METALES NO FERROSOS

METALES NO FERROSOS Jarrón egipcio de latón en el museo del Louvre. Estatua de cobre egipcia.

PROPIEDADES GENERALES DE LOS METALES NO FERROSOS RESISTENTES A LA OXIDACIÓN

PROPIEDADES GENERALES DE LOS METALES NO FERROSOS BAJO PESO ESPECÍFICO

PROPIEDADES GENERALES DE LOS METALES NO FERROSOS RESISTENCIA MECÁNICA ACEPTABLE

PROPIEDADES GENERALES DE LOS METALES NO FERROSOS BUENA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Tratamientos preliminares: CONCEPTOS PREVIOS Tratamientos preliminares: Trituración o machacado: golpear con un martillo o maza, el mineral hasta transformarlo en partículas del tamaño de una uña o más pequeñas. Cribado: consiste en hacer pasar las partículas por varios tamices o cedazos con distintos valores (separación de la rejilla),. De esta manera, se separan las partículas por tamaños. Molienda: es un paso posterior el triturado en el que las partículas del mineral se reducen a polvo. Se suele hacer en cilindros huecos, en cuyo interior se echa el mineral y se colocan unas bolas de acero de gran peso. Cuando el cilindro empieza a girar, las bolas aplastan el mineral reduciéndolo a polvo.

Tratamiento de separación CONCEPTOS PREVIOS Tratamiento de separación Decantación: consiste en dejar reposar la mezcla de agua y mineral en polvo. Las partículas más pesadas se depositan en la parte inferior, mientras que las más ligeras lo hacen en la parte superior. Filtración: consiste en hacer pasar toda la mezcla por un filtro. Las partículas sólidas son retenidas por el filtro, mientras las más pequeñas y el agua pasan.

Tratamientos químicos CONCEPTOS PREVIOS Tratamientos químicos Oxidación: consiste en permitir que el mineral se combine con el oxígeno, dando lugar a otros componentes químicos en forma de óxidos. Reducción: es el proceso contrario a la oxidación. Consiste en la eliminación de oxígeno de un metal. Tostación: consiste en introducir un mineral en un horno con abundancia de oxígeno,. Si está en forma de carbonato, se transforma en óxido.

Clasificación de los metales no ferrosos Clasificación de los metales no ferrosos según su densidad. Clasificación de los metales no ferrosos según su peso específico.

EL COBRE

MINERALES DE COBRE COBRE NATIVO

MINERALES DE COBRE CALCOPIRITA (sulfuro CuFeS2)

MINERALES DE COBRE CALCOSINA (sulfuro Cu2S)

MINERALES DE COBRE MALAQUITA (óxido)

MINERALES DE COBRE CUPRITA (óxido Cu2O)

PROPIEDADES DEL COBRE MUY DÚCTIL MUY MALEABLE ALTA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Y ELÉCTRICA

POR VÍA SECA ( el contenido de cobre del mineral supera el 10 %) OBTENCIÓN DEL COBRE POR VÍA SECA ( el contenido de cobre del mineral supera el 10 %) POR VÍA HÚMEDA ( el contenido de cobre del mineral es inferior al 10 %)

OBTENCIÓN DEL COBRE POR VÍA SECA

Proceso de obtención del cobre por vía seca. por vía húmeda. Proceso de obtención del cobre por vía seca.

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL COBRE El mineral de cobre (1) se introduce en la trituradora o machacadora (2). Luego se pasa por una criba (3) para separar los trozos grandes, que pasarán de nuevo a la trituradora.

OBTENCIÓN DEL COBRE

PRODUCCIÓN DEL COBRE El mineral cribado se lleva a un molino de bolas (4) con objeto de pulverizarlo. Se saca y se introduce en un recipiente (5) con agua abundante, donde se agita para eliminar la ganga (rocas y tierra pulverizada) que flota y que se elimina por la parte superior.

OBTENCIÓN DEL COBRE

PRODUCCIÓN DEL COBRE El mineral concentrado, que se encuentra en la parte inferior del recipiente(5), se lleva a un horno de pisos (6) donde se oxida parcialmente. Con ello se consigue oxidar el hierro presente (que tiene mayor afinidad por el oxígeno que el cobre), pero no el cobre. Cuando el mineral ha llegado a la parte inferior tenemos, principalmente: sulfuro de cobre, óxido de hierro y algo de óxido de cobre. De esta forma se separa el hierro del cobre.

