domingo, 29 de marzo de 2009

Clasificacion de los metales no ferrosos

Clasificación de los metales no ferrosos
Aunque los metales ferrosos todavia son los mayoritarios en la industria, los metales no ferrosos van ganando impotancia y haciendose imprescindibles para ciertos procesos.

Se pueden clasificar segun su peso:
  • Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm3.
    • Estaño
    • Cobre
    • Cinc
    • Plomo
    • Otros
  • Ligeros: su densidad esta comprendida entre 2 y 5 kg/dm3.
    • Aluminio
    • Titanio
  • Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm3.
    • Magnesio
    • Berilio
En general los metales no ferrosos tiene propiedades mecánicas inferiores, pero se alean con otros metales para variar sus carácterśticas.


A. Estaño
Se trata de un metal escso en la corteza terrestre.El mineral mas explotado es la casiterita en el que se encuentra oxidado.(poner imagen)

Características:
  • Es muy brillante pero se oxida rápido.
  • Maleable y blando a T.A.
  • A <(-18) ºC se descompone en polvo
  • Cruje al doblarse
Aleaciones:
  • Bronce: Cobre + Estaño
  • Soldaduras blandas: Plomo y Estaño.
  • Aleaciones de bajo punto de fusión: Darcet y Cerrolow
Una de sus aplicaciones consiste en la hojalata, es decir, recubrir acero con estaño para evitar su oxidación.

Proceso de obtención:
Image Hosted by ImageShack.us
  • 1.Tritura.
  • 2.Muele.
  • 3.Se inoduce en una cuba de agua.
  • 4.Se introduce en el horno.
  • 5.Se introduce en el horno de reverbero.
  • 6.Proceso electrolitico(99.99%pureza).
B.Cobre

Se extrae principalmente de los siguientes minerales:

Características:
  • Es muy dúctil y maleable(hilos y láminas)
  • Alta conductividad eléctrica y térmica
Proceso de obtención:
  • Vía seca: Se utiliza cuando el contenido de cobre
    supera el 10 %. En caso contrario, será necesario un enriquecimiento o concentración.
    Es el proceso que más se emplea y es análogo al usado para el estaño.

    • El mineral de cobre (1) se introduce en la trituradora o machacadora (2). Luego se
      pasa por un molino de bolas (3) con objeto de pulverizarlo. Este molino consta de
      un cilindro con agujeros muy finos, por donde saldrá el mineral pulverizado, y unas
      bolas de acero que giran libremente cuando lo hace el cilindro.

    • 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.

    • El mineral concentrado se llevará a un horno (5), donde se oxidará parcialmente. El
      objetivo es oxidar el hierro presente, pero no el cobre. Actualmente se suele colocar
      en una cinta transportadora metálica que se mueve lentamente al mismo tiempo que
      se calienta la mena. De esta manera se consigue separar el hierro del cobre.

    • A continuación se introduce todo en un horno de reverbero (6), donde se funde. Se
      le añade fundente (sílice y cal) para que reaccione con el azufre y el óxido de hierro
      y forme la escoria. El cobre aquí obtenido 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).

  • Via Húmeda: Proceso de 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.
Aleaciones:

C.Cinc
Conocido desde la antiguedad solo se consiguió aislarlo en el sicglo XVII.
Los minerales mas explotados para su extraccion son la Blenda(05-60%) y la Calamina(40%)(respectivamente en las imágenes).



Características:
  • Resistente a la oxidación pero vulnerable a ácidos y sales.
  • Tiene el mayor coeficiente de dilatación termica de los metales.
  • Quebradizo a T.A. pero maleable a 100-150 ºC
Proceso de obtención:



Presentaciones comerciales:






D.Plomo

Se empieza a utilizar, aproximadamente, en el año 5000 a.C., adquiriendo gran importancia
durante el periodo romano y a partir del siglo XIX. El mineral de plomo más empleado es
la galena, que está compuesta de sulfuro de plomo.

Características:
  • Maleable y blando
  • Se oxida rápidamente
  • Resiste algunos ácidos
Por su capacidad de resistir bien a los agentes atmosféricos y químicos, el plomo tienemultitud de aplicaciones, tanto en estado puro como formando aleaciones. Las másimportantes son:
  • En estado puro:
    • Óxido de plomo. Usado para fabricar pinturas al minio (antioxidantes).
    • Tuberías. Está prácticamente en desuso.
    • Recubrimiento de baterías, protección de radiaciones nucleares (rayos X), etc.
  • Formando aleación:
    • Soldadura blanda, a base de plomo y estaño, empleado como material de aportación.
Proceso de obtención:


Otros metales no ferrosos pesados




Metales no ferrosos ligeros

A.Aluminio


Es el metal más abundante en la naturaleza. Se encuentra como componente de arcillas, esquistos, feldespatos, pizarras y rocas graníticas, hasta constituir el 8 % de la corteza terrestre. Desafortunadamente, no se encuentra en la naturaleza en estado puro, sino combinado con el oxígeno y otros elementos. El mineral del que se obtiene el aluminio se llama bauxita, que está compuesto por alúmina y es de color rojizo.

