Presentación del tema 7 de tecnología industrial de Mc Graw Hill

1. Unidad 7. Metales no ferrosos

2. 2
Clasificación de los metales no ferrosos según su peso específico.
1 Clasificación de los metales no ferrosos

3. 3
2.1 Estaño
Caserita. Mineral de estaño.
2 Metales no ferrosos pesados
Características
121METALES NOFERROSOS
7
s más importantes son:
que funde a 97°C.
% Bi + 5,3% Cd + 19,1% In), que funde a
el estaño es la fabricación de hojalata (Fig.
ro con dos capas muy finas de estaño puro.
ón.
uiente (Fig. 7.2):
Es t a ñ o
D e n s i d a d : 7 ,2 8 k g / d m 3
P u n t o d e f u s i ó n : 2 3 1 º C
R e s i s t i v i d a d : 0 ,1 1 5 Ω · m m 2
/ m
R e s i s t e n c i a a la t r a c c i ó n :
5 k g / m m 2
A la r g a m i e n t o : 4 0 %
Importante
2 3

4. 4
 Proceso de obtención del estaño
2 Metales no ferrosos pesados
Trituración de la casiterita.
Aleaciones de bajo punto de fusión. Las más importantes son:
– Darcet (25% Sn + 25 % Pb + 50 % Bi), que funde a 97 °C.
– Cerrolow (8,3 % Sn + 22,6% Pb + 44,7% Bi + 5,3% Cd + 19,1% In), que funde a
47°C.
Una de las aplicaciones más importantes del estaño es la fabricación de hojalata (Fig.
7.3). Consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro.
El estaño protege al acero contra la oxidación.
El proceso de obtención del estaño es el siguiente (Fig. 7.2):
Es t a ñ o
D e n s i d a d : 7 ,2 8 k g / d m 3
P u n t o d e f u s i ó n : 2 3 1 º C
R e s i s t i v i d a d : 0 ,1 1 5 Ω · m m 2
/ m
R e s i s t e n c i a a la t r a c c i ó n :
5 k g / m m 2
A la r g a m i e n t o : 4 0 %
Importante
Capa de estaño
(muy fina)
ACERO BLANDO
Capa de estaño
(muy fina)
Trituración de la casiterita. Molienda de la casiterita. Introducción en una cuba con
agua, en la que se agita. Por
decantación, el mineral de esta-
ño (que es más pesado) se va al
fondo y se separa de la ganga.
Proceso electrolítico para
obtener un estaño con por-
centaje del 99 %.
Introducción de la mena de
estaño, en forma de óxido, en
un horno de reverbero, donde se
produce la reducción (trans-
formación del óxido de estaño
a estaño), depositándose el
estaño en la parte inferior y la
Introducción del mineral en
un horno, donde se oxidan
los posibles sulfuros de
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4
5
6
Molienda de la casiterita.
Introducción en una cuba
con agua, 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.
– Cerrolow (8,3% Sn + 22,6% Pb + 44,7% Bi + 5,3% Cd + 19,1% In), que funde a
47°C.
Una de las aplicaciones más importantes del estaño es la fabricación de hojalata (Fig.
7.3). Consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro.
El estaño protege al acero contra la oxidación.
El proceso de obtención del estaño es el siguiente (Fig. 7.2):
Es t a ñ o
D e n s i d a d : 7 ,2 8 k g / d m 3
P u n t o d e f u s i ó n : 2 3 1 º C
R e s i s t i v i d a d : 0 ,1 1 5 Ω · m m
R e s i s t e n c i a a la t r a c c i ó n :
5 k g / m m 2
A la r g a m i e n t o : 4 0 %
Capa de estaño
(muy fina)
ACERO BLANDO
Capa de estaño
(muy fina)
Fig. 7.2. Botes y latas de hojala
Trituración de la casiterita. Molienda de la casiterita. Introducción en una cuba con
agua, en la que se agita. Por
decantación, el mineral de esta-
ño (que es más pesado) se va al
fondo y se separa de la ganga.
Proceso electrolítico para
obtener un estaño con por-
centaje del 99 %.
Introducción de la mena de
estaño, en forma de óxido, en
un horno de reverbero, donde se
produce la reducción (trans-
formación del óxido de estaño
a estaño), depositándose el
estaño en la parte inferior y la
escoria en la superior.
Introducción del mineral en
un horno, donde se oxidan
los posibles sulfuros de
estaño que hay en él y se
transforman en óxidos.
Fig. 7.3. Proceso de obtención del estaño.
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6
Introducción del mineral en un
horno, donde se oxidan los
posibles sulfuros de estaño
que hay en él y se
transforman en óxidos.
Una de las aplicaciones más importantes del estaño es la fabricación de hojalata (Fig.
7.3). Consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro.
El estaño protege al acero contra la oxidación.
El proceso de obtención del estaño es el siguiente (Fig. 7.2):
P u n t o d e f u s i ó n :
R e s i s t i v i d a d : 0 ,1 1
R e s i s t e n c i a a la t
5 k g / m m 2
A la r g a m i e n t o : 4 0
Capa de esta
(muy fina
ACERO BLAN
Capa de est
(muy fina
Trituración de la casiterita. Molienda de la casiterita. Introducción en una cuba con
agua, en la que se agita. Por
decantación, el mineral de esta-
ño (que es más pesado) se va al
fondo y se separa de la ganga.
Proceso electrolítico para
obtener un estaño con por-
centaje del 99 %.
Introducción de la mena de
estaño, en forma de óxido, en
un horno de reverbero, donde se
produce la reducción (trans-
formación del óxido de estaño
a estaño), depositándose el
estaño en la parte inferior y la
Introducción del mineral en
un horno, donde se oxidan
los posibles sulfuros de
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– Cerrolow (8,3% Sn + 22,6% Pb + 44,7% Bi + 5,3% Cd + 19,1% In), que funde a
47°C.
Una de las aplicaciones más importantes del estaño es la fabricación de hojalata (Fig.
7.3). Consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro.
El estaño protege al acero contra la oxidación.
El proceso de obtención del estaño es el siguiente (Fig. 7.2):
Es t a ñ o
D e n s i d a d : 7 ,2 8 k g / d m 3
P u n t o d e f u s i ó n : 2 3 1 º C
R e s i s t i v i d a d : 0 ,1 1 5 Ω · m m 2
/ m
R e s i s t e n c i a a la t r a c c i ó n :
5 k g / m m 2
A la r g a m i e n t o : 4 0 %
Capa de estaño
(muy fina)
ACERO BLANDO
Capa de estaño
(muy fina)
Trituración de la casiterita. Molienda de la casiterita. Introducción en una cuba con
agua, en la que se agita. Por
decantación, el mineral de esta-
ño (que es más pesado) se va al
fondo y se separa de la ganga.
Proceso electrolítico para
obtener un estaño con por-
centaje del 99 %.
Introducción de la mena de
estaño, en forma de óxido, en
un horno de reverbero, donde se
produce la reducción (trans-
formación del óxido de estaño
a estaño), depositándose el
estaño en la parte inferior y la
escoria en la superior.
Introducción del mineral en
un horno, donde se oxidan
los posibles sulfuros de
estaño que hay en él y se
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Introducción de la mena de estaño, en
forma de óxido, en un horno de
reverbero, donde se produce la
reducción (transformación del óxido de
estaño a estaño), depositándose el
estaño en la parte inferior y la escoria en
la superior.
Proceso electrolítico
para obtener un
estaño con
porcentaje del 99 %.

