metalurgia

Metalurgia consultar apunte del Ing.Serrano
Comprende los procesos de obtención y afinación de metales, y la preparación para su uso.
Se llama mena al mineral o material natural que puede ser tratado para extraer determinados
metales, y éste proceso se llama beneficio. Posteriormente se purifica el metal (afinado), y
entre las preparaciones para su uso se encuentra la fabricación de aleaciones.El beneficio es distinto según los metales:
Au y Pt se pueden separar por diferente densidad de arena o grava;
los óxidos metálicos se reducen con carbón (coke);
los metales muy electropositivos se obtienen por electrólisis.

Procesos metalúrgicos
a)Se prepara la mena
b) Se obtiene el metal
c)Se afina el metal
a)En el tratamiento de una mena, puede separarse el mineral deseado de la ganga(generalmente arcillas y minerales de silicato)mediante
* flotación: la mena se muele y se vierte en una mezcla de agua con aceite y detergente, y se
bate para formar espuma. La ganga se deposita en el fondo, mientras que el aceite moja el
mineral de interés que se mezcla con la espuma. La espuma se recoge y se seca, separando
el mineral.
* Si son minerales ferro magnéticos (Fe, Ni) pueden separarse conelectroimanes.
*Muchos metales forman amalgamas con mercurio, y luego se separa el Hg por
destilación
*Por tostación, se eliminan impurezas volátiles y se convierten carbonatos y sulfuros en
óxidos metálicos más fáciles de reducir.

b)En la obtención
Metales con nº de oxidación positivo metal libre (PROCESO DE REDUCCIÓN)
La forma de reducción depende del potencial estándar de reducción del metal(Eºred).
*agente reductor puede ser un metal más electropositivo (Eºreductor química a altas temperaturas, también se usa C (coke)
Ej TiCl4 g + 2 Mg l Ti s + 2 MgCl2 l

* reducción electrolítica: se usa para metales muy electropositivos, como sodio, magnesio
y aluminio (se usan óxidos o halogenuros fundidos)
• 2MO 2M (en el cátodo) + O2 (en el ánodo)
•

2MCl 2M (en elcátodo) + Cl2 (en el ánodo)

Afinado (purificación de metales)
Después de la obtención, se requiere un proceso de purificación para eliminar impurezas:
Destilación, electrólisis y refinación por zonas
El grado de purificación depende del uso final del metal.
*destilación: se pueden separar metales de punto de ebullición bajos (Hg,Mg,Zn),
*electrólisis: se separan metales por Eº red.
en el caso del Cu,que tiene impurezas (cinc, hierro, plata y oro), se disuelve el metal
impuro en el ánodo en solución de acido sulfúrico , y se deposita Cu puro en el cátodo.
*refinación por zonas: una varilla metálica que contiene impurezas se pasa a través de
una espiral eléctrica que por calentamiento funde el metal. ´Después de pasar por la
espiral, cristaliza metal puro y las impurezas permanecen en la zona enfundición (análogo
a un iceberg en el mar)

Metalurgia del cobre
Las principales menas son:Cu nativo, Cu2O(cuprita) Cu2S (calcopirita).
Cu nativopor pulverización del mineral
Óxidos y carbonatos se disuelve Cu con ácido sulfúrico y se deposita por electrólisis.
Menas sulfuradasse concentran por flotacion , tostación.
Afinado: electrolítico
ánodo
de Cu impuro

V
Cátodo
de Cu puro
Cu+2Aleaciones :bronces y latones

clase de bronce

%Cu

%Sn

%Zn

%Pb

%Al

usos

laminado

94 6

Alambres,láminas.

fundido

86 14

Máquinas de trabajo
intenso

Fundicion roja

86

10

4

De plomo

80

10

De aluminio

95

5

Órganos de máquinas

De aluminio

90

10

Revestimientos de
buques,baterías de
cocina.

Armaduras, accesorios de
tuberías

10

cojinetes

Latón: Cobre con no más de 45% de Zn. Puedecontener algo de Sn, Pb o Fe, según
las propiedades. Es inalterable en el aire, y fácil de recubrir con otros metales.
El latón maleable tiene hasta 37% de Zn, y el forjable más.

Metalurgia de la plata
Menas de plata nativa, sulfuro de plata o cloruro de plata. Se extrae por
cianuración: se pulveriza el mineral y se trata con cianuro de sodio y suficiente
aireación.
4 Ag + 8 CN- + 2 H2O +...

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