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METALURGIA

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DESCRIPCION DE LAS CARACTERISTICAS DE LOS METALES

DESCRIPCION DE LAS CARACTERISTICAS DE LOS METALES

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  • 1. <ul><li>18.4 METALURGIA EXTRACTIVA </li></ul><ul><ul><li>18.4.1 OPERACIONES BÁSICAS </li></ul></ul><ul><ul><li>18.4.2 METALURGIA DEL COBRE </li></ul></ul><ul><li>18.5 METALURGIA DEL HIERRO Y DEL ACERO </li></ul>
  • 2. METALURGIA: Estudio general de los metales. METALURGIA EXTRACTIVA: Obtención comercial de metales a partir de sus menas y preparación de los metales para su uso. <ul><li>ETAPAS: </li></ul><ul><li>Extracción de la mena </li></ul><ul><li>Pretratamiento de menas </li></ul><ul><li>Reducción a metales libres </li></ul><ul><li>Afino o purificación </li></ul>
  • 3. 1. Extracción de la mena <ul><li>Mineral: </li></ul><ul><li>compuesto que contiene el elemento. </li></ul><ul><li>Ganga: </li></ul><ul><li>desperdicios como arena, roca y arcilla. </li></ul>
  • 4. 2 . Pretratamiento de menas <ul><li>FLOTACIÓN Aplicable a sustancias que repelen el agua. </li></ul><ul><li>TOSTACIÓN Conversión de un compuesto metálico en óxido. </li></ul><ul><li>SEPARACIÓN MAGNÉTICA </li></ul>
  • 5. F L O T A C I O N
  • 6. 3. Reducción a metales libres <ul><li>El método usado depende la fuerza de unión entre lo iones metálicos y los aniones. </li></ul><ul><li>Metales menos activos: -Existen en estado libre y no requieren reducción. </li></ul><ul><li>Metales más activos: </li></ul><ul><li>-El óxido metálico se reduce a metal libre. </li></ul><ul><li>-Se usa como agente reductor el carbono, por su bajo coste y su fácil manejo. </li></ul>
  • 7. 4. Purificación <ul><li>DESTILACIÓN </li></ul><ul><li>Metal más volátil que sus impurezas. </li></ul><ul><li>ELECTROLISIS </li></ul><ul><li>PURIFICACIÓN MEDIANTE FUSIÓN POR ZONAS Obtención de metales extremadamente puros. </li></ul>
  • 8. PURIFICACIÓN MEDIANTE FUSIÓN POR ZONAS
  • 9. MÉTODOS ALTERNATIVOS <ul><li>Algunas menas contienen varios metales que no siempre es necesario separar: </li></ul><ul><li>Proceso Kroll (lento) </li></ul><ul><li>Proceso electrolítico (menor coste) </li></ul>
  • 10. 18.4.2 Metalurgia del Cobre Cobre (Cu): metal de transición de apariencia metálica y color pardo rojizo.
  • 11. <ul><li>La extracción del cobre es complicada porque contiene sulfuros de hierro y azufre. </li></ul><ul><li>Los procesos metalúrgicos normales sufren modificaciones para extraer el cobre sin contaminaciones. </li></ul>
  • 12. Concentración <ul><li>Flotación: concentra el metal </li></ul><ul><li>Tostación: </li></ul><ul><li>sulfuros de Fe y S </li></ul><ul><li>óxidos fundidos </li></ul>
  • 13. Fundición <ul><li>Fusión: en un horno a 1400 ºC, se separa en dos capas: </li></ul><ul><li>1ª. Mata de Cobre (inferior), Cu y Fe fundido. </li></ul><ul><li>2ª. Escoria de Silicato (superior), desechos de óxidos. </li></ul>
  • 14. Conversión <ul><li>Se insufla aire a la mata de Cobre </li></ul><ul><li>Los sulfuro de hierro óxido (escoria que se separa) </li></ul><ul><li>Cobre obtenido: BLISTER </li></ul><ul><li>Se insufla aire al blister </li></ul><ul><li>Se obtiene Cobre con el 99% de pureza </li></ul><ul><li>COBRE NEGRO </li></ul>
  • 15. <ul><li>2 Cu2S + 3 O2 (g) 2 Cu2O + 2 SO2 (g) </li></ul><ul><li>2 Cu2O + Cu2S 6Cu (l) + SO2 (g) </li></ul><ul><li>COBRE NEGRO </li></ul>
  • 16. Procesos pirometalúrgicos <ul><li>Características: </li></ul><ul><li>Altas temperaturas </li></ul><ul><li>Gran cantidad de desechos </li></ul><ul><li>Consumo de energía </li></ul><ul><li>Emisiones gaseosas </li></ul>
  • 17. Procesos hidrometalúrgicos <ul><li>Etapas: </li></ul><ul><li>Lixiviación: extracción de iones metálicos </li></ul><ul><li>Purificación y Concentración: separación de impurezas. Obtención de electrolito de Cobre. </li></ul><ul><li>Precipitación: los iones de precipitan a sólidos iónicos o metal libre. </li></ul>
  • 18. <ul><li>Altos hornos: </li></ul><ul><ul><li>Funcionamiento </li></ul></ul><ul><ul><li>Reacciones Principales </li></ul></ul><ul><ul><li>Resultado: arrabio </li></ul></ul><ul><li>Obtención del acero: </li></ul><ul><ul><li>Proceso de oxígeno básico </li></ul></ul><ul><ul><li>Reacciones </li></ul></ul>
  • 19. <ul><li>El hierro es el metal más utilizado de la corteza terrestre, siendo su principal aleación el acero. </li></ul><ul><li>Proceso de recuperación del Fe de sus menas: “Reducción por carbono en un alto horno”. </li></ul><ul><li>Proceso de conversión de la mena de hierro a hierro metálico implica reacciones rédox y reacciones ácido-base complejas </li></ul>
  • 20. Alto Horno: Funcionamiento
  • 21. Reacciones Principales Alto Horno
  • 22. Alto Horno: Resultado <ul><li>El hierro obtenido es impuro y se denomina “arrabio”. </li></ul><ul><li>Contiene aproximadamente 95% de Fe, 3-4% de C y otras impurezas. </li></ul><ul><li>Se vuelve a fundir, se pasa a moldes y se enfría, convirtiéndose en “hierro colado”. </li></ul>
  • 23. Obtención Acero: Proceso De Oxígeno Básico
  • 24. <ul><li>Pasos para transformar el arrabio en acero: </li></ul><ul><li>Oxidación de las impurezas (C, Si, P, Mn, S) </li></ul><ul><li>Obtención de “acero al carbono” </li></ul><ul><li>Añadir elementos de aleación (Cr, Ni, Mn, V, Mo,W) que confieran al acero </li></ul><ul><li>las propiedades deseadas. </li></ul>Reducción del contenido de carbono También contiene otras impurezas
  • 25. Reacciones de Los Procesos De Fabricación De Acero

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