LOS METALES NO FERROSOS

LOS METALES NO FERROSOSIntegrantes:

CHAVEZ NAVARRO, Kevyn JARA CHALCO, Nilton JULCARIMA ROSALES, Saith ROSAS MONTES DE OCA, GonzaloVELITO SOTO, Javier

Bueno, os presento mi trabajo, dedicado a los Metales No Ferrosos.1CLASIFICACIN DE LOS METALES NO FERROSOSMetales no ferrososPesadosLigerosUltraligerosEstaoCobreZincPlomoOtrosAluminioTitanioMagnesioBerilioAqu podis ver la clasificacin de los materiales no ferrosos, atendiendo a su peso especfico, se pueden clasificar en pesados, ligeros y ultraligeros.CARACTERSTICASEn los pesados su densidad es igual o mayor a 5 kg/lEn los ligeros su densidad esta entre 2 y 5 k/lEn los ultraligeros su densidad es menor de 2 kg/l2DensidadesMetales no ferrososPesadosIgual o mayor 5 kg/dm3LigerosEntre 2 y 5 kg/dm3

UltraligerosMenor a 2 kg/dm3

Metales No FerrososPESADOS

El Estao:

Segn Kalpakjian, 2009, p.171Se utiliza el estao sin alear en aplicaciones como materia de recubrimiento para plantas de destilacin de agua y como una capa fundida de metal sobre la cual se fabrica el vidrio en hoja. Las aleaciones en base a estao (tambin conocidas como metales blancos), por lo general contienen cobre, antimonio y plomo. Los elementos de aleacin imparten dureza, resistencia mecnica y resistencia a la corrosin.

Metales No FerrososPESADOS- El Estao:

PROPIEDADES

Plateado Dctil Maleable No se oxida fcilmente con el aire Resistente a la corrosin En caliente, frgil y quebradizo El grito y la peste del estaoALEACIONES

Las aleaciones de estao contienen generalmente:

Cobre Antimonio PlomoAPLICACIONES

La fabricacin de hojalata

Disminuir la fragilidad del vidrio

Sus compuestos se usan para fungicidas, tintes, dentfricosy pigmentos

Etiquetas

Recubrimientos de aceroEl estao es un mineral escaso, se suele encontrar concentrados en minas. El mineral de estao mas explotado es la casiterita. Las propiedades fundamentales del estao son su maleabilidad (propiedad que tiene un material de extenderse en lminas) y la ductilidad (propiedad que tiene un material de estirarse en hilos), a pesar de que cuando est en caliente es frgil y quebradizo, no se oxida fcilmente con el aire y es resistente a la corrosin es decir, no de deteriora cuando recibe un ataque electroqumico de su entorno. La peste del estao es cuando empieza a descomponerse y a convertirse en polvo gris y el grito del estao es cuando lo doblamos se oyo un crujido denominado as

Las aleaciones

Con base de estao, son llamadas metales blancos. Estas aleaciones tienen diferentes propiedades mecnicas, dependiendo de su composicin. Aleado con el cobre, forma el bronce y cuando se alea con plomo se usa para la soldadura blanda.

Las aplicaciones

Una de las aplicaciones mas importantes del estao es la fabricacin de hojalata, y proteger al acero hacer contra la oxidacin. 5 Metales No FerrososPESADOS- El Estao:PROCESO DE OBTENCIN

La caserita se trituraTrituracin en molinos adecuadosSe introduce en un tanque de agua y se agita para separar.Proceso de Electrolisis para obtener 99%Se introduce en un horno de reverbereo donde se produce la reduccin de oxido de estao a estaoSe oxidan los posibles sulfures de estao que hay en el mineral y se transforman en xidos. EL PROCESO DE OBTENCIN:

1 La casiterita se tritura2 Se muele en los molinos adecuados. 3 Se introduce en una cuba con agua en la que se agita. Por decantacin, el mineral de estao se va al fondo y se separa la ganga4 Se introduce en un horno, donde se oxidan los posibles sulfuros que contiene el mineral y se transforman en xidos5 La mena de estao, en forma de xido, se introduce en un horno llamado de reverbero, donde se produce la reduccin que consiste en la transformacin de xido de estao en estao depositndose el estao en la parte inferior.6 Finalmente para obtener estao con un porcentaje del 99 % es necesario someterlo a la electrlisis (La electrlisis es un proceso para separar un compuesto en los elementos que lo conforman, usando para ello la electricidad)6 Metales No FerrososPESADOS- El Estao:RECICLAJE DE LA HOJALATA

http://www.ecoacero.com/menu_visita.htmRECICLAJE:

En la imagen de la lmpara, veis que est sujeta a una botella hecha con papel reciclado, y bolitas de estao.