5. 5
2.2 Cobre
2 Metales no ferrosos pesados
Características
Minerales de cobre más utilizados en la actualidad.

6. 6
 Vías de obtención del cobre
 Por vía seca
 Por vía húmeda
Proceso de obtención del cobre por vía seca.
2 Metales no ferrosos pesados

7. 7
 Aleaciones de cobre
Aleaciones de cobre más utilizadas.
2 Metales no ferrosos pesados

8. 8
2.3 Cinc
2 Metales no ferrosos pesados
Blenda: mezcla de sulfuro de
cinc y sulfuro de plomo, que
contiene entre el 40 y el 50 %
de cinc.
Calamina: carbonato y
silicato de cinc con riqueza
inferior al 40 %.
Características

9. 9
 Obtención del cinc
 Vía seca
 Vía húmeda
2 Metales no ferrosos pesados
Proceso de obtención del cinc por vía seca.
Proceso de obtención del cinc por vía húmeda.

10. 10
 Aleaciones
y presentaciones
comerciales
de cinc
Aleaciones más importantes de cinc.
2 Metales no ferrosos pesados

11. 11
2.4 Plomo
Galena: sulfuro de plomo.
Características
2 Metales no ferrosos pesados

12. 12
 Aplicaciones más importantes del plomo
 En estado puro:
 Óxido de plomo.
 Tuberías.
 Recubrimiento de baterías, protección de radiaciones
nucleares (rayos X), etc.
 Formando aleación:
 Soldadura blanda.
2 Metales no ferrosos pesados

13. 13
 Obtención del plomo
2 Metales no ferrosos pesados
Proceso de obtención del plomo.

