1 CLASIFICACIÓN DE LOS METALES NO FERROSOS
Los metales no ferrosos son aquellos que no contienen hierro en su composición.
Atendiendo a su densidad se pueden clasificar en pesados, ligeros y ultraligeros.
Los metales no ferrosos pesados más importantes son:
estaño, cobre, zinc, plomo, cromo, níquel, wolframio y cobalto.
estaño, cobre, zinc, plomo, cromo, níquel, wolframio y cobalto.
Los metales no ferrosos Ligeros más importantes son: el aluminio y el titanio.
Los metales no ferrosos Ultraligeros más importantes son: magnesio y berilio.
2. METALES NO FERROSOS PESADOS
2.1 EL ESTAÑO
El mineral del que se extrae el estaño es la casiterita.
El estaño en presencia de oxígeno se oxida formando una capa que impide que más oxígeno entre en el interior del material perdiendo además el brillo exterior.
Cuando se le enfría por debajo de los -18°C empieza a descomponerse y convertirse en un polvo gris. Lo que se conoce como peste del estaño.
Cuando se alea estaño con cobre se obtiene bronce. Además se pueden añadir otros elementos para mejorar sus propiedades.
El estaño se alea con plomo para fabricar el hilo de la soldadura blanda. La composición de este hilo varía en la proporción de estaño y plomo, pero la de menor punto de fusión corresponde a un porcentaje de 37% Plomo y 63 % de estaño. Habitualmente se fabrica con una composición del 40 % de plomo y 60 % de estaño.
Una aplicación del estaño importante es la fabricación de hojalata que consiste en recubrir una chapa de acero con una capas muy fina de estaño puro, de este modo el estaño protege al acero contra la oxidación.
Con el estaño se fabrican unas aleaciones cuya carácterística más importante es su bajo punto de fusión. Las más importantes son el darcet que funde a 97º C y el cerrolow que funde a 47º C.
2.2 EL COBRE
El cobre se encuentra en la naturaleza en forma de mineral, combinado con azufre y con oxígeno.
Es un metal que posee una alta conductividad térmica y eléctrica. Por lo que se utiliza para la fabricación de conductores eléctricos.
Es maleable por compresión, pueden formarse láminas de hasta 0.02 mm de espesor. Además también es dúctil por tracción, se obtienen hilos muy finos.
Además de con el estaño el cobre se alea con níquel, con zinc y con aluminio para obtener diferentes productos.
El cobre se alea con cinc para formar el latón. Además se pueden añadir otros elementos para mejorar sus propiedades.
El cuproníquel es una aleación de cobre y níquel . Sirve para fabricar monedas.
La alpaca es una aleación de cobre, níquel y cinc. Es un material empleado en la fabricación de joyería barata, por lo que también se le conoce como Plata alemana.
El Cuproaluminio es una aleación de cobre y aluminio.
2.3 EL CINC
Es un metal muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales.
A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150º C es muy maleable. Además es el metal con mayor coeficiente de dilatación térmica.
Además de formar parte del latón y de la alpaca el cinc se alea con cobre y aluminio para formar el Zamak, que es una aleación empleada en piezas de precisión.
El cinc se emplea en muchas ocasiones en recubrimiento de metales para protegerlos de la oxidación. Existen varios procedimientos para recubrir metales con cinc, los más importantes son: el galvanizado electrolítico, el galvanizado en caliente, el metalizado con cinc, y la sherardización.
El galvanizado electrolítico, consiste en recubrir, mediante electrólisis, un metal con una capa muy fina de cinc, de unas 15 milésimas de milímetro.
En el galvanizado en caliente, la pieza se introduce en un baño de cinc fundido. Una vez enfriada, el cinc queda adherido y la pieza protegida.
En el metalizado con cinc, se proyectan partículas diminutas de cinc, mezcladas con pintura, sobre la superficie a proteger.
La sherardización consiste en recubrir con polvo de cinc una pieza de acero e introducirla en un horno. Por el calor, el cinc penetra en el acero.
El cinc también se utiliza en forma de óxido para cosmética: bronceadores, desodorantes, etc. Y en la industria química para la fabricación de colorantes, pegamentos, conservantes, etc.
2.4 EL PLOMO
El Plomo se obtiene del mineral llamado Galena.
Es metal muy maleable y blando.
Cuando está a la intemperie se oxida formando una capa de óxido de plomo compacta que lo autoprotege.
En cuanto a su resistencia a los productos químicos resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre.
Se utiliza en forma de óxido para fabricar pinturas al minio, que sirven para proteger objetos de acero de la oxidación.
