Tema 6 .-Los metales.

● 1. Metales y aleaciones. Definición.● 2. Preparación del mineral● 3. Obtención del metal.● 4. Propiedades de los metales: físicas, térmicas,

eléctricas y magnéticas, químicas y ecológicas.● 5. Metales ferrosos.● 6. El acero. Las fundiciones.● 7. Obtención del acero: central siderúrgica.● 8. La metalurgia.

Metales y aleacionesUn metal es aquel elemento químico que posee entre sus átomos un enlace especial, denominado enlace

metálico, por el que los electrones de los átomos son compartidos por todos ellos formando una nube

electrónica.Casi todos los elementos del Sistema Periódico son

metales.

Una aleación es la combinación homogénea de dos o mas metales y no metales en una determinada

proporción, en donde un metal es el mayoritario. Por ejemplo el acero (steel)

Extracción del mineral

Mineral (Mena + Ganga) Trituración y machacado Cribado ytamizado

MoliendaMineral pulverizado Separación

mena de ganga

Filtración

Flotación

Precipitación

SeparaMena deGanga.

Obtención del metal

Mena

Metal oxidadoMetal

Reducción

Buxita

Aluminio (Al)

Reducción

Obtención de los metales

Magnetita

Siderita

Hierro (Fe)

Obtención de los metales

Calcopirita

Malaquita

Cobre (Cu)

Obtención de los metales

Galena

Plomo (Pb)

Rutilo

Titanio (Ti)

Wolframita

Tungsteno (W)

Propiedades físicas de los metales

● a. Son sólidos a temperatura ambiente a excepción del Hg y Ga (Galio).

● Son duros y tenaces.

● Su densidad es variable. El más ligero el Al y el más pesado el W (Tungsteno).

● Alta tensión técnica a los esfuerzos de tracción, compresion y flexión.

● Algunos metales son plásticos (Pb y Sn); la mayoría son elásticos.

● Son dúctiles y maleables.

● Son impermeables y transmiten muy bien el sonido.

Propiedades térmicas de los metales

● a. Tienen buena conductividad térmica.● b. Experimentan contracción y dilatación cuando

cambia la temperatura ambiente.● c. Cada metal funde a una determinada temperatura,

denominadas temperatura de fusión. Esta propiedad se utiliza para la unión metálica mediante soldadura.

Propiedades eléctricas y magnéticas de los metales.

● a. Todos los metales y aleaciones son muy buenos conductores de la electricidad. Entre los más importantes son el Cu y el Al. Éste último metal se utiliza como conductor en las líneas de alta y media tensión.

● b. Algunos materiales son ferromagnéticos, usándose para preparar imanes permanentes o núcleos de electroimanes. Este es el caso del Fe y sus aleaciones, el Co y el Ni.

● c. Otros metales son paramagnéticos que interacciona débilmente con un imán, por ejemplo el Al.

● d. Finalmente, la mayoría de los metales y aleaciones son diamagnéticos , es decir no interacciona con un imán.

Propiedades químicas

● a. Sufren reacciones de oxidacción en mayor o menor grado. Los metables nobles, como el Au(Oro) no se oxidan.

● b. La acción del oxígeno junto con un ambiente húmedo, facilita el proceso.

● Se denomina oxidación a la alteración química superficial de un metal o aleación por la acción del oxigeno.

● Se denomina corrosión, cuando la alteración química la sufre todo el metal o aleación, produciéndose alteraciones graves en sus propiedades.

Propiedades ecológicas

● a. Los metales y sus aleaciones no son biodegradables.

● b. Los metales y aleaciones, se reciclan, formando la chatarra.

● c. Algunos metales son muy tóxicos como el mercurio (Hg) o el plomo (Pb) .

Metales ferrosos

resistencia

Metales ferrososPORCENTAJE EN C : 0,01 – 1,86 %

Perfiles de acero

Hojalata .- El acero con una fina capa de estaño (Sn) . Utilizada en latas de conserva.

Fundiciones. Tipos

Fundiciones grises

Siderurgia . Alto horno

Esquema central siderúrgica

Alto HornoCoque

Mineral de hierro

Caliza

Escoria formada por el fundente + ganga

Arrabio (4% en C)

Convertidor

Acero bruto

Horno eléctrico(Afino)

Acero afinado

Chatarra

Caliza Coque

Horno de cubilete

Fundición

Metalurgia. Obtención del Cinc

Mineral :Casiterita (sulfuro de cinc)

Trituración ymolienda Separación por

flotación

GangaMena

Oxidación de losSulfuros de estaño

Reducción de los óxidos aEstaño en horno de

reverberoescoria

Purificación del ZnEn cuba electrolíticaCinc