lab wolframio

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA METALURGICA

Santiago, 2015

Recursos de la Tierra Laboratorio

Wolframio O Tungsteno

Alumnos: Vicente Abarca.

Alexandra Labbé.

Profesor Cat.: Alonso Arellano.

Profesor Lab.: Flavia Leiva

Rene Quezada

Fecha Entrega: 25 de mayo.

Departamento de Ingeniería Metalúrgica Alonso Arellano

Laboratorio Recursos de la tierra Wolframio

Resumen

El wolframio fue descubierto en 1783 por los hermanos españoles Juan José y

Fausto de Elhuyar. Para este elemento están admitidos los nombres de volframio,

wolframio y tungsteno.

Este metal posee el mayor punto de fusión (3.410º C) y su etimología remite a dos

palabras alemanas que unidas arrojan un interrogante: wolf, es lobo, rahm, sucio. También

se lo conoce, sobre todo en los países de habla inglesa, como tungsteno, que en sueco

significa “piedra pesada” (tung = pesado, sten = piedra).

El wolframio (o tungsteno) se caracteriza por ser muy duro, denso, maleable, dúctil

y con gran resistencia eléctrica y al ataque de los ácidos. Es insoluble en agua y en alcohol,

ligeramente soluble en amoníaco y ácido nítrico, y soluble en hidróxido de potasio

concentrado y caliente. Su color depende de su pureza: es blanco plateado en estado puro y

gris acero en su forma más impura.

Es un metal que nunca se encuentra libre en la naturaleza. Aparece combinado con

otros, como la scheelita y la wolframita. Más de la mitad de la producción mundial de estas

minas procede de Corea del Sur, Portugal, Austria y Australia. En escala menor también se

extrae en China, Bolivia, Brasil, Estados Unidos, Rusia, España y Alemania.

Este metal tiene múltiples usos, que dependen de sus aleaciones. El 15% del

wolframio obtenido en las minas es purificado para su empleo en la industria eléctrica en

general, en filamentos para lámparas, resistencias para hornos con atmósfera reductora o

neutra, contactos para los distribuidores de automóvil, anticátodos para tubos de rayos X y

de televisión. También en varillas para soldar, alambres de plomo, pigmentos para colorear

cerámica, revestimiento para dar resistencia al fuego a telas y en tinturas que resisten el

desteñido.



Índice

1. Objetivos……………………………………………………...……………………. 1

2. Introducción.…………………………………………..……………………………. 2

3. Wolframio………….…………………………………………...……….………….. 3

3.1 Características…………………………………………………………... 3

3.2 Extracción…………………………………………………………...….. 3

3.3 Como mineral, Wolframita………………………………………...……. 4

3.4 Usos…………………………………………………………………....... 5

4. Conclusiones……………………...…………….………………………………….. 7

5. Referencias…………………………………………………………………………. 8



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1 Objetivos

Dar a conocer y entender las propiedades y características del elemento Wolframio,

de su extracción como mineral Wolframita, las propiedades de este, de su extracción desde

la mena, de su uso industrial y como se encuentra hoy en día.



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2 Introducción

Mineral es aquella sustancia natural, homogénea, de origen inorgánico, de

composición química definida (dentro de ciertos límites). Estas sustancias inorgánicas

poseen una disposición ordenada de átomos de los elementos de los cuales está compuesto,

y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el

mineral ha sido capaz de crecer sin interferencias, pueden generar formas geométricas

características, conocidas como cristales.

Los minerales tienen gran importancia por sus múltiples aplicaciones en los diversos

campos de la actividad humana. La industria moderna depende directa o indirectamente de

los minerales; se usan para fabricar múltiples productos, desde herramientas y ordenadores

hasta rascacielos. Algunos minerales se utilizan prácticamente tal como se extraen; por

ejemplo el azufre, el talco, etc. Otros, en cambio, deben ser sometidos a diversos procesos

para obtener el producto deseado, como el hierro, cobre, aluminio, estaño, etc. Los

minerales constituyen la fuente de obtención de los diferentes metales, base tecnológica de

la moderna civilización. Así, de distintos tipos de cuarzo y silicatos, se produce el vidrio.

Los nitratos y fosfatos son utilizados como abono para la agricultura. Ciertos materiales,

como el yeso, son utilizados profusamente en la construcción. Los minerales que entran en

la categoría de piedras preciosas o semipreciosas, como los diamantes, topacios, rubíes, se

destinan a la confección de joyas.

El wolframio fue descubierto en 1783 por los hermanos españoles Juan José y

Fausto de Elhuyar. Wolframio o volframio, también llamado tungsteno, es un elemento

químico de número atómico 74 que se encuentra

en el grupo 6 de la tabla periódica de los

elementos. Su símbolo es W. Su nombre

alternativo proviene del sueco 'tungsten', piedra

pesada, porque se obtenía de la mineral

wolframita, que lo es.

