Unidad. 10 Metales no ferrosos
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- Veronica Gutiérrez Mendoza
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1 Unidad 10 Metales no ferrosos
2 10.1. Clasificación de los metales no ferrosos Clasificación de los metales no ferrosos según su densidad. 1 Clasificación de los metales no ferrosos según su peso específico.
3 A Estaño Casiterita (SnO 2 ). Mineral de estaño. Características - En estado puro es MUY BRILLANTE, pero a temperatura ambiente SE OXIDA y pierde su brillo exterior. - A Tª ambiente es MUY DÚCTIL, MALEABLE Y BLANDO, pero si se calienta se vuelve frágil y quebradizo. - Por debajo de -18ºC se descompone en polvo gris (enfermedad o peste del estaño). - Al doblarlo se oye un crujido característico llamado GRITO DEL ESTAÑO. 2
4 Aleaciones de estaño más importantes Bronce: aleación de Cu y Sn. Soldaduras blandas: aleaciones de Pb y Sn(25-90%). Aleaciones de bajo punto de fusión: Darcet (25%Sn + 25%Pb + 50%Bi). Funde a 97ºC. Cerrolow ( 8,3%Sn + 22,6%Pb + 44,7%Bi + 5,3%Cd + 19,1% In). Funde a 47ºC. 3
5 Aplicaciones del Estaño: En forma de papel se puede usar para la envoltura y conservación de productos alimenticios. En la industria eléctrica para hacer láminas de condensadores. d Se utiliza para proteger contra el óxido la chapa de hierro (hojalata) con que se construyen recipientes y latería para envase de productos. Botes y latas de hojalata. 4
6 Aplicaciones de las aleaciones del Estaño: BRONCE: se utiliza para fabricar muelles de elevada resistencia mecánica, casquillos y tapones, tubos flexibles, manguitos, cojinetes, varillas para soldaduras. Aleación Sn-Pb: soldadura blanda. Aleaciones de bajo punto de fusión: fusibles para extintores de fuego, tapones de calderas. 5
7 Obtención del estaño -La casiterita se tritura (1) y muele (2) en molinos. -Se introduce en una cuba con agua (3) en la que se agita. Por decantación, el mineral de estaño (que es más pesado), se va al fondo y se separa de la ganga. -Se introduce en un horno (4), donde se oxidan los posibles sulfuros de estaño que hay en el mineral y se transforman en óxidos. - La mena de estaño, en forma de óxido, se introduce en un horno de reverbero (5) donde se produce la reducción (transformación de óxido de estaño a estaño) que utiliza antracita como combustible, depositándose d el estaño en la parte inferior i y la escoria en la superior el estaño fundido. - Finalmente, para obtener un estaño con porcentaje del 99% es necesario someterlo a un proceso de afino (6), que se lleva a cabo en una cuba electrólitica. El ánodo está formado por planchas de estaño bruto y el cátodo por láminas de estaño puro. 6
8 B Cobre Algunas aplicaciones del cobre. Características -Es muy DÚCTIL y MALEABLE. - Posee ALTA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y TÉRMICA. - Presenta una oxidación superficial de color verde. Minerales de cobre más utilizados en la actualidad. 7
9 Proceso de obtención del cobre: por vía seca. a) El mineral de cobre (1) se tritura (2) y se pulveriza en un molino de bolas (3), un cilindro con agujeros muy finos, por donde saldrá el mineral pulverizado, con unas bolas de acero. b) Para separar la mena de la ganga, se introduce el mineral en polvo en un depósito lleno de agua (4) y se agita. El mineral, más pesado, se irá al fondo, mientras que la ganga flotará y se sacará por arriba. c) El mineral concentrado se oxida parcialmente (sólo el hierro, no el cobre) en un horno (5). Se suele colocar en una cinta transportadora metálica que se mueve lentamente al mismo tiempo que se calienta la mena. Así se consigue separar el hierro del cobre. d) Se funde en un horno de reverbero (6), añadiéndole fundente (sílice y cal) para que reaccione con el azufre y el óxido de hierro y forme la escoria. El cobre aquí obtenido (7) tiene una pureza aproximada del 40 % y recibe el nombre de cobre bruto o cobre blíster. Si se quiere obtener un cobre de pureza superior al 99,9 % (9), es necesario un refinado electrolítico en la cuba (8). 8
10 Proceso de obtención del cobre: por vía húmeda. Se emplea cuando el contenido en cobre del mineral es inferior al 10%. El procedimiento i consiste entriturar tit todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico. Luego, mediante un proceso de electrólisis, se obtiene el cobre. 9
11 Aleaciones del cobre La adición de otros metales no ferrosos al cobre mejora sustancialmente sus propiedades p mecánicas y de resistencia a la oxidación, aunque empeora ligeramente su conductividad eléctrica y calorífica. 10
12 C Cinc Blenda: mezcla de sulfuro de cinc y sulfuro de plomo, que contiene entre el 40 y el 50% de cinc. Características - Muy RESISTENTE A LA OXIDACIÓN Y CORROSIÓN en el aire y en el agua, pero POCO RESISTENTE AL ATAQUE DE ÁCIDOS Y SALES. - Es el metal con MAYOR COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA. - Quebradizo a Tª ambiente, pero entre 100 y 150ºC es MUY MALEABLE. Calamina: carbonato y silicato de cinc con riqueza menor del 40.%. 11
13 Obtención del cinc Proceso de obtención del cinc por vía seca. Proceso de obtención del cinc por vía húmeda. 12 Recubrimiento de pilas mediante cinc.