PRODUCCIÓN DEL COBRE A continuación se introduce todo el mineral en un horno de reverbero (7), donde se funde. Luego se le añade sílice y cal que reaccionan con el azufre y el óxido de hierro. Estos elementos flotan formando la escoria. El cobre que se obtienen aquí se denomina cobre burto o cobre Blíster, siendo su pureza del orden del 40 %.

PRODUCCIÓN DEL COBRE Sílice y cal Cobre Blíster: 40 % de pureza Mineral procedente del horno de pisos.

PRODUCCIÓN DEL COBRE Por último, para obtener un cobre de una pureza ibual o superior al 99.95% es necesario un refinado electrolítico en la cuba(9). Cobre Blíster,

PRODUCCIÓN DEL COBRE

OBTENCIÓN DEL COBRE POR VÍA HÚMEDA

OBTENCIÓN DEL COBRE POR VÍA HÚMEDA Se emplea cuando el contenido en cobre del mineral es inferior al 10 %. El procedimiento consiste en triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico. Luego, mediante un proceso de electrólisis, se obtiene el cobre.

Vídeos: Proceso de obtención del cobre Historia: http://www.youtube.com/watch?v=tsrj4tz7yUY&feature=related extracción del cobre: http://www.youtube.com/watch?v=gJyqYuqAM5w obtención del cobre: http://www.youtube.com/watch?v=hLAweKU1xj8 De la extracción al cable de cobre: http://youtu.be/IptwsKre3iQ http://www.youtube.com/watch?v=IptwsKre3iQ&feature=player_embedded#!

ALEACIONES DEL COBRE

ALEACIONES DEL COBRE La adición de elementos al cobre DISMINUYE su conductividad eléctrica y térmica, pero MEJORA sustancialmente sus características mecánicas y su resistencia a la corrosión.

ALEACIONES DEL COBRE

ALEACIÓN DEL COBRE: BRONCE Aleación ordinaria: solamente lleva cobre y estaño. Aleación especial: además de cobre y estaño lleva otros elementos químicos.

ALEACIÓN DEL COBRE: BRONCE Los bronces son empelados generalmente por sus cualidades de frotamiento o su buena resistencia a la corrosión. El contenido en Sn mejora las propiedades mecánicas del cobre, pero a partir del 13 % de Sn la aleación es frágil y dura, por lo que no se trabaja en frío. Son utilizados generalmente en forma de piezas moldeadas debido a sus cualidades de fundición y a la dificultad de su mecanización.

ALEACIÓN DEL COBRE: BRONCE EJEMPLOS DE APLICACIONES DEL BRONCE Aleación ordinaria: campana, engranajes,... Aleación especial: esculturas y cables eléctricos. Vídeo: como hacer una escultura de bronce Vídeo sobre el bronce

ALEACIÓN DEL COBRE: BRONCE

ALEACIÓN DE COBRE L A T Ó N Cu + Zn

ALEACIÓN DEL COBRE: LATÓN Aleación ordinaria: solamente lleva cobre y CINC. Aleación especial: además de cobre y CINC lleva otros elementos químicos. Ordinaria: tornillería; Especial: grifos, tornillos y tuercas.

ALEACIÓN DE COBRE CUPROALUMINIO Cu + Al

ALEACIÓN DEL COBRE: CUPROALUMINIO Aleación ordinaria: solamente lleva cobre y Aluminio. Aplicaciones: hélices de barcos, turbinas, etc.

ALEACIÓN DE COBRE A L P C Cu + Ni Zn

ALEACIÓN DEL COBRE: ALPACA Aleación ordinaria: solamente lleva cobre y Níquel y Cinc. Tiene un color plateado Aplicaciones: joyería barata, cubiertos,etc.

ALEACIÓN DEL COBRE: CUPRONÍQUEL Aleación lleva cobre y Níquel. Aplicaciones: Monedas y contactos eléctricos. Vídeo sobre la fabricación de la moneda

EL ESTAÑO

ESTAÑO El estaño tiene un color muy brillante. A temperatura ambiente no se OXIDA y no pierde el brillo exterior. A temperatura ambiente es muy MALEABLE y BLANDO. En caliente es frágil y quebradizo.

ESTAÑO Por debajo de -18 ºC se descompone y convierte en polvo. A este proceso se le conoce como enfermedad o peste del estaño. Cuando se dobla o rompe se oye un crujido llamado grito del estaño.