Características:

  • Es muy ligero e inoxidable al aire, pues forma una película muy fina de óxido de aluminio(Al2O3) que lo protege.
  • Es buen conductor de la electricidad y del calor. Se suele emplear en conducciones eléctricas (cables de alta tensión), ya que además pesa poco.
  • Es muy maleable (papel de aluminio para envoltorios) y dúctil.

Proceso de obtención:
El método Bayer es el proceso de obtención de aluminio más empleado por resultar el más económico. Consta de 2 partes:


  1. La bauxita se transporta desde la mina al lugar de transformación (cerca de puertos,ya que la mayoría se importa).
  2. Se tritura y muele hasta que queda pulverizada.
  3. Se almacena en silos hasta que se vaya a consumir.
  4. 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.
  5. En el decantador se separan los residuos (óxidos que se hallan en estado sólido y no fueron atacados por la sosa).
  6. En el intercambiador de calor se enfría la disolución y se le añade agua.
  7. En la cuba de precipitación, la alúmina se precipita en el fondo de la cuba.
  8. Un filtro permite separar la alúmina de la sosa.
  9. La alúmina se calienta a unos 1200 °C en un horno, para eliminar por completo la humedad.
  10. En el refrigerador se enfría la alúmina hasta la temperatura ambiente.
  11. Para obtener aluminio a través de la alúmina, ésta se disuelve 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.

En cuanto a las clases de aluminio y sus aplicaciones, el aluminio se utiliza normalmente
aleado con otros metales con objeto de mejorar su dureza y resistencia. Pero también se
comercializa en estado puro.

B.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.
La extracción del titanio es un proceso complejo, lo que encarece extraordinariamente el producto final. En la actualidad, los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo(imagen) 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 acero, pero tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400 °C.
Proceso de obtención:
En la actualidad se emplea casi exclusivamente el método Kroll.

Aplicaciones:

Dada su baja densidad y sus altas prestaciones mecánicas, se emplea mayoritariamente en la fabricación de estructuras y elementos de máquinas en aeronáutica (aviones, cohetes, misiles, satélites de comunicaciones, etc.). Normalmente se suele emplear aleado con el 8 % de aluminio. Para mejorar las propiedades físicas, se le suele alear también con cromo, vanadio y molibdeno. Se emplea también en la fabricación de herramientas de corte (nitrato de titanio), en la construcción de aletas para turbinas (carburo de titanio), así como, en forma de óxido y pulverizado, para la fabricación de pinturas antioxidantes.


Metales ultraligeros.El Magnesio


Los minerales de magnesio más importantes son: carnalita (foto)(es el más empleado y se halla en forma de cloruro de magnesio, que se obtiene del agua del mar), dolomita y magnesita.

Características:
  • En estado líquido o en polvo es muy inflamable (recuerda cómo funcionaban los flashes de las antiguas cámaras de fotos).
  • Tiene un color blanco, parecido al de la plata. Es maleable y poco dúctil.
  • Es más resistente que el aluminio. Se emplea en aeronáutica.
Proceso de obtención:
Existen dos métodos de obtención, dependiendo del mineral de magnesio:

Aplicaciones:
  • En aleación
    • Forja
      • Magnam->Magnesio +Manganeso
      • Magzin->Magnesio + Cinc
      • Magal->Magnesio + Aluminio
    • Fundición
      • Fumagcin->Magnesio + Cinc
      • Fumagal->Magnesio + Aluminio
  • Puro
    • Pirotecnia
    • Desoxidante en fundiciones de Acero
Impacto Medioambiental

La evaluación y valoración del impacto ambiental producido por la extracción, transformación, fabricación y reciclado de productos no ferrosos constituye una técnica generalizada en todos los países industrializados y especialmente en la Unión Europea.

  • Durante la 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.
  • Durante la obtención de los distintos metales. Tenemos diversos tipos de impactos
  • Durante el proceso de reciclado. El impacto ambiental es mucho menor, pero también importante.



Presentaciones Comerciales





No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada