Materiales no férricos
Cobre
Obtención del cobre 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).
Obtención del cobre vía seca
Aleaciones:
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).
Obtención del cobre vía seca
- Se tritura el mineral, se criba y se muele hasta reducirlo a polvo.
- 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 tendrá una pureza del 99,9%
Aleaciones:
- Bronce: Cobre con estaño. Se utiliza para campanas, engranajes y esculturas.
- Latón: Cobre y Zinc, usado en tornillería, grifos, tuercas...
- Cuproaluminio: 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 de la alúmina (primera fase)
Obtención del aluminio (segunda fase)
Se disuelve la alúmina en criolita fundida (F6AlNa3), que protege al baño de la oxidación, a una temperatura de unos 1000°C, y se la somete a un proceso de electrolisis que descompone el material en aluminio y oxígeno.
Aleaciones:
- 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.
Obtención del aluminio (segunda fase)
Se disuelve la alúmina en criolita fundida (F6AlNa3), que protege al baño de la oxidación, a una temperatura de unos 1000°C, y se la somete a un proceso de electrolisis que descompone el material en aluminio y oxígeno.
Aleaciones:
- Bronce de aluminio: bronce con aluminio, usada en bases de sartenes, llantas de coches, bicis...
- Aluminio + magnesio: Aeronaútica y automoción.
- 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
Características:
- 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.
- 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
Obtención del estaño: La casiterita se tritura (1) y muele (2) en molinos adecuados.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 sulfures 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), Depositándose el estaño en la parte inferior y la escoria en la superior.Finalmente, para obtener un estaño con porcentaje del 99% es necesario someterlo a un proceso electrolítico (6)
Zinc
Es conocido desde la más remota antigüedad, pero no se consiguió aislarlo de otros elementos y, por tanto, obtenerlo en estado puro hasta el siglo XVII.
Características:
Recubrimiento de tejados.
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.
Recubrimiento de tejados.
- Canalones, cornisas, así como tubos de bajada de agua y depósitos.
- Recubrimiento de pilas•Recubrimiento de piezas.
- Galvanizado electrolítico: consiste en recubrir, mediante electrólisis, un metal con una capa muy fina de cinc (unas 15 milésimas de milímetro).
- Galvanizado en caliente: la pieza se introduce en un baño de cinc fundido. Una vez enfriada, el cinc queda adherido y la pieza protegida.
- Metalizado: se proyectan partículas diminutas de cinc, mezcladas con pintura, sobre la superficie a proteger.
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. 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 acero, pero tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400 °C.