14 13 Aleaciones y presentaciones comerciales del cinc
15 C Plomo Galena: sulfuro de plomo. Características - Muy BLANDO y MALEABLE. - Muy brillante recién cortado, pero se oxida con facilidad formando una capa que lo autoprotege. - Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre. 14
16 Aplicaciones más importantes del plomo En estado puro: Óxido de plomo, para fabricar pinturas al minio (antioxidantes). Tuberías (en desuso). Recubrimiento de baterías, protección de radiaciones nucleares (rayos X), etc. Formando aleación: Soldadura blanda 15
17 Obtención del plomo 16 Proceso de obtención del plomo.
18 10.2. Otros metales no ferrosos pesados 17
19 10.2. Otros metales no ferrosos pesados 18
20 10.2. Otros metales no ferrosos pesados 19
21 10.2. Otros metales no ferrosos pesados Metal duro a base de cobalto. 20
22 10.3. Metales no ferrosos ligeros A Aluminio Bauxita, compuesta mayoritariamente por alúmina (Al 2 O 3 ), óxido de hierro y sílice. Características - Es MUY LIGERO. - INOXIDABLE al aire, pues forma una película de óxido (Al 2 O 3 ) que lo protege. - BUEN CONDUCTOR de la electricidad y del calor. Se emplea en las líneas eléctricas de alta tensión. - Es MUY MALEABLE Y DÚCTIL. 21
23 Proceso de obtención del aluminio 22 Proceso de obtención del aluminio mediante el método Bayer.
24 Clases de aluminio y sus aplicaciones Características y aplicaciones de las principales presentaciones del aluminio. 23
25 24 Presentación comercial del aluminio.
26 B Titanio Características Rutilo: dióxido de titanio cristalizado. - Es de color BLANCO PLATEADO. - RESISTE a la OXIDACIÓN y a la CORROSIÓN mejor que el acero inoxidable. - Propiedades mecánicas similares al acero, pero además las conserva hasta los 400ºC. 25
27 Proceso de obtención del titanio Proceso de obtención del titanio por el método Kroll. 26
28 27 Aplicaciones del titanio.
29 10.4. Metales ultraligeros. El magnesio Carnalita (cloruro de magnesio). Características del magnesio - En estado líquido o en polvo es muy INFLAMABLE. - Tiene COLOR BLANCO parecido a la plata. - Más resistente que el aluminio. Se aplica en aeronáutica. 28
30 Proceso de obtención del magnesio Obtención de magnesio por electrólisis. Obtención de magnesio por reducción. 29
31 Proceso de obtención del magnesio Obtención de magnesio por electrólisis. Obtención de magnesio por reducción. Aplicaciones del magnesio 30 Características de las principales presentaciones del magnesio.
32 10.5. Impacto medioambiental a) Durante la extracción de los minerales. b) Durante la obtención de los distintos t metales. c) Durante el proceso de reciclado. 31 Tipos de impacto durante la obtención de los distintos metales.
33 10.6. Presentaciones comerciales Presentaciones comerciales más usuales de los productos no ferrosos. 32
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