La otra imagen es simplemente una lmpara de decoracin, donde se ha utilizado cristal reciclado, y estao, y se realizado a travs de la tcnica del encastrado.

Aqu podis ver el esquema del proceso de reciclado de la hojalata, la hojalata es acero en su 99 %, pero contiene una finsima capa de estao.

Las latas y botes de hojalata se recogen de forma selectiva a travs de los contenedores para envases Se llevan a plantas de clasificacin donde seseparan de las dems fracciones mediante un potente electroimn. Despus se prensan, se agrupanPara transportarla a un centro especfico para sureciclado. All, se tritura la lata paradespegar las etiquetas de papel,y se selecciona el materialtriturado. El acero y el estao sonseparados. Y con el acero reciclado se vuelve fabricar latas de hojalata7 Metales No FerrososPESADOS

Cobre:

Segn Delmar, 1970, p.177Los metales que no contienen hierro se llaman no ferrosos. Algunos de ellos se han hecho casi tan importantes como el hierro para procesos industriales. Dos de los metales bsicos ms esenciales para aleaciones son: el cobre, con su gran familia de latones, bronces y otras variaciones, y el aluminio.

Metales No FerrososPESADOS- El Cobre:PROPIEDADES

Rojizo Blando Dctil Maleable Tenaz Conductor trmico Alta resistencia a la corrosin Excelente conductor de la electricidadALEACIONES

Las aleaciones del cobre forman:

Bronce ( Cobre-Estao ) Latn ( Cobre-Zinc ) Alpaca ( Cobre-Nquel-Zinc ) Cuproaluminio ( Cobre-Aluminio ) Cupronquel ( Cobre-Nquel )APLICACIONES

Fabricacin de cables elctricos

Componentes de coches y Camiones (tuercas, tornillos)

Construccin y ornamentacin

Monedas

Hlices de barcos, turbinas

Ahora os voy a hablar sobre otro metal no ferroso pesado, el cobre.

PROPIEDADES Y APLICACIONES

El cobre entre muchas otras propiedades es caracterizado por ser el mejor conductor elctrico. Una de sus aplicaciones son los cables elctricos, y esto se debe gracias a su maleabilidad, ductilidad y como dije anteriormente su conductividad elctrica. Otra de sus famosas aplicaciones es para las monedas y como elemento de construccin y de decoracin.

ALEACIONES

El cobre es un material, que aleado con otro adquiere caractersticas muy superiores, pero disminuye su conductividad. Existe una amplia variedad de aleaciones de cobre, pero las mas importantes son el bronce, que es una aleacin de cobre y estao, se utiliza para las campanas y engranajes, y tambin para esculturas, el latn que es una aleacin de cobre y cinc, utilizado para la tornillera, la alpaca que contiene cobre nquel y cinc, la utilizamos en los cubiertos

9 Metales No FerrososPESADOS- El Cobre:PROCESO DE OBTENCIN POR VA SECA

PROCESO DE OBTENCIN POR VA SECA

Se utiliza cuando el contenido de cobre supera el 10 %. Es el proceso que ms se emplea. Las fases del proceso son:

El mineral de cobre es introducido en la trituradora, el cual una vez triturado, pasa por un molino de bolas llamado molienda, con objeto de pulverizarlo, una vez pulverizado el mineral en polvo se concentra por flotacin para eliminar parte de la ganga, que queda al fondo. Despus se produce la tostacin donde se elimina parcialmente el hierro, lo que quita parte del azufre, que al introducirse en el horno de reverbero, mediante la calcinacin (proceso de calentar una sustancia a temperatura elevada) queda una sustancia llamada mata, la cual al fundirla y oxidarla se elimina el hierro que ha quedado de la tostacin y se puede llegar a conseguir un cobre de 99.99 % de pureza.10 Metales No FerrososPESADOS- El Cobre:PROCESO DE OBTENCIN POR VA HMEDAMineral de CobreTrituracincido SulfricoElectrlisisCOBRE

PROCESO DE OBTENCIN POR VA HMEDA

Se emplea cuando el contenido de cobre es inferior al 10 %. El procedimiento consiste en triturar todo el mineral, aadirle cido Sulfrico, y luego por un proceso de electrlisis, se obtiene el cobre.11 Metales No FerrososPESADOS- El Cobre:RECICLAJE DE CABLES

RecogidaClasificacinCorte y trasladoTrituradoSeparacinPlstico (I)Plstico (II)Cobre (I)Cobre (II)RECICLAJE DE CABLES

