Los metales no ferrosos son aquellos en cuya composición no se encuentra el hierro. Los más importantes son:cobre, zinc, plomo, estaño, aluminio, níquel y magnesio. Hay otros elementos que con frecuencia se fusionan con ellos para preparar aleaciones de importancia comercial.Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos:
- Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5 kg/dm³.
Estaño: su densidad, su punto de fusión alcanza los 231ºC, tiene una resistencia de tracción de 5 kg/mm²; en estado puro tiene un color brillante pero a temperatura ambiente se oxida y lo pierde, en temperatura ambiente es muy blando y flexible.Aleaciones: las más importantes son el bronce (cobre y estaño)
se presenta concentrado en forma de minerales, el más importante de los cuales es la casiterita o piedra de estaño (SnO2).
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).
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).
El estaño es un metal muy utilizado en centenares de procesos industriales en todo el mundo.
En estado puro se emplea para recubrir el acero, formando hojalata, así como para la obtención de un gran
número de aleaciones, las más importantes son:
- Bronce. Es un aleación de cobre y estaño.
- Soldaduras blandas. Son aleaciones de plomo y estaño con proporciones de estaño entre el 25 y 90%.
- Aleaciones de bajo punto de fusión.
Una de las aplicaciones más importantes del estaño es la fabricación de hojalata, que consiste en recubrir
una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro.
El estaño protege al acero contra la oxidación.
Cobre es dúctil, manejable y posee una alta conductividad eléctrica y térmica. Aleaciones: las más importantes son el bronce (cobre + estaño), latón que se compone por cobre y cinc. Aplicaciones: Campanas, engranes, cables eléctricos, motores eléctricos.
una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro.
El estaño protege al acero contra la oxidación.
Cobre es dúctil, manejable y posee una alta conductividad eléctrica y térmica. Aleaciones: las más importantes son el bronce (cobre + estaño), latón que se compone por cobre y cinc. Aplicaciones: Campanas, engranes, cables eléctricos, motores eléctricos.
El cobre es un metal que favorece el desarrollo sostenible ya que, es duradero, sostenible y reciclable, no pierde la forma.
Presenta buena conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, transmite parcialmente el calor, fabricación dúctil, maleable, elástico.
El cobre y sus aleaciones se utilizan en todo tipo de cables eléctricos, telecomunicaciones, electrónica, fontanería, calefacción, aire condicionado y refrigeración; producción y transmisión de energía eléctrica e iluminación; transportes, monedas, vainas y cartuchos en sectores como coches eléctricos, células solares o chips para microinformática.
Presenta buena conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión, transmite parcialmente el calor, fabricación dúctil, maleable, elástico.
El cobre y sus aleaciones se utilizan en todo tipo de cables eléctricos, telecomunicaciones, electrónica, fontanería, calefacción, aire condicionado y refrigeración; producción y transmisión de energía eléctrica e iluminación; transportes, monedas, vainas y cartuchos en sectores como coches eléctricos, células solares o chips para microinformática.
Existen dos métodos de obtención del cobre:
- por vía húmeda
- por vía seca.
- 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.
- Proceso de obtención del cobre por vía seca se utiliza cuando el contenido de cobre supera el 10%. En caso contrario, ser necesario un enriquecimiento o concentración.Es el proceso que más se emplea y es análogo al usado para el estaño.
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El 90% de las reservas mundiales de cobre están concentradas en cinco
áreas: la cuenca de las Montañas Rocosas en Estados Unidos, la
prolongación de la cadena en Canadá, los Andes de Perú y Chile,
Indonesia y Zambia en la cuenca centro/sur de África.
El Wolframio es un metal escaso en la corteza terrestre, se encuentra en forma de óxido y de sales en ciertos minerales. Es de color gris acerado, muy duro y denso, tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales y el punto de ebullición más alto de todos los elementos conocidos. Se usa en los filamentos de las lámparas incandescentes, en electrodos no consumibles de soldaduras, en resistencias eléctricas, y aleado con el acero, en la fabricación de aceros especiales.
El Cobalto:
El cobalto es un metal blanco, dúctil y maleable. Como el hierro y el níquel, el cobalto es ferromagnético. Es inalterable en la atmósfera a temperaturas ordinarias. Normalmente se encuentra junto con níquel, y ambos suelen formar parte de los meteoritos de hierro. Es un elemento químico esencial para los mamíferos en pequeñas cantidades.
Aplicaciones:
La mayor demanda mundial de cobalto se genera en el sector industrial dedicado a la fabricación de aleaciones, super aleciones, carburos cementados y tratamiento de aceros.