ESTAÑO Es un metal bastante escaso en la corteza terrestre. El mineral más explotado es la casiterita, es un óxido (SnO2)

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO La casiterita se tritura (1) y muele (2) en molinos de bolas. Luego 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. Posteriormente 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), 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).

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO La casiterita se tritura (1) y muele (2) en molinos de bolas.

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO Luego 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.

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO Posteriormente se introduce en un horno(4), donde se oxidan los posibles sulfuros de estaño que hay en el mineral y se transforman en óxidos.

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO 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.

PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO Finalmente, para obtener un estaño con porcentaje del 99 %, es necesario someterlo a un proceso electrolítico (6).

ALEACIONES DEL ESTAÑO Aleaciones de estaño más importantes Bronce. (Cu +Sn) Soldaduras blandas. (Sn + Pb) Aleaciones de bajo punto de fusión: Darcet. (Tf= 97 ºC) Cerrolow. (Tf=47ºC) HOJALATA El estaño protege al acero de la oxidación.

EL CINC

EL CINC CARACTERÍSTICAS DEL CINC: Resistencia a la OXIDACIÓN y CORROSIÓN en el aire. La resistencia a la corrosión frente a ácidos y sales es muy reducida. Es el metal con mayor coeficiente de dilatación térmica. A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150 ºC es muy maleable.

EL CINC Cinc puro

EL CINC CARACTERÍSTICAS DEL CINC: Resistencia a la OXIDACIÓN y CORROSIÓN en el aire. La resistencia a la corrosión frente a ácidos y sales es muy reducida. Es el metal con mayor coeficiente de dilatación térmica. A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150 ºC es muy maleable.

EL CINC MINERALES DEL CINC: BLENDA CALAMINA

CINC- MINERAL BLENDA Blenda: ZnS Es una mezcla de sulfuro de cinc y sulfuro de plomo, que contiene entre el 40 y el 50 % de cinc.

CINC- MINERAL CALAMINA Silicato de cinc CALAMINA: Se trata de carbonatos y silicatos de cinc. En ninguno de los dos casos la riqueza supera el 40%. Carbonato de cinc

Existen dos métodos: Por vía seca Por vía húmeda (riqueza muy baja) OBTENCIÓN DEL CINC Existen dos métodos: Por vía seca Por vía húmeda (riqueza muy baja)

ojo OBTENCIÓN DEL CINC Proceso de obtención del cinc por vía seca. Proceso de obtención del cinc por vía húmeda.

PRESENTACIONES DEL CINC En estado puro En forma de aleación Recubrimiento de piezas Otras formas

ESTADO PURO DEL CINC Se presenta en forma de chapas de diferentes espesores. Canalones Cornisas Tubos de bajada de agua Depósitos de agua

ALEACIONES DEL CINC Latón (Cu+Zn). En muchas aplicaciones el latón sustituye al bronce porque el Zn es más barato que el estaño. Alpaca o plata alemana (Cu+Ni+Zn). Se usa en cubertería y joyería barata. Zamak (Al+Cu+Zn). Se emplea para la obtención de piezas de gran precisión y de gran calidad superficial, con lo que no necesitan mecanizado. Vídeo sobre pieza de Zamak fabricada mediante moldes

RECUBRIMIENTO DE PIEZAS CON CINC Galvanizado electrolítico: mediante electrólisis se recubre un metal con cinc. Galvanizado en caliente: la pieza se introduce en un baño de cinc fundido. Metalizado: se proyectan partículas diminutas de cinc, mezcladas con pintura, sobre la superficie a proteger. Sherardización: se recubre con polvo de cinc la pieza a proteger y se introduce en el horno. Por el calor, el cinc penetra en el acero. Vídeo sobre galvanizado

ÓXIDOS DE CINC Se utilizan en Bronceadores, desodorantes, en colorantes, pegamentos, conservantes, etc. Una animación sobre la obtención del cinc

EL PLOMO

El PLOMO

EL PLOMO 1) Es un metal muy BLANDO 2) MALEABLE 3) de color grisáceo-blanco 4) muy brillante cuando está recién cortado 5) SE OXIDA con FACILIDAD en presencia de aire húmedo o agua natural. Con la humedad se recubre de una capa de carbonato básico de plomo que lo hace muy resistente a los agentes atmosféricos. 6) Resiste el ácido clorhídrico y el sulfúrico; pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.

