Enriquecimiento del Mineral

El enriquecimiento del mineral consiste en preparar el producto obtenido en la mina para la aplicación de las acciones posteriores:

• Trituración: Reducción mediante medios mecánicos del tamaño de las rocas.
• Concentración: Separación de la clase y la ganga sin reacciones químicas.
• Reducción: Separación de la máxima cantidad del elemento químico deseado del resto de elementos químicos con los cuales se encuentra combinado formando compuestos.
• Afinamiento: Eliminación de impurezas para obtener la máxima pureza del metal. Se realiza mediante dos métodos:
  • Térmico: Se realiza en hornos aplicando oxígeno, aire y productos químicos.
  • Electrolítico: Se realiza en tanques electrolíticos que contienen producto químico en fase líquida donde se sumergen electrodos. Se pasa una gran cantidad de electricidad que separa químicamente los átomos del metal, mientras que las impurezas quedan disueltas.

Metales y sus Aleaciones

Cobre

Uno de los primeros metales utilizados por la humanidad (4500 a. C.). No es abundante en la naturaleza; Chile es el principal productor. Es un material denso, blando y plástico, fácil de trabajar en frío, donde presenta acritud, gran conductividad eléctrica y térmica, y resiste muy bien la corrosión.

• Latones: Aleaciones de cobre y zinc. Mejoran las propiedades del cobre, bajan el punto de fusión, pero reducen la conductividad eléctrica y térmica. Si superan el 50% de zinc, no son aplicables a la industria porque son demasiado duros y frágiles.
• Bronces: Aleación de cobre y otro metal (normalmente estaño). Mejora las propiedades de fusión y moldeo, y aumenta su dureza y resistencia al desgaste.

Aluminio

El metal más abundante en la corteza terrestre, considerado un metal moderno (finales del siglo XIX). Se obtiene de la bauxita. Es un material ligero, buen conductor térmico y eléctrico, muy dúctil, maleable y blando en estado puro, y presenta acritud. Resistente a la corrosión provocada por la humedad, pero no resiste al agua de mar ni a soluciones salinas.

• Aleaciones de aluminio: Ligeras, se usan para bloques de motores y pistones, y en la construcción aeronáutica y naval.

Magnesio

Se obtiene de silicatos de magnesio. Es muy ligero, resistente al aire seco pero no al húmedo, y tiene baja plasticidad. Se usa en la industria química, pirotécnica y en aleaciones ultraligeras para la industria aeronáutica y piezas de maquinaria con baja inercia.

Titanio

Se obtiene del rutilo. Es resistente a los esfuerzos. Las aleaciones de titanio son resistentes, dúctiles, forjables, admiten tratamientos térmicos y se usan en las industrias aeronáutica y aeroespacial.

Plomo

Se obtiene de la galena. Es muy denso, con muy poca resistencia mecánica, blando, dúctil, maleable y no presenta acritud. Resistente a la corrosión. Se usa en revestimientos interiores de depósitos en la industria química. Aleaciones con antimonio, estaño y cobre se usan en acumuladores eléctricos, material de soldadura y revestimientos antifricción. Provoca saturnismo (dolores abdominales, cefaleas, alucinaciones, hipertensión arterial).

Estaño

Se obtiene de la casiterita. Es muy maleable, resistente a la corrosión, productivo, blando y poco resistente a los esfuerzos. Se usa en revestimiento antioxidante de láminas de acero, en bronces (con cobre), en soldadura (con plomo) y en fusibles eléctricos (con bismuto y antimonio).

Zinc

Resistente a la corrosión, poco resistente a los esfuerzos. Se usa en el galvanizado del acero para protegerlo de la oxidación. Con aluminio, magnesio y cobre se fabrican piezas para fusión y moldeo. Se usa en la obtención de latones. Se obtiene de la blenda.

Níquel

Resistente a la corrosión, muy maleable, magnético, resistente a la tracción y al desgaste. Se usa en la fabricación de instrumental quirúrgico y de laboratorio. Aleaciones con muchos elementos se usan en acumuladores eléctricos, aceros inoxidables, bronces, alpaca e imanes. Se obtiene de la niquelina.

Cromo

Se obtiene de la cromita. Es de color blanco, duro y frágil. Se emplea para cromado.

Tungsteno

Se obtiene de la wolframita. Es de color gris, duro, pesado y fácilmente dúctil. Se usa en filamentos de bombillas.

Pulvimetalurgia

Técnica para obtener o dar forma a materiales metálicos a partir de componentes que funden a temperaturas muy elevadas, que tienen extremada dureza u otras características especiales que hacen que no sean aplicables los procesos de obtención convencionales. Casos de uso:

• Fabricación de objetos con materiales refractarios.
• Fabricación de objetos con materiales muy puros y composiciones muy precisas.
• Fabricación de piezas con materiales difíciles de moldear.
• Fabricación a partir de carburos metálicos, de herramientas de corte rápido para máquinas-herramientas como tornos.
• Fabricación de piezas metálicas porosas para utilizar como filtros o autolubricantes.

La pulvimetalurgia permite la obtención de piezas a temperaturas relativamente bajas (ahorro de energía), producir las piezas directamente con su forma definitiva (proceso rápido) y aprovechamiento total del material (ahorro de materias primas y productos).