Los Metales
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El documento describe los procesos metalúrgicos para extraer y refinar metales. Estos incluyen la concentración de la mena, tratamientos intermedios como la calcinación y tostación, la reducción a metal mediante coque o fusión, y la purificación o refinación. También describe las propiedades de los metales como su color, estructura cristalina, densidad, conductividad y procesos como el temple y la soldadura.
Los Metales
- 1. METALES y ALEACIONES ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO
- 2. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO METALURGIA El objeto de la METALURGIA, es la extraccion de los minerales por una serie de medios y procedimientos, para lograr su transformacion en productos utiles para la aplicación industrial. En el caso especial de los aceros, se denomina SIDERURGIA. Los PROCESOS METALURGICOS, se ajustan al siguiente diagrama EXTRACCION DEL MINERAL CONCENTRACION DE LA MENA TRATAMIENTO INTERMEDIO REDUCCION A METAL GANGA PURIFICACION o REFINACION OBTENCION DE ALEACIONES METAL PURO
- 3. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO El MINERAL esta compuesto por dos componentes principales MINERAL MENA Contiene al compuesto del metal Las menas suelen ser OXIDOS, SULFUROS o SILICATOS GANGA Acompaña a la mena, integrada por tierra, arcilla, rocas, y materiales no aprovechables Hay pocos metales en la naturaleza en estado libre, ellos son los METALES NOBLES: oro, plata, platino, etc. MENA DE HIERRO MENA DE PLOMO
- 4. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO Sulfuro de zinc Carbonato de zinc Blenda Calamina ZINC Oxido de estaño Casiterita ESTAÑO Sulfuro de plata Argirita PLATA Sulfuro de niquel y hierro Pentlandita NIQUEL Sulfuro de mercurio Cinabrio MERCURIO Carbonato de magnesio Carbonato de magnesio y calcio Magnesita Dolomita MAGNESIO Sulfuro de plomo Galena PLOMO Oxido de hierro Hematita HIERRO Sulfuro de cobre Calcopirita COBRE Oxido de aluminio hidratado Bauxita ALUMINIO Compuesto metalico contenido en el mineral Mineral contenido en la MENA METAL
- 5. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO OPERACIONES METALURGICAS CONCENTRACION Separacion de la mena y la ganga, de acuerdo a las propiedades como densidad y facilidad de humectacion Los metodos que se utilizan son: Flotacion Sedimentacion Arrastre Tamizado Lixiviacion Se obtiene el CONCENTRADO
- 6. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO OPERACIONES METALURGICAS TRATAMIENTO INTERMEDIO Tratamiento quimico que conduce a productos intermedios CALCINACION Calentamiento de la mena para producir su descomposicion, eliminando algunos de sus componentes en forma de gases (ej. Dioxido de carbono, vapor de agua, etc) TOSTACION Reaccion quimica entre los cconstituyentes de la mena y la atmosfera del horno (monoxido de carbono), se puede llegar al metal libre.
- 7. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO OPERACIONES METALURGICAS REDUCCION A METAL La mena de transforma en un OXIDO. Si el potencial electroquimico del metal a obtener no es muy bajo, (oxido de hierro, niquel, zinc), el proceso se lleva a cabo con COQUE (carbon impuro), y monoxido de carbono. Si el metal a obtener es de potencial muy bajo (aluminio), se debe recurrir a la FUSION. FUSION: consiste en llevar el mineral a la temperatura de fusion, para que licuado permita extraer ls cuerpos que aun no sse han podido separar, estos por su menor densidad sobrenadan el metal fundido y por medios adecuados se los extrae. BATERIAS DE HORNOS DE COQUE COQUE
- 8. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO OPERACIONES METALURGICAS PURIFICACION o REFINACION Este proceso permite llevar al metal al nivel de pureza necesaria para la utilizacion. Depende del metal obtenido: Destilacion: para metales de facil volatilizacion. Ej.: mercurio, aluminio, cobre Mezclas en la fusion: para mejorar propiedades fisico quimicas. Ej.: aceros PROCESO DE REFINACION
- 9. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO PROPIEDADES DE LOS METALES OLOR Olor caracteristico, no muy fuerte que desaparece con el pulido, y reaparece cuando se humedece COLOR BLANCOS: plata, platino, aluminio, estaño, niquel, BLANCOS AZULADOS: plomo, zinc GRISES: aceros y fundicion AMARILLOS : oro, aleaciones, cobre SABOR: Suelen dar al agua sabor metalico caracterisco
- 10. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO ESTRUCTURA CRISTALINA Observando directamente la fractura de los metales, se ve unos granos cristalinos que se clasifican en finos y gruesos. DENSIDAD Variable en los metales, depende del estado solido o liquido y del procedimiento de extraccion. El metal al estado liquido es menos denso que el solido debido al aumento de volumen que experimenta con el calor. Se clasifican en Ligeros: cuya densidad es menor a 5 (aluminio) Pesados: cuando la densides es mayor que 5 (demas metales de construccion) CONTUCTIBILIDAD La conductibilidad electrica es mayor en el estado de pureza. Disminuye a medida que contienen otros elementos. Aumenta con la temperatura.
- 11. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO DILATACION Los metales se expanden con el calor y se contraen al bajar la temperatura. MALEABILIDAD Propiedad de los metales de poder ser modificados en su forma y aun ser reducidos a laminas de poco espesor. Clasificacion de acuerdo a esta propiedad Oro - Platino Plata - Plomo Cobre - Zinc Aluminio - Hierro Estaño - Niquel DUCTILIDAD Propiedad de los metales de poder ser hilados mediante la traccion. Cuando bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos. Un material es dúctil cuando la relación entre el alargamiento longitudinal producido por una tracción y la disminución de la sección transversal es muy elevada
- 12. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO TENACIDAD Es la resistencia que oponen los metales a la separacion de las moleculas que los integran. Aumenta con el tempe, laminado, trefilado y añadiendo carbono (acero) FUSIBILIDAD Propiedad de los metales de pasar del estado solido al estado liquido y viceversa, mediante cambios de temperatura. (punto de fusion). DUREZA Resistencia que oponen los cuerpos a dejarse penetrar por otro. ELASTICIDAD Propiedad que tienen los metales de recuperar su forma primitiva cuando cesa la carga que tendia a deformarlos.
- 13. ISPETC – TECNOLOGIA CONCORDIA TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Arq. Maria Alejandra BRUNO TEMPLE Propiedad de aumentar su tenacidad y dureza cuando luego de calentarlo al rojo vivo se lo enfria repentinamente. SOLDABILIDAD Propiedad de unirse dos metales hasta constituirse en una sola unidad. Deben estar libres de oxidos los metales para poder ser soldados. Tipos de soldadura: MARTILLEO: dos superficies limpias, calentadas al rojo vivo, se las junta y golpea con el martillo para unirlas. SOLDADURA BLANCA: emplean metales auxiliares para la soldadura. Ej. plomo y estaño, zinc, se emplean para hojalateria y plomeria. SOLDADURA AUTOGENA: se unen las piezas por fusion, mediante soplete. Se emplea hidrogeno, oxigeno y acetileno SOLDADURA A PRESION: los trozos a soldar se unen mediante a presion en caliente sin ningun metal en forma liquida. Temperatura entre 1050º y 1200º. SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO: se basa en producir calor mediante la formacion de un arco electrico entre la pieza y la varilla metalica (electrodo) que es del mismo material a soldarse. Se aplica para estructuras navales y ferroviarias.