Mineral de PLOMO LA GALENA Sulfuro de plomo PbS

Obtención del PLOMO

Obtención del PLOMO no 1) ENRIQUECIMIENTO DEL MINERAL DE PLOMO: la galena se muele. Luego se separa la ganga por flotación. Trituración y molienda de la GALENA Separación por flotación de la ganga.

no Obtención del PLOMO 2) OXIDACIÓN DE LOS SULFUROS DE PLOMO: Es necesario tostar todos los sulfuros para transformarlos en óxidos. Se les añade sílice y cal y se someten a una temperatura de 700 ºC. Se obtiene monóxido de plomo, PbO a) 2 PbS+ 3 O2 ->2 PbO +2 SO, TOSTACIÓN del sulfuro de Plomo para obtener el óxido de plomo.

no Obtención del PLOMO 3) REDUCCIÓN DEL MONÓXIDO DE PLOMO: El proceso es análogo al usado con el hierro a través del horno alto. Se usa un horno llamado horno de mufla. Se utiliza como combustible carbón de coque y como fundente piedra caliza. El plomo obtenido, denominado PLOMO DE OBRA, se deposita en el fondo del horno, mientras la escoria se retira por la piquera de escoria. a) 2 C + O2 -> 2 CO b) PbO+ CO -> CO2 + Pb

no Obtención del PLOMO 4) AFINADO DEL PLOMO: Antes de pasar al afinado electrolítico, sufre una serie de tratamientos para separar otros metales que contiene, como: plata, cobre, cinc, estaño, etc. - TRATAMIENTOS de separación de otros metales - AFINO electrolítico

no Obtención del PLOMO 4) REFINO ELECTROLÍTICO: El plomo obtenido en la etapa anterior (reducción), denominado plomo de obra, contiene impurezas de cobre, estaño, arsénico, antimonio, bismuto y plata. Para eliminar las impurezas: El proceso electrolítico es análogo al usado en el refinado del cobre.

Aleaciones del PLOMO EN ESTADO PURO: - Óxido de plomo: PbO, Usado para fabricar pinturas al minio (antioxidantes). - Tuberías, está en desuso. - Recubrimiento de baterías, protección de radiaciones nucleares, etc. FORMANDO ALEACIÓN: - SOLDADURA BLANDA: a base de plomo y estaño, empleado como material de aportación.

PLOMO en estado puro PINTURAS AL MINIO: usadas como recubrimiento anticorrosivo de materiales férreos.

PLOMO en estado puro TUBERÍAS DE PLOMO: en desuso

PLOMO en estado puro RECUBRIMIENTO DE BATERÍAS PROTECCIÓN DE RADIACIONES NUCLEARES

ALEACIONES de PLOMO SOLDADURA BLANDA: Plomo y estaño Extracción del plomo Obtención del plomo

ALEACIONES de PLOMO no METAL BABBIT: aleación antifricción empleada en bielas, árboles de levas, ventiladores y cojinetes de todo tipo de motores. (80% plomo, 15 % antimonio, 5 % estaño).

OTROS METALES NO FERROSOS PESADOS

EL CROMO Se obtiene de la cromita y de la crocoíta

EL CROMO Tiene un COLOR grisáceo acerado. CARACTERÍSTICAS- DURO, FRÁGIL, ACRITUD, OXIDACIÓN Y CORROSIÓN Tiene un COLOR grisáceo acerado. Es muy duro, frágil. (por encima de 500 ºC se vuelve maleable) Posee una gran ACRITUD.( Aumento de la dureza, fragilidad del metal como consecuencia de su forjado en frío). En atmósferas oxidantes se recubre de una capa de óxido que lo autoprotege. Debido a ello presenta una alta resistencia a la corrosión y a la oxidación. La resistencia mecánica es la capacidad de un material de soportar las fuerzas y esfuerzos a los que se ve sometido. La dureza es la resistencia a ser rayado. La fragilidad es lo contrario a la tenacidad.