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. Su variedad de carburo de

wolframio sinterizado se emplea para fabricar herramientas de corte. Esta variedad absorbe

más del 60% de la demanda mundial de wolframio. El wolframio es un material estratégico

y ha estado en la lista de productos más codiciados desde la Segunda Guerra Mundial. Por

ejemplo, el gobierno de Estados Unidos mantiene unas reservas nacionales de seis meses

junto a otros productos considerados de primera necesidad para su supervivencia



3

3 Wolframio

El tungsteno es un elemento natural. Se encuentra en rocas y en minerales

combinado con otras sustancias químicas, nunca se encuentra en forma del metal puro. El

tungsteno elemental es un metal blanco a gris acero (depende de la pureza) que puede ser

usado en forma pura o mezclado con otros metales para formar aleaciones. Las aleaciones

de tungsteno tienden a ser duras y flexibles, resisten el desgaste y son buenas conductoras

de la electricidad.

3.1 Características

En su forma natural, el wolframio es un metal gris acero que es a menudo frágil y difícil de trabajar, pero si es puro, se puede trabajar con facilidad. Se trabaja por forjado, trefilado, extrusión y sinterización. De todos los metales en forma pura, el wolframio tiene el más alto punto de fusión (3.410 °C, 6.170 °F), menor presión de vapor (a temperaturas superiores a 1.650 °C, 3.002 °F) y la mayor resistencia a tracción. Además, tiene el coeficiente de dilatación térmica más bajo de cualquier metal puro, y se detecta fácilmente con reactivo de Arnulphi en medio básico (KOH), tornándose este mismo incoloro. La expansión térmica es baja, su punto de fusión es alto y la fuerza se debe a fuertes enlaces covalentes que se forman entre los átomos de wolframio en el orbital 5d. Cabe señalarse que la aleación de pequeñas cantidades con el acero aumenta su resistencia. Tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo.

3.2 Extracción

Para extraer el elemento de su Mena, se funde esta con Carbonato de Sodio obteniéndose

volfranato de Sodio (NA2WO4). El volfranato de

Sodio soluble se extrae después con agua caliente y

se trata con ácido clorhídrico para conseguir ácido

volfrámico (H2WO4).Este último compuesto, una

vez lavado y secado, forma el óxido (WO3) que se

reduce con Hidrógeno en un horno eléctrico. El fino

polvo obtenido se recalienta en moldes en una

atmósfera de hidrógeno, y se prensa en forma de

barras que se enrolan y martillean a altas

temperaturas para hacerlas compactas y dúctiles. El

mineral se puede encontrar en las regiones de Corea del Sur, Portugal, Austria, Australia,

España, Argentina, Bolivia, Guatemala, Myanmar, China, Malasia, Tailandia, Ruanda,

Tanzania, Uganda.



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En España se encuentran minerales de wolframio en León(Bierzo Occidental),

Galicia, especialmente en Ponteceso (La Coruña), en Extremadura, especialmente en

algunas localidades de Badajoz ,donde tuvo gran relevancia por la demanda generada

durante la Segunda Guerra Mundial.

No se encuentra nunca libre en la naturaleza, sino en forma de sales combinado con

otros elementos, principalmente como la scheelita (CaWO4) y la wolframita (FeMnWO4),

que son sus minerales más importantes. El wolframio natural es una mezcla de cinco

isótopos estables. Además se conocen 21 isótopos inestables. Del wolframio se extraen

varios minerales wolfrámicos, como el hierro-manganeso wolframio (FeWO4/MnWO4), la

scheelita (tungsteno de calcio, (CaWO4), ferberita (FeWO4) y Hübnerita (MnWO4). Estos

minerales se extraen y se utilizan para producir cerca de 37.400 toneladas de concentrados

de tungsteno por año. El tungsteno se extrae de sus minas en varias etapas. El mineral se

convierte en trióxido de wolframio (WO3), que se calienta con hidrógeno o carbono para

producir wolframio en polvo. Se puede utilizar en ese estado o prensado en barras macizas.

3.3 Como mineral, Wolframita

La Wolframita tiene una tenacidad frágil. Es un mineral mixto entre la ferberita y la

hübnerita. Químicamente se trata de Wolframato mixto de hierro y manganeso. La

wolframita se presenta en granitos, pegmatitas, yacimientos pneumatoliticos e

hidrotermales.

La wolframita se encuentra a menudo junto con

cuarzo en pegmatitas graníticas y como deposito

hidrotermal. Cantidades apreciables se encuentran en

Sajonia (Alemania), España(cerca de La Coruña),

Libia, Namibia, Brasil,Colombia, Estados Unidos,

China(75% de las reservas mundiales) y corea del sur.

A veces es acompañada de casiterita, blenda o galena.

La wolframita es junto a la sheelita, uno de los

minerales más importantes de wolframio. Para la

obtención de este elemento, la wolframita es tratada

con Sosa, obteniéndose el wolframato sódico. Luego se precipita el ácido wolfrámico,

acidulando con ácido clorhídrico que finalmente es reducido al elemento. Se asocia a

turmalina, casiterita, cuarzo, fluorita, apatita, arsenopirita, molibdenita.