Se utiliza en la fabricación de baterías de acumuladores de energía eléctrica
Dado su propiedad de no ser atravesado por radiaciones electromagnéticas y nucleares se emplea para recubrimientos de protección de radiaciones, rayos X, etc.
También se utiliza para fabricar el hilo de la soldadura blanda, a base de plomo y estaño, que se emplea como material de aportación.
2.5 OTROS METALES NO FERROSOS PESADOS: EL CROMO, EL NÍQUEL, EL
TUNGSTENO Y EL COBALTO.
El cromo tiene un color grisáceo. Es muy duro y tiene gran acritud. Resiste muy bien la oxidación y la corrosión.
El cromo tiene aplicaciones en el cromado brillante de objetos decorativos y para formar parte de aceros aleados inoxidables y aceros aleados para herramientas.
El Níquel tiene un color plateado brillante y se puede pulir con facilidad. Es magnético y es muy resistente a la oxidación y a la corrosión.
Se utiliza en la fabricación de aceros inoxidables (aleado con el acero y el cromo) y en recubrimientos de metales.
La carácterística más importante del wolframio o Tungsteno es que tiene un punto de fusión muy alto (3370ºC).
El wolframio o tungsteno se utiliza para la fabricación de filamentos de bombillas incandescentes y la fabricación de herramientas de corte para máquinas.
El cobalto tiene propiedades parecidas al níquel, pero no es magnético.
El cobalto se utiliza para endurecer aceros para herramientas principalmente de corte.
3. METALES LIGEROS.
3.1 EL ALUMINIO.
El mineral del que se obtiene aluminio es la Bauxita y es el metal más abundante en la naturaleza.
En presencia de oxígeno forma una película muy fina y muy compacta de óxido de aluminio que hace que pierda brillo y lo protege así mismo de más oxidación.
Es buen conductor de la electricidad. Se suele emplear en conducciones eléctricas (cables de alta tensión) porque pesa poco.
Es muy maleable, por lo que resulta fácil fabricar papel de aluminio con él y además es muy dúctil.
Para la obtención de una tonelada de aluminio a partir de la bauxita se consume 1 tonelada de fuel, 5 toneladas de Bauxita, y de 17000 a 24000 kWh de energía eléctrica, por lo que resulta más rentable económica y ambientalmente obtener el aluminio a través del reciclado.
El aluminio se alea para mejorar sus propiedades. Las aleaciones más importantes del aluminio
son:
●El duraluminio es una aleación de aluminio y cobre. Se utiliza en bases de sartenes, llantas de coches, bicicletas, etc.
● El alnico es una aleación de aluminio, níquel y cobalto. Se utiliza en la fabricación de potentes imanes permanentes.
● La aleación formada por aluminio, cobre y silicio, se emplea en la fabricación de piezas de moldeo por inyección.
● La aleación formada por aluminio y magnesio. Se emplea en la fabricación de
automóviles y en aeronáÚtica.
3.2 EL TITANIO.
El titanio es un metal muy abundante en la naturaleza, pero para su extracción a partir de los minerales se utiliza un proceso llamado método Kroll. Es un proceso complejo, por lo que el metal resulta caro.
Resiste muy bien la oxidación y la corrosión y tiene unas propiedades mecánicas parecidas o incluso superiores a las del acero, además tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400ºC.
Normalmente se suele emplear aleado con el 8% de aluminio y para mejorar sus propiedades físicas, se suele alear también con cromo, vanadio y molibdeno.
4. METALES ULTRALIGEROS: EL MAGNESIO
El magnesio es un metal que en estado líquido o en polvo es muy inflamable. Por lo qué se emplea en pirotecnia.
Frente a los esfuerzos, tiene un comportamiento maleable y poco dúctil.
En estado puro tiene pocas aplicaciones excepto en pirotecnia. Se suele utilizar aleado con manganeso, cinc, o aluminio.
5. IMPACTO AMBIENTAL DE LA EXTRACCIÓN FABRICACIÓN Y RECICLADO DE METALES
NO FERROSOS.
Durante la extracción de los minerales, el impacto ambiental que se produce es la destrucción de hábitats y paisajes, siendo mayor cuando la extracción se realiza con minas a cielo abierto.
Durante la obtención de los metales a partir de los minerales, se producen emisiones medioambientales, aguas residuales y contaminación acústica:
Las emisiones medioambientales producidas son metales pesados, que son cáncerígenos, polvos y otros gases.
Las aguas residuales suelen ser soluciones o fangos alcalinos o ácidos que han de ser neutralizados mediante productos químicos.
Durante el reciclado el impacto ambiental es menor, pero también importante, ya que se utiliza energía y en función del origen de esta , el impacto ambiental será mayor o menor.