Este documento trata sobre los metales no ferrosos. Explica las propiedades generales de los metales no ferrosos como su resistencia a la oxidación, bajo peso específico y buena conductividad eléctrica. Luego, se enfoca en los procesos de obtención del cobre, estaño y cinc, incluyendo sus principales minerales y aleaciones.

1. METALES NO FERROSOS

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

3. PROPIEDADES GENERALES DE
LOS METALES NO FERROSOS
RESISTENTES
A LA
OXIDACIÓN

4. PROPIEDADES GENERALES DE
LOS METALES NO FERROSOS
BAJO PESO
ESPECÍFICO

5. PROPIEDADES GENERALES DE
LOS METALES NO FERROSOS
RESISTENCIA
MECÁNICA
ACEPTABLE

6. PROPIEDADES GENERALES DE
LOS METALES NO FERROSOS
BUENA
CONDUCTIVIDAD
ELÉCTRICA

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. EL COBRE

12. MINERALES DE COBRE
COBRE
NATIVO

13. MINERALES DE COBRE
CALCOPIRITA
(sulfuro
CuFeS2)

14. MINERALES DE COBRE
CALCOSINA
(sulfuro Cu2S)

15. MINERALES DE COBRE
MALAQUITA
(óxido)

16. MINERALES DE COBRE
CUPRITA
(óxido Cu2O)

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

18. 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 %)

19. OBTENCIÓN DEL
COBRE POR
VÍA SECA

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

22. 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.

23. OBTENCIÓN DEL COBRE

24. 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.

25. OBTENCIÓN DEL COBRE

26. 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.

27. 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

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

29. 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,

30. PRODUCCIÓN DEL COBRE

31. OBTENCIÓN DEL
COBRE POR
VÍA HÚMEDA

32. 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.

33. 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#!

34. ALEACIONES DEL
COBRE

35. 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.

36. ALEACIONES DEL COBRE

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

38. 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.

39. 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

40. ALEACIÓN DEL COBRE: BRONCE

41. ALEACIÓN DE COBRE
L Cu
A +
Zn
T
Ó
N

42. 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.

43. ALEACIÓN DE COBRE
CUPROALUMINIO
Cu
+
Al

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

45. ALEACIÓN DE COBRE
A
L Cu
P +
A Ni
+
C
Zn
A

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

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

48. EL ESTAÑO

49. 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.

50. 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.

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

52. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL ESTAÑO

53. 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).

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

55. 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.

56. 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.

57. 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.

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

59. 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.

60. EL CINC

61. 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.

62. EL CINC
Cinc puro

63. 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.

64. EL CINC
MINERALES DEL CINC:
BLENDA
CALAMINA

65. 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.

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

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

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

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

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

71. 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

72. 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

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

74. EL PLOMO

75. El PLOMO

76. 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.

77. Mineral de PLOMO
LA GALENA
Sulfuro de plomo PbS

78. Obtención del PLOMO

79. 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.

80. Obtención del PLOMO
no
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.

81. Obtención del PLOMO
no
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

82. Obtención del PLOMO
no
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

83. Obtención del PLOMO
no
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.

84. 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.

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

86. PLOMO en estado puro
TUBERÍAS DE PLOMO: en desuso

87. PLOMO en estado puro
RECUBRIMIENTO DE BATERÍAS
PROTECCIÓN DE RADIACIONES NUCLEARES

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

89. 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).

90. OTROS METALES
NO FERROSOS PESADOS

91. EL CROMO
Se obtiene de la cromita y de la crocoíta

92. EL CROMO
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.

93. 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

94. EL NÍQUEL

95. 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

96. 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

97. 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.

98. EL COBALTO

99. 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.

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

101. 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

102. EL WOLFRAMIO

103. 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)

104. EL WOLFRAMIO
• Procede del mineral wolframita.

105. 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

106. METALES FERROSOS
LIGEROS

107. ALUMINIO
METAL NO FERROSO LIGERO

108. 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.

109. 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.

110. 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

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

112. 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.

113. 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.

114. 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.

115. 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.

116. ALUMINIO- OBTENCIÓN
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

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

118. ALUMINIO- OBTENCIÓN
no
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.

119. ALUMINIO- OBTENCIÓN
no
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.

120. 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.

121. 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.

122. 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.

123. 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.

124. 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.

125. 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.

126. 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:

127. 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.

128. 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.

129. 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.

130. 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

131. 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

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

133. TITANIO
METAL NO FERROSO LIGERO

134. 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

135. TITANIO- minerales
no
MINERALES- RUTILIO E ILMENITA Estructura del rutilo
El rutilo, TiO 2
La ilmenita, FeTiO 3 Ilmenita
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.

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

137. 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

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

139. TITANIO- OBTENCIÓN
OBTENCIÓN: método Kroll, CLORACIÓN
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 TiCl 4

140. TITANIO- OBTENCIÓN
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.

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

142. TITANIO- APLICACIONES
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.

143. TITANIO- APLICACIONES
APLICACIONES

144. METALES FERROSOS
ULTRALIGEROS

145. MAGNESIO
METAL NO FERROSO
ULTRALIGERO

146. MAGNESIO- 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).

147. MAGNESIO- CARACTERÍSTICAS
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

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

149. MAGNESIO- OBTENCIÓN
OBTENCIÓN: ELECTRÓLISIS
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.

150. MAGNESIO- OBTENCIÓN
OBTENCIÓN: REDUCCIÓN
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.

151. MAGNESIO- APLICACIONES
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)

152. IMPACTO
MEDIOAMBIENTAL

153. IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
1. EXTRACCIÓN DE LOS MINERALES
2. DURANTE LA OBTENCIÓN DE LOS METALES
3. DURANTE EL PROCESO DE RECICLADO

154. 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.

155. 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