RECOGIDALo primero que tenemos que hacer es recoger el cable. Al entrar en la nave el camin pasa por una bscula que lo pesa y al salir se vuelve a pesar sin la carga. La resta de las dos medidas es el peso del cable que se ha trado. Hay un control exhaustivo del cable que se entrega y de la persona que lo trae para evitar la venta de cables sustrados.CLASIFICACINUna vez recogido el cable, hay que clasificarlo y almacenarlo. Se separan los cables de cobre de los de aluminio. La foto de arriba nos muestra cables de aluminio. La de abajo de cobre, los ms conocidos por el pblico en general.CORTE Y TRASLADOEs necesario de maquinaria especfica para poder cortar y trasladar el cable a la trituradora. TRITURADOEl cable triturado pasa por una cinta para su siguiente separacin.SEPARACINEl cable triturado llega a una aspiradora que aspira slo los filamentos de cobre dejando el plstico en la cintaPLASTICO(I)El plstico separado se va acumulando en esta cubas para su posterior reciclajePLASTICO (II)Este es el aspecto final del plstico de los cablesCOBRE (I)Los finos filamentos de cobre por su parte salen por otra cinta que los va acumulando en sacas para su posterior reciclaje.COBRE (II)Filamentos de cobre listos para su futuro reciclaje.12 Metales No FerrososLIGEROS

Aluminio:

Segn Kalpajan, Schmid, 2002, p 157 Los factores de importancia en la seleccin de aluminio (AL) y de sus aleaciones con su elevada relacin resistencia al peso, su elevada conductividad trmica y elctrica, su no toxicidad, su reflectividad su apariencia y su facilidad de conformado y de maquinabilidad, tambin son magnticos

Metales No FerrososLIGEROS- El Aluminio:PROPIEDADES

Ligero Inoxidable al aire Dctil Muy maleable Tenaz Conductor trmico Conductor elctrico Resistente a la corrosinALEACIONES

Las aleaciones de aluminio forman:

Duraluminio ( Aluminio-Bronce ) Aluminio + Magnesio Aluminio + Cobre + Silicio Alnico ( Aluminio-Nquel-Cobalto )APLICACIONES

Construccin

Medios de transporte

Industria mecnica

Industria elctrica y electrnica

Hogar, oficina

El aluminio es el metal mas abundante en la naturaleza, pero no se encuentra en estado puro. El mineral del que se obtiene el aluminio es la bauxita.El aluminio se caracteriza por ser buen conductor del calor y de la electricidad, pero sobre todo por su gran maleabilidad, todos conocemos el papel de aluminio, ademas de ser ligero e inoxidable al aire.

Las aleaciones de aluminio mejoran su resistencia y su dureza.

El duraluminio es aluminio y bronce y se usa en las bases de sartenesEl aluminio y magnesio sobre todo en aeronaticaEl aluminio cobre y silicio es el ideal para obtener piezas de moldeo por inyeccin El alnico, con esta aleacin se fabrican potentes imanes permanentes

Sus principales aplicaciones son en la industria, en la construccin y en el hogar. 14 Metales No FerrososLIGEROS- El Aluminio:PROCESO DE OBTENCIN: MTODO BAYER

PROCESO DE OBTENCIN DEL ALUMINIO MTODO BAYER

1 FASE: OBTENCIN DE LA ALMINA1 La bauxita se transporta desde la mina al lugar de transformacin2 Se tritura y se muele hasta que queda pulverizada3 Se almacena en silos hasta que se vaya a consumir4 En un mezclador se introduce bauxita en polvo, sosa castica, cal y agua caliente. Todo esto es una disolucin que hace que la bauxita se disuelva en la sosa.5 En el decantador se separan los residuos6 En el intercambiador de calor se enfra la disolucin y se le aade agua .7 En la cuba de precipitacin, la almina se precipita en el fondo de la cuba.8 Un filtro permite separar la almina de la sosa9 La almina se calienta a unos 1200 grados en un horno, para eliminar por completo la humedad10 En el refrigerador se enfra la almina hasta la temperatura ambiente

2 FASE: OBTENCIN DEL ALUMINIO11 Para obtener el aluminio a travs de la almina, la almina se disuelve en criolita fundida a una tra de unos 1000 C y se la somete a un proceso de electrlisis que descompone el material en aluminio y oxgeno.15 Metales No FerrososLIGEROS- El Aluminio:RECICLAJE DE LATAS

