A.Estaño
Se trata de un metal bastante escaso en la corteza terrestre. Afortunadamente, se suele encontrar concentrado en minas, aunque la riqueza suele ser bastante baja (del orden del 0,02%).
El mineral de estaño más explotado es la casiterita que seencuentra en forma de óxido.
Las características principales del estaño son las siguientes:
• El estaño puro tiene un color muy brillante. A temperatura ambiente se oxida y pierde el brillo exterior.
• A temperatura ambiente es muy maleable y blando, y pueden obtenerse hojas de papel de estaño de algunas décimas de milímetro de espesor. Sin embargo, en caliente es frágil y quebradizo.
• Por debajo de –18 °C empieza a descomponerse y a convertirse en un polvo gris. A este proceso se le conoce como enfermedad o peste del estaño.
• Cuando se dobla se oye un crujido denominado grito del estaño.
Las aleaciones principales de estaño son:
• Bronce. Es un aleación de cobre y estaño.
• Soldaduras blandas. Son aleaciones de plomo y estaño con proporciones de estaño entre el 25 y el 90 %.
Aleaciones de bajo punto de fusión. Las más importantes son:
– Darcet (25 % Sn + 25 % Pb + 50 % Bi), que funde a los 97 °C.
– Cerrolow (8,3 % Sn + 22,6 % Pb + 44,7 % Bi + 5,3 % Cd + 19,1 % In), que funde a los 47 °C. Una de las aplicaciones más importantes del estaño es la fabricación de hojalata. Consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro. El estaño protege al acero contra la oxidación.
El proceso de obtención del estaño es el siguiente:
• La casiterita se tritura (1) y muele (2) en molinos adecuados. Luego se introduce en una cuba con agua (3), en la que se agita. Por decantación, el mineral de estaño (que es más pesado) se va al fondo y se separa de la ganga.
• Posteriormente se introduce en un horno (4), donde se oxidan los posibles sulfuros de estaño que hay en el mineral y se transforman en óxidos.
• La mena de estaño, en forma de óxido, se introduce en un horno de reverbero (5), donde se produce la reducción (transformación de óxido de estaño a estaño), depositándose el estaño en la parte inferior y la escoria en la superior.
• Finalmente, para obtener un estaño con porcentaje del 99 %, es necesario someterlo a un proceso electrolítico (6).
B. Cobre
Los minerales de cobre más utilizados en la actualidad se encuentran en forma de cobre nativo, sulfuros (calcopirita y calcosina) y óxidos (malaquita y cuprita)
• E s muy dúctil (se obtienen hilos muy finos) y maleables (pueden formarse láminas hasta de 0,02 mm de espesor).
• Posee una alta conductividad eléctrica y térmica.
Existen dos métodos de obtención del cobre: por vía seca y por vía húmeda.
• Proceso de obtención del cobre por vía seca. Se utiliza cuando el contenido de cobre supera el 10 %. En caso contrario, será necesario un enriquecimiento o concentración.
Es el proceso que más se emplea y es análogo al usado para el estaño.
a) El mineral de cobre (1) se introduce en la trituradora o machacadora (2). Luego se pasa por un molino de bolas (3) con objeto de pulverizarlo. Este molino consta de un cilindro con agujeros muy finos, por donde saldrá el mineral pulverizado, y unas bolas de acero que giran libremente cuando lo hace el cilindro.
b) Para separar la mena de la ganga, se introduce el mineral en polvo en un depósito lleno de agua (4) y se agita. El mineral, más pesado, se irá al fondo, mientras que la ganga flotará y se sacará por arriba.
c) El mineral concentrado se llevará a un horno (5), donde se oxidará parcialmente. El objetivo es oxidar el hierro presente, pero no el cobre. Actualmente se suele colocar en una cinta transportadora metálica que se mueve lentamente al mismo tiempo que se calienta la mena. De esta manera se consigue separar el hierro del cobre.
d) A continuación se introduce todo en un horno de reverbero (6), donde se funde. Se le añade fundente (sílice y cal) para que reaccione con el azufre y el óxido de hierro y forme la escoria. El cobre aquí obtenido tiene una pureza aproximada del 40 % y recibe el nombre de cobre bruto o cobre blíster. Si se quiere obtener un cobre de pureza superior al 99,9 % (9), es necesario un refinado electrolítico en la cuba (8).
• Proceso de obtención del cobre por vía húmeda.
La adición de otros metales no ferrosos al cobre mejora sustancialmente sus propiedades mecánicas y de resistencia a la oxidación, aunque empeora ligeramente su conductividad eléctrica y calorífica. Las aleaciones más usadas son: bronce, latón, cuproaluminio, alpaca y cuproníquel.
C. Cinc
Los minerales más empleados en la extracción del cinc son la blenda y la calamina.
El cinc posee, fundamentalmente, las siguientes características:
• Es muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales.
• Tiene el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales.
• A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150 °C es muy maleable.
Al igual que ocurría con el cobre, dependiendo de la concentración del mineral de cinc se emplean dos procedimientos de obtención: vía seca (concentraciones mayores del 10 %) y vía húmeda (concentraciones inferiores al 10 %)
de aleación, en estado puro, como recubrimiento de piezas de metal y en forma de óxido.
D. Plomo
El mineral de plomo más empleado es la galena, que está compuesta de sulfuro de plomo
El plomo posee las siguientes características:
• Es muy maleable y blando.
• De color grisáceo-blanco muy brillante cuando está recién cortado. Se oxida con facilidad, formando una capa de carbonato básico que lo autoprotege.
• Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.
El plomo tiene multitud de aplicaciones. Las más importantes son:
• En estado puro:
– Óxido de plomo. Usado para fabricar pinturas al minio (antioxidantes).
– Tuberías. Está prácticamente en desuso.
– Recubrimiento de baterías, protección de radiaciones nucleares (rayos X), etcétera.
• Formando aleación:
– Soldadura blanda, a base de plomo y estaño, empleado como material de aportación.
La obtención del plomo consta básicamente de cuatro fases: enriquecimiento, oxidación de los sulfuros, reducción del monóxido de plomo y afinado del plomo.
NÍQUEL
ILMENITA
MAGNESITA
DOLOMITA