14. 14
2.5 Otros metales
no ferrosos pesados
Características y aplicaciones de algunos metales no ferrosos pesados.
La chapa de algunas motos está cubierta
de cromado brillante.
Metal duro a base de cobalto.
2 Metales no ferrosos pesados

15. 15
3.1 Aluminio
Bauxita.
3 Metales no ferrosos ligeros 128 METALES N
7
3
3.1
Es el meta
naturaleza
del que se
de color ro
Las caract
Es muy
minio (
Es buen
eléctric
Es muy
El método
el más eco
A lu m in io
D e n s i d a d : 2 ,7 k g / d m 3
P u n t o d e f u s i ó n : 6 6 0 º C
R e s i s t i v i d a d : 0 ,0 2 7 Ω · m m 2
/ m
R e s i s t e n c i a a la t r a c c i ó n :
1 0 k g / m m 2
. S i e s tá la m in a d o o
fo rja d o , su re s is te n c ia s e in c re -
m e n ta h a s ta 2 0 k g / m m 2
A la r g a m i e n t o : 5 0 %
Importante
La bauxita se transporta desde la mina al
lugar de transformación (cerca de puertos, ya
que la mayoría se importa).
1
La bauxita se t
hasta que qued
Características

16. 16
 Obtención del aluminio: el método Bayer
2 Metales no ferrosos pesados
3.1 Aluminio
Es el metal más abundante en la naturaleza. Desafortunadamente, no se encuentra en la
naturaleza en estado puro, sino combinado con 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.
Las características del aluminio son las siguientes:
Es muy ligero e inoxidable al aire, pues forma una película muy fina de óxido de alu-
minio (Al2
O3
) 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.
El método Bayer es el proceso de obtención de aluminio más empleado por resultar
el más económico (Fig. 7.16).
Fig. 7.16. Proceso de obtención del aluminio mediante el método Bayer (en los pasos 1 a 10 se obtien e la alúmina y en el paso 11,
el aluminio).
A lu m in io
D e n s i d a d : 2 ,7 k g / d m 3
P u n t o d e f u s i ó n : 6 6 0 º C
R e s i s t iv i d a d : 0 ,0 2 7 Ω · m m 2
/ m
R e s i s t e n c i a a la t r a c c i ó n :
1 0 k g / m m 2
. S i e s t á la m in a d o o
fo rja d o , s u re sis t e n c ia se in c re -
m e n ta h a s ta 2 0 k g / m m 2
A la r g a m i e n t o : 5 0 %
Importante
Agua
Agua
caliente
(calor)
Bauxita
en polvo
Sosa
cáustica
Cal
en
polvo
Agua
caliente
Calor
Residuos
sólidosDecantación y filtrado
Agua
fría
Se enfría
y diluye
Cuba de
precipitación
Filtro
Horno
rotativo
Refrigerador
AlúminaRecuperación de sosa
Transformador
Criolita
Calor
Alúmina
+ criolita en
estado líquido
Electrodos
Aluminio
fundido
Alúmina Aluminio
La bauxita se transporta desde la mina al
lugar de transformación (cerca de puertos, ya
que la mayoría se importa).
1
2
3
4
11
10
8
9
7
6
5
La bauxita 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).
Un filtro permite separar la
alúmina de la sosa.
En la cuba de
precipitación,
la alúmina se
precipita al
fondo.
La alúmina se
calienta a unos
1 200 °C en un
horno, para
eliminar por
completo la
humedad.
Para obtener aluminio a través de la
alúmina, esta se disuelve en criolita fundida
(que protege al baño de la oxidación), a una
temperatura de unos 1 000 °C, y se la
somete a un proceso de electrólisis que
descompone el material en aluminio y
oxígeno.En el refrigerador se enfría la
alúmina hasta la temperatu-
ra ambiente.
En el intercambiador
de calor se enfría la
disolución y se le
añade agua.
Proceso de obtención
del aluminio mediante
el método Bayer (en los
pasos 1 a 10 se obtiene
la alúmina y en el paso
11, el aluminio).

17. 17
 Proporciones de elementos
2 Metales no ferrosos pesados
Proporciones de elementos para obtener 1 t de aluminio.

18. 18
 Clases de aluminio y sus aplicaciones
 Presentación comercial
2 Metales no ferrosos pesados
Características y aplicaciones de las principales presentaciones del aluminio.

19. 19
3.2 Titanio
Rutilo: dióxido de titanio cristalizado.
3 Metales no ferrosos ligeros
Características

20. 20
 Obtención del titanio: el método Kroll
 Aplicaciones del titanio
2 Metales no ferrosos pesados
Proceso de obtención
del titanio mediante
el método Kroll.

21. 21
 El magnesio
Carnalita (Cloruro de magnesio).
4 Metales ultraligeros. El magnesio
Características

22. 22
 Obtención del magnesio
4 Metales ultraligeros. El magnesio
Obtención de magnesio por electrólisis.
Obtención de magnesio por reducción.

23. 23
 Aplicaciones del magnesio
4 Metales ultraligeros. El magnesio
Características de las principales presentaciones del magnesio.

24. 24
Tipos de impacto durante la obtención de los distintos metales.
5 Impacto medioambiental
a) Durante la extracción de los minerales
b) Durante la obtención de los distintos metales
c) Durante el proceso de reciclado
Reciclado de productos no ferrosos.

25. 25
Presentaciones comerciales más usuales de los productos no ferrosos.
6 Presentaciones comerciales