Para su reciclaje, slo hace falta comprimir las latas y almacenarlas hasta tener una cantidad razonable para llevarla al centro de reciclado.Las latas de bebidas tienen un peso aproximado de 15 gramos, se necesitan 67 latas para obtener un kilo.Produciendo latas con aluminio reciclado, reduciramos la contaminacin del aire en un 95%. Un dato interesante, si una lata de aluminio, en vez de reciclarla, la tirramos, durara aproximadamente unos 500 aos.En frente del Pryca en el polgono de las salinas tenemos uno de los centros de reciclaje mas importante de la provincia de Cdiz 16 Metales No FerrososLIGEROS

Titanio: Segn Kalpakjian, et al, 2009, p.166El titanio no aleado, conocido como titanio comercialmente puro, tiene una excelente resistencia a la corrosin para aplicaciones donde la consideracin de resistencia es secundaria. Se agregan elementos de aleacin como el aluminio, el vanadio, el molibdeno, el manganeso y otras aleaciones de titanio, a fin de impartir propiedades como son una mejor capacidad de trabajo, una mayor resistencia y una mayor capacidad de endurecimiento.

Metales No FerrososLIGEROS- El Titanio:PROPIEDADES

Resistente a la oxidacin Ligero Tenaz Alta resistencia a la corrosin Poca conductividad Frgil en fro, pero muy dctily maleable al rojo vivoALEACIONES

APLICACIONES

Estructura y elementos de mquinasen aeronutica

Herramientas de corte

Aletas para turbinas

Pinturas antioxidantes

Recubrimiento de edificios

Odontologa

Unin de huesos y de articulaciones

Ti grado 1, 2, 3 Ti grado 5 y 9 Ti grado 7,11 y 12 Ti Beta-C

El Titanio se encuentra abundantemente en la naturaleza. Los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita. Las propiedades fundamentales del titanio son su gran resistencia a la oxidacin y a la corrosin. Otras de sus propiedades son la maleabilidad y ductilidad, pero al rojo vivo, porque en fro es frgil. Tiene numerosas aplicaciones, una de las ms destacadas es el descubrimiento de que la incrustacin de titanio en el cuerpo humano no provoca rechazo, por ello se utiliza en odontologa y en la unin de huesos y articulaciones, ademas de para herramientas y recubrir edificios como el GuggenheimLas aleaciones Ti grado 1, 2, 3 integran el llamado titanio puro comercial con una composicin superior al 99% de Ti. Ti grado 5 y 9 son aleaciones de buena resistencia contra la corrosin y nivel medio de resistencia mecnica. Ti grado 7, 11 y 12 representan aleaciones de mayor resistencia a la corrosin. La aleacin Ti Beta-C es una aleacin con alta resistencia a la corrosin y a la temperatura.

18 Metales No FerrososLIGEROS- El Titanio:PROCESO DE OBTENCIN: MTODO KROLL

CloracinTransformacinObtencinPROCESO DE OBTENCION MTODO KROLL

CLORACINSe calienta el mineral de titanio al rojo vivo. Luego se le aade carbn y se hace circular cloro a travs de toda la masa. Se obtiene tetracloruro de titanio.

TRANSFORMACINEl tetracloruro de titanio se introduce en un horno a 800C. Luego se introduce un gas inerte (helio o argn) y magnesio. Se forma titanio esponjoso

OBTENCINEl titanio esponjoso se introduce en un horno elctrico y se le aaden fundentes (sustancias que facilitan la fusin): el resultado es titanio puro.19 Metales No FerrososLIGEROS- El Titanio:RECICLAJE

El diseo consiste en 4 capas : la tarjeta con el circuito electrnico, policarbonato extrudo, titanio reciclado y finalmente un capa flexible que cubre el celular con capacidad LED touchscreen. Adems de ser hecho de materiales reciclados, el diseo usa una batera orgnica libre de metales pesados. Metales No FerrososULTRALIGEROS

Magnesio:

Segn Kalpakjian, et al, 2009, p.162El magnesio (Mg) es el metal de Ingeniera ms ligero disponible, y tiene buenas caractersticas de amortiguamiento de las vibraciones. Se utilizan sus aleaciones en aplicaciones estructurales y no estructurales siempre que el peso sea una consideracin de primera importancia.

Metales No FerrososULTRALIGEROS- El Magnesio:PROPIEDADES

Maleable Poco dctil Potente relajante muscular Ms resistente que el aluminio En estado lquido o en polvo es muy inflamable

ALEACIONES

Magnam ( Magnesio + Manganeso ) Magzin ( Magnesio + Cinc ) Magal ( Magnesio + Aluminio ) Fumagcin ( Magnesio + Cinc ) Fumagal ( Magnesio + Aluminio ) APLICACIONES

El uso principal del metal es como elemento de aleacin delaluminio.