EL CROMO- APLICACIONES CROMADO BRILLANTE: para objetos decorativos. CROMADO DURO: para la fabricación de aceros inoxidables y aceros para herramientas. Proceso de cromado brillante, cromado electrolítico

EL NÍQUEL

EL NÍQUEL Es una maravilla!! MAGNÉTICO Tiene un COLOR blanco brillante. Duro, maleable, dúctil, tenaz. Resistencia mecánica elevada. Resistente al desgaste y a los reactivos químicos. Resistente a la corrosión y oxidación. Puede forjarse, laminarse o estirarse en frío y en caliente. Vídeo sobre el níquel Vídeo 2 sobre el níquel

EL NÍQUEL El cromo se encuentra normalmente en la naturaleza en forma de sulfuros y arseniuros. A partir de estos, por TOSTACIÓN, y posterior, REDUCCIÓN con carbón del óxido formado, se obtiene el metal níquel acompañado de hierro, cobalto y cobre. Esta mezcla se somete posteriormente a un proceso bastante complejo de purificación y separación. Vídeo sobre aplicaciones del níquel Cómo se creó el níquel Proceso de niquelado electrolítico, Universidad de Santander

EL NÍQUEL- APLICACIONES FABRICACIÓN de aceros inoxidables. Aparatos de industria química (debido a su resistencia a la corrosión debido a elementos químicos.) En recubrimiento de otros metales (niquelado). Instrumentos quirúrgicos. Alpaca. (cu+Zn+ni) Otros usos: industria textil, industria papelera, como resistencia eléctrica, en la fabricación de termopares, para fabricar bobinas de inducción, termostatos, tubos electrónicos, resistencia eléctrica de hornos, etc.

EL COBALTO

EL COBALTO Tiene unas propiedades muy parecidas a las del níquel. Es muy duro y tenaz. su COLOR va del blanco rojizo al azul acerado.

EL COBALTO Se obtiene asociado al níquel en los minerales ESMALTINA y COBALTINA. La metalurgia del cobalto es bastante compleja.

EL COBALTO- APLICACIONES Se emplea para: ENDURECER aceros para herramientas (aceros rápidos) Como elemento para la fabricación de METALES DUROS (sinterización) empleados en herramientas de corte. BROCA DE ACERO RÁPIDO

EL WOLFRAMIO

EL WOLFRAMIO Tiene un COLOR blanco plateado. Es muy denso (19.5 g/cm cúbico) PURO es muy dúctil y maleable. IMPURO es frágil y duro, presentando un color gris acero. Tiene un pto de fusión elevadísimo (3370 ºC)

EL WOLFRAMIO Procede del mineral wolframita.

EL WOLFRAMIO- APLICACIONES Se emplea para: Como filamento en lámparas de incandescencia. Su aplicación más común es la fabricación de aceros de corte rápido y la obtención de metales duros (widia, estelitas, 9.7 en la escala de Mohs). También se usa en la fabricación de bujías, contactos eléctricos, herramientas de corte y placas de tubos de rayos X. Widia

METALES FERROSOS LIGEROS

METAL NO FERROSO LIGERO ALUMINIO METAL NO FERROSO LIGERO

ALUMINIO El aluminio es uno de los principales componentes de la corteza terrestre, en una proporción del 8 %. No se encuentra en estado puro, sino combinado con otros elementos. El mineral del que se obtiene es la bauxita que está compuesta de alúmina y es de color rojizo.

ALUMINIO- CARACTERÍSTICAS Es muy ligero, con una densidad de casi un tercio de la del hierro. El único metal de uso industrial más ligero que el aluminio es el magnesio.

ALUMINIO- CARACTERÍSTICAS Tfusión, Tebullición Tiene un punto de fusión relativamente bajo (660ºC) y un punto de ebullición relativamente alto ( aprox. 2450ºC). Por ello es bastante fácil de conformar por fusión y moldeo. FUNDICIÓN DE ALUMINIO

ALUMINIO- CARACTERÍSTICAS Conductividad térmica Tiene una conductividad térmica es bastante elevada, solo superada por por las de la plata, oro y cobre.

ALUMINIO- CARACTERÍSTICAS Conductividad eléctrica Tiene una conductividad eléctrica es bastante elevada, es un 60 % de la conductividad del cobre. Suele utilizarse en conducciones eléctricas (cables de alta tensión), ya que además pesa poco.

ALUMINIO- CARACTERÍSTICAS Oxidación Es inoxidable al aire, ya que es muy afín al oxígeno, con el que se combina para formar su óxido (Al2O3). Esta película muy fina de óxido de aluminio lo protege. REDUCCIÓN POR ALUMINOTERMIA: la propiedad química más destacada del aluminio es su afinidad por el oxígeno. Por ello, se emplea para la obtención de otros metales por REDUCCIÓN de sus óxidos correspondientes.

