos 1000°C, y se la somete a un proceso de electrólisis que descompone el material en aluminio y oxígeno.
Aleaciones
Algunas aleaciones son: Duraluminio(Aluminio+Bronce) o Alnico(Aluminio+níquel+cobalto)
Plomo
Características:Color grisáceo-blanco. Brillante cuando está recién cortado. Es blando y maleable, de baja conductividad térmica y eléctrica. Se oxida con facilidad creando una capa de carbonato básico que lo protege.
Tiene una reacción lenta con ácidos, o se crea una capa protectora. Resiste bien al ácido clorhídrico y al ácido sulfúrico. Es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.
Forma compuestos solubles venenosos.
Aplicaciones: Se emplea sobre todo como barrera ante radiaciones nucleares (rayos x), cristalería, tubos de cañerías (en desuso), revestimiento de cables y en baterías y acumuladores.
Tiene una reacción lenta con ácidos, o se crea una capa protectora. Resiste bien al ácido clorhídrico y al ácido sulfúrico. Es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.
Forma compuestos solubles venenosos.
Aplicaciones: Se emplea sobre todo como barrera ante radiaciones nucleares (rayos x), cristalería, tubos de cañerías (en desuso), revestimiento de cables y en baterías y acumuladores.
Estaño
Características: 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
Aplicaciones:Se emplea sobre todo como recubrimiento electrolítico de otros metales, por ejemplo del acero, obteniendo hojalata. También se utiliza para la soldadura.
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
Aplicaciones:Se emplea sobre todo como recubrimiento electrolítico de otros metales, por ejemplo del acero, obteniendo hojalata. También se utiliza para la soldadura.
Cinc
Características:Color blanco azulado, resistente a la oxidación y corrosión en el aire y 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. Entre 100ºC y 150ºC. Es maleable.
Aplicaciones:Recubrimiento de tejados, canalones, cornisas, tubos de bajada de agua y depósitos. También se usa como recubrimiento de pilas y piezas.
Tiene el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales. A temperatura ambiente es quebradizo. Entre 100ºC y 150ºC. Es maleable.
Aplicaciones:Recubrimiento de tejados, canalones, cornisas, tubos de bajada de agua y depósitos. También se usa como recubrimiento de pilas y piezas.
Cromo
Características:Es un metal de color grisáceo acerado, duro, de gran acritud y resistente a la oxidación y a la corrosión.
Aplicaciones:Se usa para el cromado brillante, para objetos decorativos, y para el cromado duro, para la fabricación de aceros inoxidables y para herramientas.
Aplicaciones:Se usa para el cromado brillante, para objetos decorativos, y para el cromado duro, para la fabricación de aceros inoxidables y para herramientas.
Mercurio
Características:Es líquido a temperatura ambiente, de color plateado y brillante, de densidad muy elevada, buen conductor de la electricidad y con un elevado coeficiente de dilatación térmica. Disuelve todos los metales excepto el hierro, niquel, molibdeno y wolframio, con los que forma amalgamas.Es venenoso, emite vapores peligrosos en caso de inhalación.
Aplicaciones:Antes se utilizaba en la fabricación de termómetros y barómetros y en los empastes en las muelas. Sus usos eléctricos son en lámparas fluorescentes, que contienen vapor de mercurio, y en pilas de botón.
Aplicaciones:Antes se utilizaba en la fabricación de termómetros y barómetros y en los empastes en las muelas. Sus usos eléctricos son en lámparas fluorescentes, que contienen vapor de mercurio, y en pilas de botón.
Niquel
Características: De color plateado y brillante, se puede pulir fácilmente. Es magnético y resistente a la oxidación y corrosión. Dúctil, maleable y duro
Aplicaciones: Se utiliza para la fabricación de aceros inoxidables aleados con hierro y cromo y recubrimiento de metales por electrólisis.
Aplicaciones: Se utiliza para la fabricación de aceros inoxidables aleados con hierro y cromo y recubrimiento de metales por electrólisis.
Wolframio
Características:Metal de color gris acerado, muy duro, pesado y de buena conductividad eléctrica. Por su dureza resulta difícil de mecanizar. Tiene el punto de fusión más alto de todos los metales.
Aplicaciones: Es apropiado para filamentos de lámparas incandescentes y resistencias de hornos eléctricos. Combinado con el carbono forma carburo de volframio o de tungsteno, de extraordinaria dureza, y se usa para fabricar herramientas de corte y de matrices para trabajos en caliente.
Junto al cromo, níquel y cobalto se usa como aleante para formar aceros imantados.
Aplicaciones: Es apropiado para filamentos de lámparas incandescentes y resistencias de hornos eléctricos. Combinado con el carbono forma carburo de volframio o de tungsteno, de extraordinaria dureza, y se usa para fabricar herramientas de corte y de matrices para trabajos en caliente.
Junto al cromo, níquel y cobalto se usa como aleante para formar aceros imantados.
Titanio
Características:Es blanco plateado y resistente a la oxidación y a la corrosión. Ligero, duro, y mecánicamente resistente. Es atacado por ácidos fuertes. Produce aleaciones duras y resistentes.
Aplicaciones: Es utilizado en el fuselaje de aviones. El carburo de titanio es usado en aletas de turbinas, industria aeroespacial y herramientas de corte.
Aplicaciones: Es utilizado en el fuselaje de aviones. El carburo de titanio es usado en aletas de turbinas, industria aeroespacial y herramientas de corte.
Magnesio
Características: Es muy ligero, blando, maleable y poco dúctil. Inalterable en aire seco. La humedad crea una capa de carbonato porosa que no protege el metal y con el tiempo llega a corroerse por completo. En estado líquido o pulverizado, es inflamable y explosivo
Aplicaciones: Se utiliza para lámparas relámpago y pirotecnia o como agente reductor para obtener otros metales. Forma aleaciones ultraligeras con otros metales como el el cinc y el aluminio usadas en la industria aeronáutica, bicicletas, automoción...
Aplicaciones: Se utiliza para lámparas relámpago y pirotecnia o como agente reductor para obtener otros metales. Forma aleaciones ultraligeras con otros metales como el el cinc y el aluminio usadas en la industria aeronáutica, bicicletas, automoción...