Clasificación de Metales
Metales Pesados
Estaño, Cobre, Cinc, Plomo, Cromo, Níquel, Wolframio (antes llamado Wolf) y Cobalto
Metales Ligeros
Aluminio y Titanio
Metales Ultraligeros
Magnesio y Berilio
Estaño
Obtención
El mineral de estaño, la casiterita, se muele y se introduce en una cuba con agua para separar la ganga por decantación. Luego, se oxida en un horno para eliminar los sulfuros. La mena de estaño, en forma de óxido, se procesa en un horno de reverbero para separar el estaño de la escoria. Finalmente, se refina por electrólisis para obtener una pureza del 99%.
Características
- Por debajo de los -18ºC se descompone en polvo gris (peste del estaño).
- Al doblarse, produce un sonido característico (grito del estaño).
- Es brillante, maleable y blando.
Aleaciones
- Bronces: con cobre.
- Soldaduras blandas: con plomo.
Aplicación: Hojalata.
Cobre
Obtención
Vía seca (contenido de cobre > 10%): Se tritura y muele el mineral. Se separa la ganga por decantación en una cuba con agua. Se oxida el hierro en un horno para separarlo del cobre. Se funde en un horno de reverbero para separar la escoria, obteniendo cobre bruto (40%). Se refina por electrólisis para alcanzar el 99% de pureza.
Vía húmeda (contenido de cobre < 10%): Se tritura y muele el mineral. Se añade ácido sulfúrico. Se obtiene cobre mediante electrólisis.
Características
Es muy dúctil, maleable y un buen conductor eléctrico y térmico.
Aleaciones
- Bronce: con estaño (engranajes).
- Latón: con cinc (tornillos).
- Cuproaluminio: con aluminio (turbinas).
- Alpaca: con níquel y cinc (cubiertos).
- Cuproníquel: con níquel (monedas).
Plomo
Obtención
Se tritura y muele la galena (mineral de plomo). Se separa la ganga por flotación. Se tuestan los sulfuros de plomo para transformarlos en óxidos, añadiendo fundentes como cal y sílice. Se reduce el monóxido de plomo en un horno de mufla, obteniendo plomo de obra (con impurezas). Se refina el plomo separándolo de otros metales o por electrólisis.
Características
Maleable, blando, se oxida con facilidad y resiste bien al ácido sulfúrico.
Cromo, Níquel, Wolframio y Cobalto
- Cromo: Fabricación de aceros inoxidables y herramientas.
- Níquel: Aparatos de la industria química.
- Wolframio: Filamentos de bombillas.
- Cobalto: Fabricación de metales duros.
Aluminio
Obtención (Método Bayer)
Se tritura y muele la bauxita. Se mezcla con sosa cáustica, cal y agua caliente para disolver la bauxita. Se separan los residuos por decantación. Se enfría la disolución y se añade agua. Se precipita la alúmina en una cuba a temperatura ambiente. Se disuelve la alúmina en criolita a 1000ºC y se somete a electrólisis.
Características
Muy ligero, inoxidable al aire, buen conductor de electricidad y calor, maleable y dúctil.
Aleaciones
- Con cobre: bronce para bicicletas.
- Con magnesio: para aeronáutica.
- Con níquel y cobalto: imanes permanentes.
- Puro: mezclado con pintura para intemperie.
Titanio
Obtención
Cloración: Se calienta el rutilo (mineral de titanio) al rojo vivo con carbón, obteniendo tetracloruro de titanio.
Transformación: Se introduce el tetracloruro de titanio en un horno a 800ºC con helio o argón y magnesio, formando titanio esponjoso.
Obtención final: Se introduce el titanio esponjoso en un horno eléctrico con fundentes.
La extracción del titanio es compleja y costosa.
Características
Resiste mejor la oxidación y la corrosión que el acero inoxidable, con propiedades superiores hasta los 400ºC.
Aplicación: Fabricación de máquinas en aeronáutica (aleado con aluminio o cromo).
Magnesio
Obtención
A partir de cloruros (carnalita): Electrólisis. El magnesio sube a la superficie. La cuba metálica actúa como cátodo.
A partir de carbonatos (dolomita y magnesita): Reducción en horno eléctrico con fundente para eliminar el oxígeno.
Características
Inflamable en estado líquido o en polvo, maleable, poco dúctil y más resistente que el aluminio.
Aleaciones
- Para forjar: Magnam (con manganeso), Magzin (con cinc), Magal (con aluminio).
- Para fundir: Fumagcin y Fumagal.
- Puro: Productos de pirotecnia.
Cinc
Obtención
Vía seca: Trituración del mineral – Óxido de cinc – Reducción – Cinc 98%.
Vía húmeda: Trituración del mineral – Ácido sulfúrico – Eliminación de impurezas – Sulfato de cinc – Cinc.
Características
Resistente a la oxidación y corrosión, alto coeficiente de dilatación, maleable a 100ºC.
Aleaciones
- Latón y alpaca.
- Zamak (con aluminio y cobre): piezas de precisión.
Aplicaciones: Chapas (canalones), galvanizado electrolítico y en caliente, metalizado y sherardización.