ALUMINIO- CARACTERÍSTICAS Propiedades mecánicas Las propiedades mecánicas más interesantes del aluminio son las elevadas ductilidad y maleabilidad que posee a temperaturas bajas. Esto que le permite ser forjado, trefilado en hilos muy fino y laminado en chapas sumamente delgadas de hasta 0’4 micras de espesor. A temperaturas cercanas a su punto de fusión se vuelve quebradizo y frágil, y se puede pulverizar fácilmente.

ALUMINIO- CARACTERÍSTICAS Propiedades cuando se alea con otros elementos (resistencia mecánica, ductilidad, resistencia a la oxidación y conductividades eléctricas y térmicas). Cuánto más puro es el aluminio menos resistencia mecánica posee. Por lo tanto aleado con otros metales mejora su resistencia mecánica. Sin embargo al alearse disminuye su ductilidad, su resistencia a la corrosión y las conductividades térmicas y eléctricas.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Separación de la alúmina Reducción de la alúmina Metalurgia del Aluminio La obtención industrial del aluminio es un proceso bastante complejo que consta de dos fases: Separación de la alúmina Reducción de la alúmina

Obtención de la alúmina a partir de la bauxita MÉTODO BAYER Obtención de la alúmina a partir de la bauxita

no ALUMINIO- OBTENCIÓN La alúmina se obtiene de la bauxita: Obtención de la Alúmina La alúmina se obtiene de la bauxita: Hay que tratarla a alta temperatura y presión con sosa cáustica. Se forma un aluminato de sodio soluble. Al (OH)3+NaOH -> NaAlO2 + 2 H2O; Las impurezas presentes en la bauxita, que son insolubles, se pueden separar del aluminato de sodio por filtración. Una vez libre de impurezas, se disminuye la concentración de sosa cáustica y la temperatura, de esta forma se consigue la precipitación del hidrato de alúmina. Mediante calcinación posterior el hidrato de alúmina se convierte en alúmina anhidra, que será utiliada en la segunda fase del proceso.

no ALUMINIO- OBTENCIÓN La alúmina se obtiene de la bauxita: Separación de la Alúmina a partir de la BAUXITA- METODO BAYER La alúmina se obtiene de la bauxita: Hay que tratarla a alta temperatura y presión con sosa cáustica. Se forma un aluminato de sodio soluble. Al (OH)3+NaOH -> NaAlO2 + 2 H2O; Las impurezas presentes en la bauxita, que son insolubles, se pueden separar del aluminato de sodio por filtración. Una vez libre de impurezas, se disminuye la concentración de sosa cáustica y la temperatura, de esta forma se consigue la precipitación del hidrato de alúmina. Mediante calcinación posterior el hidrato de alúmina se convierte en alúmina anhidra, que será utiliada en la segunda fase del proceso.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Obtención de la Alúmina- transporte- trituración- molienda- almacenamiento La bauxita se transporta desde la mina al lugar de transformación. Se tritura y muele hasta que queda pulverizada. Se almacena en un silo hasta que vaya a ser utilizada.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Obtención de la Alúmina- disolución de la bauxita en la sosa En un MEZCLADOR se echa BAUXITA en polvo, SOSA CÁUSTICA, CAL y AGUA CALIENTE, se aplica calor. Esto hace que la bauxita se disuelva en la sosa.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Obtención de la Alúmina- decantador y filtración El producto obtenido en el mezclador se pasa al decantador donde se separan los los residuos sólidos, (óxidos que no fueron atacados por la sosa). Se filtran dichas impurezas.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Obtención de la Alúmina- intercambiador de calor El intercambiador de calor permite eliminar el calor de la disolución. Además se añade agua para que en el paso siguiente se produzca la separación de la sosa de la alúmina.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Obtención de la Alúmina- Cuba de precipitación y filtrado La alúmina se deposita en el fondo de la cuba y un filtro permite separar la alúmina de la sosa. La sosa se recupera mediante el filtrado.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Obtención de la Alúmina- horno rotativo La alúmina se calienta hasta unos 1200 ºC en un horno rotativo para eliminar por completo la humedad.

ALUMINIO- OBTENCIÓN Obtención de la Alúmina- refrigerador La alúmina se enfría hasta la temperatura ambiente en un refrigerador. Así obtenemos la ALÚMINA a partir de la bauxita. Vídeo: obtención del aluminio Vídeo sobre el aluminio:

ALUMINIO- OBTENCIÓN REDUCCIÓN DE LA ALÚMINA- Obtención del Aluminio a partir de la Alúmina Para obtener aluminio a partir de la alúmina, ésta se disuelve en CRIOLITA (hexafluoroaluminato de sodio, Na3AlF6) fundida (protege al baño de la oxidación), a una temperatura de unos 1000ºC, y se la somete a un proceso de ELECTRÓLISIS que descompone el material en ALUMINIO Y OXÍGENO. La cuba electrolítica en la que se lleva a cabo el proceso es de acero y en su interior se encuentran dispuestos unos bloques DE CARBÓN QUE ACTÚAN COMO ÁNODOS.