Las superaleaciones están formadas básicamente por una matriz con níquel o con níquel y otros metales, como el cobalto, y por un porcentaje menor (en torno al 7%) de otros componentes como el cromo, molibdeno, wolframio, carbono, silicio, hierro, etc.
La aportación principal del cobalto a este tipo de aleaciones es un incremento en la resistencia frente al desgaste y la corrosión a altas temperaturas (superiores a 800ºC). Son por ejemplo de uso frecuente, en la industria aeronáutica, en la fabricación de álabes u otros componentes, turbo-compresores para motores a reacción o también en la construcción de turbinas de vapor o de gas.
La aportación principal del cobalto a este tipo de aleaciones es un incremento en la resistencia frente al desgaste y la corrosión a altas temperaturas (superiores a 800ºC). Son por ejemplo de uso frecuente, en la industria aeronáutica, en la fabricación de álabes u otros componentes, turbo-compresores para motores a reacción o también en la construcción de turbinas de vapor o de gas.
Herramienta y turbina aleadas con cobalto.
El Plomo:
El plomo es un metal blando, maleable y dúctil. Presenta una baja resistencia a la tracción y es un mal conductor de la electricidad. Al hacer un corte, su superficie presenta un lustre plateado brillante, que se vuelve rápidamente de color gris azulado y opaco, característico de este metal.
En estado natural se presenta de distintas maneras en:
Galena, es el de mayor importancia técnica y el mas económico por su aplicación en la metalurgia del plomo, este mineral está constituido por sulfuro de plomo, PbS, y es la principal fuente de este metal y se utiliza activamente en todo el mundo.
Galena, es el de mayor importancia técnica y el mas económico por su aplicación en la metalurgia del plomo, este mineral está constituido por sulfuro de plomo, PbS, y es la principal fuente de este metal y se utiliza activamente en todo el mundo.
El plomo se emplea en grandes cantidades en la fabricación de baterías y en el revestimiento de cables eléctricos. También se utiliza industrialmente en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos X.
Debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa como blindaje protector de materiales radiactivos. Entre las numerosas aleaciones de plomo se encuentran las soldaduras, el metal tipográfico y diversos cojinetes metálicos. Una gran parte del plomo se emplea en forma de compuestos, sobre todo en pinturas y pigmentos.
Antiguamente se fabricaba tuberías de plomo en las viviendas, hasta su prohibición por sus características venenosas, o también se utilizaban en el aspecto superficial de los casquillos.
El Cromo: El Cromado
Es importante observar que estos aceros son normalmente producidos por la industria siderúrgica en estado recocido, con ductilidad razonablemente buena. Solamente después de templados serán muy duros y poco dúctiles. Pero es precisamente en esta condición (templados), que serán resistentes a la corrosión.
Es importante observar que estos aceros son normalmente producidos por la industria siderúrgica en estado recocido, con ductilidad razonablemente buena. Solamente después de templados serán muy duros y poco dúctiles. Pero es precisamente en esta condición (templados), que serán resistentes a la corrosión.
En aleaciones, por ejemplo, el acero inoxidable es aquel que contiene más de un 12% en cromo, aunque las propiedades antioxidantes del cromo empiezan a notarse a partir del 5% de concentración.
En pinturas cromadas se utiliza como tratamiento antioxidante y se consigue aumentar la dureza y la resistencia a la corrosión.
Más de la mitad de la producción total de cromo se destina a productos metálicos, y una tercera parte es empleada en refractantes.
- Ligeros: sus densidades están comprendidas entre 2 y 5 kg/dm³.
El Zinc:
El zinc es un metal. Se le llama un “elemento traza esencial” porque muy pequeñas cantidades de zinc son necesarias para la salud de los seres humanos.
Se encuentra en la corteza terrestre como Blenda (sulfuro de zinc)
También se obtiene por electrolisis, al oxido calcinado trata¬do con ácido sulfúrico se le hace pasar una corriente eléctrica el sulfato se descompone quedando el zinc puro.
Es el metal no ferroso mas barato, es color blanco celeste y su fractura se presenta en forma de hojas gruesas.
También se obtiene por electrolisis, al oxido calcinado trata¬do con ácido sulfúrico se le hace pasar una corriente eléctrica el sulfato se descompone quedando el zinc puro.
Es el metal no ferroso mas barato, es color blanco celeste y su fractura se presenta en forma de hojas gruesas.
Aplicaciones:
La aplicación del zinc, al igual que la mayoría de los metales, esta íntimamente ligada al aprovechamiento de sus propiedades.
Los usos a los que destinan la producción de zinc y sus aleaciones son:- Un uso del 49% de la producción global en galvanizados.