Un mineral semejante es la columbita, algo más dura o la casiterita de distinta forma

cristalina.



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DUREZA: 5

PESO ESPECIFICO: 7,0 - 7,5

RAYA: Pardo amarilla a pardo oscuro, a veces casi negra

COLOR: Pardo, rojizo transparente(hübnerita) a casi negro

(ferberita)

BRILLO: Metálico graso

EXFOLIACIÓN-

FRACTURA: Visible - Desigual

CRISTALIZACIÓN: Sistema Monoclínico

TRANSPARENCIA: Transparente

LUMINISCENCIA:

MORFOLOGÍA: Cristales tabulares a prismáticos, también aciculares,

radiados; agregados amorfos

3.4 Usos

Se trata de un metal poco conocido que sin embargo, es indispensable en nuestras

vidas dado que se utiliza en muchísimos productos del mundo moderno, como teléfonos

móviles, placas de circuitos, instrumental odontológico, fuentes de luz, maquinaria pesada,

plantas de producción de energía, coches, aviones y trenes.

Carburo cementado

El carburo cementado, también conocido como metal duro, constituye a día de hoy

el principal uso del Wolframio. Las herramientas de metal duro son indispensables para el

modelado de metales, aleaciones, madera, plásticos y cerámicas, así como en la industria

minera y la construcción.

Wolframio y acero

El acero de Wolframio se

encuentra entre los metales más resistentes. El

Wolframio (Tungsteno) es un componente

importante en los materiales de las herramientas,

aceros de alta velocidad, estelites y aceros

resistentes a la fluencia y las superaleaciones.

Productos de Wolframio manufacturados

Se trata de productos de metal de Wolframio (filamentos para iluminación,

electrodos, contactos eléctricos y electrónicos) o de aleaciones de Wolframio. Estos



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materiales se emplean como componentes en industrias como: electrónica, transporte

(aviación, automoción y ferrocarril), química, fusión de vidrio, tecnología médica, sistemas

de energía e incluso equipamiento deportivo y de ocio.

Wolframio e iluminación

Tradicionalmente, el Wolframio/Tungsteno se

utilizaba en las lámparas incandescentes y halógenas.

Ahora también se usa en lámparas más modernas, incluidas

las de bajo consumo.



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4 Conclusiones

El wolframio es un metal duro, maleable y dúctil, con el punto de fusión más alto de

todos los elementos y una gran resistencia eléctrica. Los principales usos del wolframio son

los filamentos de las lámparas incandescentes, los alambres en hornos eléctricos y la

producción de aleaciones de acero duras y resistentes.

El tungsteno y sus aleaciones se usan como filamentos de bombillas, partes de tubos

de rayos X, catalizadores para acelerar reacciones químicas, componentes de herramientas

de alta velocidad, electrodos para soldar, discos de giroscopios, balas y municiones para

penetrar blindaje. Los compuestos de tungsteno tienen una variedad de usos. El carburo de

tungsteno es una sustancia dura usada para fabricar máquinas para pulir y herramientas

duras para cortar o dar forma a metales. Otros compuestos de tungsteno se usan en

pigmentos para colorear cerámica, en revestimientos para dar resistencia al fuego a telas y

en tinturas para telas que resisten el desteñido

Gracias a su uso en el carburo cementado y herramientas de acero de alta velocidad,

el Wolframio/Tungsteno contribuye decisivamente a elevar el nivel de productividad de las

empresas, un factor del que depende el bienestar económico mundial. Se emplea en

sectores como la iluminación, la electrónica, sistemas de energía, revestimiento y

ensamblaje, automoción, industria aeroespacial, tecnología médica, generación de altas

temperaturas, herramientas (Carburo de Wolframio) e incluso en productos deportivos y

joyas.

Este metal es fundamental para entender las sociedades modernas. Sin él no se

podrían producir de una forma económica todas las máquinas que nos rodean y las cosas

que se pueden producir con ellas. El tungsteno es un elemento muy raro (un gramo de roca

contiene una diez-millonésima parte de un gramo de tungsteno) y, como el oro y otros

metales preciosos.

En el entorno doméstico, encontramos Wolframio en bombillas, tubos fluorescentes,

"ahorradores de energía", lámparas HID, teléfonos móviles, televisores, magnetrones para

hornos microondas y otros productos de electrónica de consumo. Asimismo, se utiliza para

taladrar paredes, cortar baldosas, afilar cuchillos y está presente en las bolitas de la punta de

los bolígrafos.



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5 Referencias

“Tungsten properties”. Articulo. Recuperado de Saloro.com

“Wolframio”. Presentación. Recuperado de es.scribd.com

“Wolframio o tungsteno”. Presentación. Recuperado de es.scribd.com

“Wolframio”. Articulo Recuperado de es.wikipedia.org

“Wolframita”. Ficha. Recuperado de www.mineral-s.com

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