ALUMINIO- APLICACIONES ALUMINIO PURO (en polvo) Se utiliza mezclado con pintura para proteger de la intemperie. Refleja los rayos solares protegiendo de la intemperie. Se utiliza en impermeabilizaciones asfálticas.

ALUMINIO- APLICACIONES ALEACIONES DE ALUMINIO- ALUMINIO Y COBRE Aluminio + cobre: duroaluminio. (Al, Cu, Mg,Si) El cobre aumenta la dureza del aluminio que conserva su maquinabilidad y ligereza (máximo de cobre 15%). Facilita la colabilidad y la eliminación de gases de su interior. Se usa en bases de sartenes, llantas de coches, bicibletas, estructuras de aviones, etc.

ALUMINIO- APLICACIONES ALEACIONES DE ALUMINIO- ALUMINIO Y MAGNESIO Aluminio + MAGNESIO: Son muy ligeras (más que el propio aluminio). Se emplea mayoritariamente en aeronáutica y en automoción. Volante de barco Chasis de Almag Chasis de Almag Fachada de Almag

ALUMINIO- APLICACIONES ALEACIONES DE ALUMINIO- ALUMINIO, COBRE Y SILICIO Aluminio + COBRE + SILICIO: Ideal para piezas de moldeo por inyección. El silicio dota a la aleación de carácter abrasivo, por ello resultan difíciles de mecanizar. El silicio aumenta la resistencia a la corrosión y la dureza del aluminio. También llevan magnesio

ALUMINIO- APLICACIONES ALEACIONES DE ALUMINIO- ALUMINIO, NÍQUEL +COBALTO Aluminio + NÍQUEL + COBALTO: alnico Con esta aleación se fabrican potentes imanes permanentes.

METAL NO FERROSO LIGERO TITANIO METAL NO FERROSO LIGERO

TITANIO Se encuentra abundantemente en la naturaleza pero su proceso de obtención es complicado. Se obtiene, en la actualidad, de dos minerales, el rutilo y la ilmenita. ilmenita

no TITANIO- minerales MINERALES- RUTILIO E ILMENITA El rutilo, TiO2 Estructura del rutilo El rutilo, TiO2 La ilmenita, FeTiO3 La esfena CaO.TiO2.SiO2 A pesar de su abundancia en la naturaleza es un metal muy caro debido a las dificultades que ofrece su obtención. Ilmenita

TITANIO- CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS: color, oxidación y corrosión Es un metal BLANCO plateado. Resiste mejor la oxidación y la corrosión que el acero inoxidable.

TITANIO- CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS: propiedades mecánicas Las propiedades mecánicas son análogas, e incluso superiores, a las del ACERO, pero tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400ºC

TITANIO- OBTENCIÓN CLORACIÓN TRANSFORMACIÓN OBTENCIÓN OBTENCIÓN: método Kroll En la actualidad se emplea casi exclusivamente el método Kroll que consta de CLORACIÓN TRANSFORMACIÓN OBTENCIÓN

TITANIO- OBTENCIÓN CLORACIÓN: OBTENCIÓN: método Kroll, CLORACIÓN Se calienta el mineral de titanio al ROJO VIVO. Se le añade CARBÓN y se hace circular CLORO a través de toda la masa. Se obtiene tetracloruro de titanio TiCl4

TITANIO- OBTENCIÓN TRANSFORMACIÓN: OBTENCIÓN: método Kroll, TRANSFORMACIÓN TRANSFORMACIÓN: El compuesto se introduce en un HORNO a 800 ºC. Luego se introduce un GAS INERTE (helio, argón) y MAGNESIO. Se forma TITANIO ESPONJOSO.

TITANIO- OBTENCIÓN OBTENCIÓN: OBTENCIÓN: método Kroll, OBTENCIÓN El titanio esponjoso se introduce en un HORNO ELÉCTRICO y se le añaden FUNDENTES; Se obtiene TITANIO PURO.

TITANIO- APLICACIONES Dada su baja densidad y altas prestaciones mecánicas, se emplea mayoritariamente en: Estructuras y elementos de máquinas en AERONÁUTICA: aviones, misiles, cohetes, transbordadores espaciales, satélites de comunicaciones, etc. Se emplea también para la fabricación de herramientas de corte En la construcción de aletas para turbinas Para la fabricación de pinturas antioxidantes, en forma de óxido y pulverizado. Guggenheim de Bilbao: uso como recubrimiento de edificios.

TITANIO- APLICACIONES

METALES FERROSOS ULTRALIGEROS

METAL NO FERROSO ULTRALIGERO MAGNESIO METAL NO FERROSO ULTRALIGERO

MAGNESIO- MINERALES MINERALES: MINERALES: carnalita, dolomita y magnesita MINERALES: Los minerales de magnesio más importantes son: CARNALITA: (cloruro de magnesio potasio hexahidratado, KMgCl . 6 H2O), es el más empleado y puede obtenerse del agua de mar. DOLOMITA: (carbonato de calcio-magnesio, CaMg(CO3)2 ). MAGNESITA: (carbonato de magnesio, MgCO3).

MAGNESIO- CARACTERÍSTICAS Tiene un COLOR BLANCO, parecido al de la PLATA. Es MALEABLE y POCO DÚCTIL. Es poco elástico, por ello es preciso alearlo. Es más RESISTENTE que el ALUMINIO. En estado LÍQUIDO o en POLVO es muy INFLAMABLE. Destaca por su ligereza 1.74 Kg/dm3

MAGNESIO- OBTENCIÓN POR ELECTRÓLISIS POR REDUCCIÓN OBTENCIÓN: ELECTRÓLISIS O REDUCCIÓN Existen dos métodos de obtención: POR ELECTRÓLISIS POR REDUCCIÓN

MAGNESIO- OBTENCIÓN ELECTRÓLISIS: OBTENCIÓN: ELECTRÓLISIS OBTENCIÓN DEL MAGNESIO A PARTIR DE LA CARNALITA La cuba tiene que ser de hierro colado o de acero, y sirve de cátodo, mientras que el ánodo está constituido por una barra de grafito. El magnesio sube a la superficie, ya que tiene menos densidad que la mezcla de sales fundidas. Se retira cada cierto tiempo con una cuchara.

MAGNESIO- OBTENCIÓN REDUCCIÓN: OBTENCIÓN: REDUCCIÓN OBTENCIÓN DEL MAGNESIO A PARTIR DE LA DOLOMITA Y MAGNESITA Consiste en introducir el mineral en un HORNO ELÉCTRICO, al que se le ha añadido FUNDENTE, para provocar la eliminación de oxígeno.

MAGNESIO- APLICACIONES EN ESTADO PURO: Tiene pocas aplicaciones excepto en la fabricación de productos pirotécnicos. EN FORMA DE ALEACIÓN: ALEACIONES PARA FORJAR: Magnam (magnesio y manganeso), Magzin (magnesio y cinc), Magal (magnesio y aluminio) ALEACIONES PARA FUNDIR: Fumagal (magnesio y aluminio), Fumagcin (magnesio y cinc)

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EXTRACCIÓN DE LOS MINERALES DURANTE LA OBTENCIÓN DE LOS METALES DURANTE EL PROCESO DE RECICLADO

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EXTRACCIÓN DE LOS MINERALES: Si esta extracción se realiza a cielo abierto, el impacto todavía puede ser mayor, ya que puede afectar a determinados hábitats. OBTENCIÓN DE LOS METALES: Existen diversos tipos de impactos: emisiones, aguas residuales y contaminación acústica. PROCESO DE RECICLADO: El impacto ambiental es mucho menor, pero también importante.

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EN LA OBTENCIÓN DE LOS METALES EMISIONES: De metales pesados, que son cancerígenos. Gases, polvo e hidrógeno gaseoso, que es muy corrosivo. Medidas correctoras: evitar que la emisión de metales pesados a la atmósfera salga de la fábrica, seleccionar un emplazamiento alejado de núcleos urbanos, usar mascarillas. AGUAS RESIDUALES: Aguas de lavado y decapado de metales Fangos Medidas correctoras: neutralizar mediante productos químicos, usar vertederos controlados para evitar escapes que puedan contaminar aguas subterráneas. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA: Es la causada por aparatos e instalaciones Medidas correctoras: aislamiento exterior y si el nivel es superior a 80 decibelios usar protectores auditivos. Conflicto por los minerales