- Un 14% de laminados.
- 11% en aleaciones.
- 12% de óxido de zinc.
- Y un 4% de otros usos sin testificar.
El metal se usa principalmente como capa protectora o galvanizado para el hierro y el acero, y como
componente de distintas aleaciones, especialmente del latón. Protección contra la corrosión en acero mediante el cinc.
La mayoría de los métodos de protección del acero consisten en colocar una película de material resistente a lacomponente de distintas aleaciones, especialmente del latón. Protección contra la corrosión en acero mediante el cinc.
corrosión entre el acero y el medio ambiente. Una de las ventajas de los revestimientos metálicos aíslan el
acero de la atmósfera ofreciendo elevada resistencia al desgaste. Una característica importante de la
protección del acero con revestimientos de cinc es que esta no se ve afectada cuando se dan pequeñas fallas en
la continuidad de la película protectora.
Estas son otras aplicaciones en las que se usa el zin como por ejemplo en estos casos:
-Piezas de fundición inyectada en la industria de automoción.
Estos son lingotes de zinc que se pueden utilizar para las fundiciones para crear piezas nuevas:
-Piezas de fundición inyectada en la industria de automoción.
Estos son lingotes de zinc que se pueden utilizar para las fundiciones para crear piezas nuevas:
CURIOSIDADES:
-Aunque el zinc como material solido tiene muy pocas utilizaciones,como elemento químico puede llegar a usarse desde para hacer desodorantes,lociones,o hasta tener un uso agrícola.
El Berilio: metal no férrico de pequeñas densidades, extremadamente poco común.
Este es un elemento con pocas aplicaciones dado a su rareza.
Su mayor aplicación es en la joyería, cuando se utiliza en forma de esmeralda.
Se utiliza en las pantallas de rayos X, por su capacidad de absorber partículas subatómicas.
Titanio: posee resistencia a la corrosión y confortabilidad, aplicado a la alta mecánica y las altas temperaturas.
Entre sus muchas y diversas aleaciones el más popular hoy en día es el Titanio-19 empleado para la figura de los motores de los aviones, por extraño que parezca la mejor pintura anti-oxidante por el momento esta constituida por un dióxido de titanio, utilizado en relojería y alta joyería. Utilizado también en :
- Industria militar: El titanio se emplea en la industria militar como material de blindaje, en la carrocería de vehículos ligeros, en la construcción de submarinos nucleares y en la fabricación de misiles
- Industria automovilística: Un sector nuevo se ha incorporado a la fabricación de componentes de titanio, donde las empresas automovilísticas están incorporando componentes de titanio en los vehículos que fabrican, con el objetivo de aligerar el peso de los mismos, así por ejemplo ya existen muelles y bielas de titanio. Especialmente en el caso de los muelles se mejora el módulo de Young y una mejor calidad de la suspensión.
- Industria aeronáutica y espacial: Debido a su fuerza, baja densidad y el que puede soportar temperaturas relativamente altas, las aleaciones de titanio se emplean en aviones y cohetes espaciales. El titanio y sus aleaciones se aplican en la construcción aeronáutica básicamente para construir forjados estructurales de los aviones, discos de ventilación, álabes, y palas de turbinas.
Aluminio:El aluminio es un material sin igual y muy util debido a sus propiedades:
- Es fuerte y de larga duración
- No tóxico
- Resistente a la corrosion
- Excelente conductor del calor y la electricidad
- No es magnetizable
- De facil manejo
- Excelente reflector de la luz
- Reciclable
-La combinación de la ligereza con resistencia y alta conductibilidad eléctrica y térmica es la propiedad que hace del aluminio y sus aleaciones en materiales de construcción muy importantes para la construcción de aviones, de automóviles, de máquinas de transporte, para la electrotecnia, la fabricación de motores de combustión interna, etc.
-Por su elevada conductividad térmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustión interna.
Las aleaciones de aluminio son aleaciones obtenidas a partir de aluminio y otros elementos, forman parte de las llamadas aleaciones ligeras, con una densidad mucho menor que los aceros, pero no tan resistentes a la corrosión como el aluminio puro
- Ultraligeros: su densidad es menor de 2 kg/dm³.
Como el magnesio, de los principales metales que forman habitualmente aleación con el aluminio.
- Se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa.
- También en los envases de refrescos.
- Como material refractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento...
- El polvo de carbonato de magnesio (MgCO3) es utilizado por los atletas como gimnastas y levantadores de peso para mejorar el agarre de los objetos. Es por este motivo prácticamente imprescindible en la escalada de dificultad para secar el sudor de manos y dedos del escalador y mejorar la adherencia a la roca.
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