El polvo de carbonato de magnesioes utilizado por los gimnastas.

El hidrxido, el cloruro, el sulfato y el citrato se usan en medicina.

Los minerales de Magnesio mas importantes son: carnalitas (cloruros) y la dolomita y magnesita (carbonatos)Las principales caractersticas del magnesio son su potencia como relajante muscular, ademas de ser inflamable en estado lquido y en polvo, es maleable, pero es poco dctil.Las aleaciones de magnesio, el magnam, magzin y magzal son aleaciones para forjar y el fumagcin y el fumagal son aleaciones para fundir. Sus aplicaciones se dividen en segn en que estado se encuentre el magnesio, el metal se usa como elemento de aleacin del aluminio, el polvo de carbonato, es con lo que los gimnastas mejoran su agarre a los objetos y el hidrxido, cloruro, sulfato y el citrato es empleado en medicina.22 Metales No FerrososULTRALIGEROS- El Magnesio:PROCESO DE OBTENCIN: 2 FORMAS

POR REDUCCINPOR ELECTRLISISPROCESO DE OBTENCION 2 FORMAS

1 :

Se obtiene por electrlisis. El magnesio sube a la superficie, ya que tiene menos densidad que la mezcla de sales fundidas. La cuba tiene que ser metlica y acta como ctodo.

2:

Se obtiene por reduccin. Consiste en introducir el mineral en un horno elctrico, al que se le ha aadido fundentes, para provocar la eliminacin de oxgeno.23 Metales No Ferrosos ULTRALIGEROS- El Magnesio:RECICLAJE DE LAS PILAS

Planta de reciclajeMercurio y Otros metalesTrituracinmecnicaEscoria frrica, no frrica, plstico y polvo de pilaVariosprocesosMetales que contieneLas pilas contienen diferentes metales en su composicin como el mercurio, cadmio, nquel, magnesio y cinc que son contaminantes para el medio ambiente. Adems, cuando se tiran incorrectamente las pilas con el resto de los desechos, stas van a parar al vertedero donde, con el paso del tiempo, las pilas pierden su carcasa y vierten los metales pesados txicos que pueden llegar al medio y perjudicar a los seres vivos.El sistema de reciclaje consiste en transportarlas a una planta de reciclaje, donde el mercurio es separado de otros metales y el resto de materiales que constituyen las pilas pueden ser recuperados, mediante un proceso de trituracin mecnica para luego obtener escoria frrica y no frrica, plstico y polvo de pila. Las 3 primeras fracciones se valorizan directamente, mientras que el polvo de pila sigue varios procesos para recuperar los metales que contiene24 Metales No FerrososULTRALIGEROS

Berilio:

Segn Kalpakjian, et al, 2009, p.170 El berilio es tambin un elemento de aleacin y sus aleaciones de cobre y nquel se utilizan en aplicaciones que incluyen resortes (berilio y cobre), contactos elctricos y herramientas libres de chispas para uso en ambientes explosivos como minas y la produccin de polvos de metal. El berilio y su oxido son txicos, no deben inhalarse el polvo y humos asociados.

Metales No FerrososULTRALIGEROS- El Berilio:PROPIEDADES

Gran Dureza Ligero Alta conductividad trmica Alta conductividad elctrica Resistente a la corrosin Transparente a las radiaciones electromagnticas No magntico

ALEACIONES

APLICACIONES

En el diagnstico con rayos X

Gran importancia en la fabricacinde aviones

Moderador de neutrones en reactoresnucleares

Apenas se utilizan aleaciones de Berilio debido a su toxicidadEl Berilio es otro metal ultraligero, cuyas propiedades fundamentales son su buena conduccin del calor y de la electricidad, su gran dureza y sobre todo que es transparente a las radiaciones electromagnticas, lo que le hace ser utilizado en el diagnnstico de rayos de X, adems de ser moderador de neutrones en reactores nucleares debido a la tendencia del berilio de retardar o capturar neutrones.las aleaciones de berilio se emplean solamente cuando no pueden ser reemplazadas por otras con prestaciones similares como los bronces fosforados, debido a su toxicidad.26 Metales No FerrososULTRALIGEROS- El Berilio:PROCESO DE OBTENCIN

MineralSulfato deBerilioxido deBerilioMetalElectrlisisReduccinPROCESO DE OBTENCIN

Tenemos el mineral de Berilio,al cual aadindole acido sulfrico se obtiene suldfato de Berilio; este se calienta obteniendose oxido, este oxido sirve para la preparacin de otros compuestos. El metal se obtiene por la electrlisis del floururo o del cloruro anhdrido fundido o bien por reduccin del cloruro con magnesio.27