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  • BIen, MIRIAM, comparto tu idea, el puto internet es libre ok, entonces subire un documento que cuando lo descarguen pida la contraseña y que creen no les dire la contraseña o mejor aun lo subire y no dejare que nadie lo descargue entonces para que ch... lo sube, por mi mjesusgll, pudes trtagarte tu documento
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    metalurgia metalurgia Presentation Transcript

    • METALURGIA QUÍMICA en la obtención de METALES
    • Metales en la Naturaleza
      • NATIVOS: libres en la naturaleza
        • Oro, plata, platino, mercurio
      • MENAS: Mineral utilizado para la obtención industrial de metales.
        • Son :
          • Óxidos ( de Fe, Al, Mn y Sn)
          • Sulfuros (de Cu, Zn, Pb, Ni, Co y Ag)
          • Haluros (de Na, K, Mg y Ca)
          • Carbonatos ( de Fe, Zn y Pb)
          • Sulfatos (de Pb, Sr y Ba)
          • Silicatos (de Be, Zn y Ni)
    • Metalurgia
      • Proceso de obtención de metales a partir de sus menas naturales y su posterior purificación o refinado.
      • Después de triturar y moler el mineral, las partículas de mena suelen separarse de la ganga por métodos físicos: lavado, separación electrostática o magnética y flotación.
      • El principal problema es descomponer un compuesto en el que el metal se encuentra frecuentemente en forma de iones positivos para transformarlo en átomos neutros, esto es realizar una reacción de REDUCCIÓN del metal por ganancia de electrones.
    • Tratamientos
      • Las menas concentradas se suelen someter a procesos que tienen por objeto transformar el compuesto metálico original en otros más convenientes para su posterior reducción.
        • Calcinación : calentamiento, de hidróxidos, hidratos o carbonatos metálicos, sin llegar a la fusión que provoca el desprendimiento de compuestos volátiles (agua, CO2,…) y la mena se transforma en óxido metálico.
        • Tostación : calentamiento de menas de sulfuros en corriente de aire, obteniendo óxido metálico y dióxido de azufre. En algunos casos se obtiene el metal.
    • Ejemplos
      • Calcinación de la siderita, esmitsonita y bauxita
        • CO 3 Fe  FeO + CO 2
        • CO 3 Zn  ZnO + CO 2
        • 3Al(OH) 3  Al 2 O 3 + 3 H 2 O
      • Tostación de la blenda y la galena:
        • 2 SZn + 3 O 2  2ZnO + 2 SO 2
        • 2 SPb + 3 O 2  2PbO + 2 SO 2
      • Tostación del cinabrio:
        • SHg + O 2  Hg + SO 2
      • Tostación de la calcosina:
        • 2SCu 2 +3 O 2  2OCu 2 +2 SO 2 ; 2OCu 2 +SCu 2  6Cu+ SO 2
    • Reducción
      • La reducción de los compuestos metálicos que forman la mena se lleva a cabo a temperaturas elevadas, a las que tiene lugar la fusión de los minerales.
      • El reductor más barato y ampliamente utilizado es el carbono, corrientemente en la forma de carbón de coque.
      • A la fusión se le añaden los llamados fundentes, que se combinan con la ganga, formando la escoria, que flota por su menor densidad y protege la masa metálica fundida de la oxidación.
    • Las reacciones de reducción I
      • Con Carbono:
        • ZnO + C  Zn + CO
        • 2CuO + C  Cu + CO 2
        • 2C+O 2  2 CO ; 3 CO +Fe 2 O 3  2Fe+3 CO 2
        • SnO 2 + 2C  Sn + 2 CO
      • Con carbón de coque y chatarra de hierro para reducir sulfuros no tostados
        • PbO+C  Pb + CO y SPb + Fe  Pb+SFe
    • Las reacciones de reducción II
      • En algunos casos no puede reducirse con carbón y deben utilizarse agentes reductores más costosos como el hidrógeno o más energéticos como aluminio, magnesio, sodio o calcio.
        • WO 3 + 3H 2  W + 3H 2 O
        • Cl 4 Ti + 2Mg  Ti + 2Cl 2 Mg
        • F 4 U + 2Ca  U + 2F 2 Ca
      • Aluminotermia: (reacción de la termita)
        • El Aluminio tiene gran afinidad por el Oxígeno y da lugar a reacciones muy exotérmicas, la reacción una vez iniciada se mantiene por sí sola debido al calor desprendido.
        • 2Al + Cr 2 O 3  2Cr + Al 2 O 3
        • Fe 2 O 3 + 2Al  Al 2 O 3 + Fe se alcanza T= 3.000 ºC el hierro sale fundido y se emplea para soldar raíles o piezas grandes de acero.
    • Minerales-de hierro
      • Pirita, Calcopirita, siderita, hematita, marcasita, magnetita, hematita roja, smithsonita, limonita, hierro meteorítico
    • Minerales-
      • Cu nativo, Malaquita, Calcosita, Blenda, Casiterita, Cinabrio, Galena, Bauxita, Cromita
    • Minerales
    • Corrosión
      • Los metales, no nobles, son por naturaleza más estables en sus estados no metálicos, tales como óxidos y sulfuros. Dada una oportunidad volverán espontáneamente a sus estados más confortables. Los diseñadores a menudo olvidan esta básica ley de la naturaleza.
    • Oxidación y Corrosión
      • Una reacción de corrosión puede expresarse parcialmente por la ionización de un metal, es decir, el proceso por el cual un átomo metálico pierde electrones y queda cargado con un exceso de cargas positivas (iguales a las cargas negativas de los electrones que se perdieron). Dicha entidad cargada constituye un ión positivo o catión.
    • Proceso reversible
      • Los metales se extraen de sus menas por aplicación de una considerable cantidad de energía. Ciertos entornos ofrecen opurtunidades a esos metales de combinarse químicamente con elementos para formar compuestos, retornando a sus mas bajos niveles de energía.
      • Un ciclo típico lo presenta el hierro. El mineral más común del hierro, hematites, es un óxido. El orín producto de la corrosión del hierro, tiene una composición química y color similares.
    • Proceso electroquímico
      • Esquema del proceso galvánico.
    • Oxidación de metales
      • Plomo y Mercurio se oxidan a sulfuros, composición de sus menas galena y cinabrio
        • Pb + SH 2  SPb + H 2
        • Hg + SH 2  SHg + H 2
      • La plata es oxidada por el Sulfuro de Hidrógeno en presencia de oxígeno formándose el sulfuro de plata negro
        • 4Ag + SH 2 + O 2  2H 2 O + 2SAg 2
        • los cubiertos de plata ennegrecen cuando se usan con huevo, cebolla u otros alimentos con compuestos sulfurados.
        • En el ambiente de los recintos ocupados siempre hay rastros de sulfuro de hidrógeno, que propician la formación de una capa de sulfuro de plata en la superficie de los objetos de este metal. Esto hace que la plata adquiera tonalidades que van desde el pardo hasta el negro.
    • Tipos de corrosión
    • Puente
    • Corrosión
    • Protección
      • Se deposita Ni, Ag, Cu, Pb, Cr sobre acero. En este caso la corrosión se produce a traves de poros, por tal motivo se debe preparar el material con un mínimo número de poros para evitar que el agua llegue al metal base
      • Se deposita Zn y Cd quienes son mas activos que el metal base. La corriente galvánica va del recubrimiento al metal base. En este caso la porosidad del recubrimiento carece de importancia.
      • Ánodo de sacrificio
        • El material mas utilizado es el Zn. Sir Humpry Davy en 1824 propuso la utilización de bloques de Zn para proteger la cobertura de cobre de los barcos.
    • Protección catódica de tuberías