Procés d'obtenció dels metalls

Proces metalurgic

material més important el metall.
Només alguns metalls com l'or, plata, Mercuri es poden trobar a la natura.

Mineria:

extracció del mineral d'un jaciment adequat i la seva preparació, separant la part rica en metall d'altres que l'acompanyen.

Metalurgia:

separació del metall dels altres elements amb els quals es troba combinat químicament.

Industries metaliques

Elaboració del metall obtingut per a l'obtecnió d'articles útils.

Metalurgia: es el conjunt de processos que porten a l'obtenció dels metalls. Es poden obtenir metalls a partir del reciclatge.

Els metalls es troben als minerals combinats químicament amb altres elements.

oxids = metall + oxigen  sulfur= metall + sofre  carbonats= metall + carboni+ oxigen

Un mineral esta format per una part aprofitable i rica en el metall buscat, anomenada mena, i per una altra no aprofitable perquè és molt pobra en metall, anomenada ganga.

 Un Aliatge es un producte obtingut a partir de la uníó de dos o mes elements químics ( com a mínim un dels dos ha de ser un metall) i que , un cop format , presenta les característiques propies d’un metall.

Solidifacio dels aliatges

Els metalls purs tenen un valor fix de temperatura de fusió; quan es refreda un metall pur i passa de la fase liquida a la fase solida , la temperatura es manté constant mentre va solidificant-lo. Un cop ha solidificat tota la massa la temperatura torna a disminuir progressivament fins arribar a la de l’ambient.

-Area de fase liquida:

per damund de la línia de liquid l’aliatge sempre es trobara enfase liquida,

Area de fase liquida + solida :

per qualsevol punt situat en aquesta area, l’aliatge sempre contindra una part de la massa en fase solida i l’altra part en fase liquida.

-Area de fase solida:

per sota de la línia de solid, l’aliatge sempre es trobara en fase solida. Els aliatges de proporcions eutèctiques son molt importants perque_: -Se solidifiquen en una temperatura constant( en lloc de fer-ho en un interval) -la temperatura de solidificació o de fusió , es la mes baixa de totes les posibles amb els componentss que formen la mescla.Es mes baixa que la mes baixa dels elements purs que formen l’aliatge. -Son mescles finíssimes i intimes de cristalls purs dels elements d’aliatge i son iedals per fabricar peces per a emmotllament perque omplen millor els motlles i donen peces mes homogènies.

El ferro i els seus aliatges

El lenguatge col·loquial anomen ferro una gran varietat de productes molt diferetns : ferro pur, hacer , fosa o ferro colat, etc. En realitat el ferro pur es un element químic que no te gaires aplicacions industrials, a causa de la baixa resistencia mecánica i de la gran tendencia a la corrosió Característiques dl ferro pur son Punt fusió 1539ºc Color: blanc grisos densitat 7,87g/cm propietats mecaniques dúctil i mal·lable. Altres propietats: bon conductor electric i facilment magnetitzable.

Industrialment s’anomenen ferro pur l’aliage ferro-carboni quan el contingut d’aquest ltim es inferior al 0.03% Aquest material te alguna aplicació industrial que aprofita les eves propietats magnetiques , com ara la fabricació de xapes per a nuclis de transformadors electrics.

Solidificació del ferro

Als 1539ºC la temperatura es manté constat mentre tota la massa passa ala fase solida, l’estructura del ferro solid a partir d’aquest momento , correspon ala varietat delta La temperatura contia baixant lentament fins que al 1390ºC es torna a manternir constat mentre tota la massa canvia la seva estructura cristal·lina i passa ala varietat gamma (y) Continua després el descens de temperatura fins arribar als 900ªC aquesta temperatura constant mentre la massa caniva la varietat beta Finalment un descens de temperatura fins als 750ªc quan l’estructura torna a canviar i s’obté la varietat alfa , la qual es conserva fins que s’arriba ala temperatura ambient

Productes siderurguics: acers i foses:

Es consideren acers els aliatges de ferro amb un contingut de carboni compres entre 0,1% i 1,76% i es consideren foses quan el contingut de carboni oscil·la entre 1,76 i 6,67% i a mes , content silici. A la pràctica el contingut de carboni de les foses oscil·la entre el 3 i el 4,5%. Laminar: en forma de lamines Nodular: en forma de ram o de raïm Esferoïdal: en forma d’esferes.

Obtenció dels metalls

Acutalment la industria utilitza , a mes del ferro i l’hacer altres metalls i aliatges. Es molt estrany trobat a la natura metalls en esta tur. Nomes uns pocs –com l’or o el coure- es poden trovar pus pero en quantitats molt petites. Aquestes mostres es coneixem amb l’adjectiu nadiu. Aixi doncs , parlem de coure n adiu o d’or nadiu quan aquests metalls es troven en estat pur a la natura.

Obtenció ferro colat

Obtingut a l’alt forn es un aliatge de ferro i carboni amb un contingut del 4% de carboni, el2% de silici i quantitats menors de fosfor sofre i oxigen. Primeres materies que intervenen en l’alt forn son el mineral de ferro concentrar, el Carbó de coc i la pedra calcària.

Tractaments tèrmics

Els tractaments termics consisteixen a sotmetre l’hacer a uns canvis controlats de temperatura ( escalfaments i refredaments successius) per tal de variar les proporcions dels seus constituents.

El Tremp:

s’aplica el Tremp quan es vol aconseguir un hacer amb una elevada duresa i resistencia mecánica. Consisteix a obtener un hacer format per una gran proporció de martensita. El revingut: El revingut consisteix en un escalfament a temperatura inferior als 723ªC Per tal d’evitar la formació d’austenita) i un refredament posterior a l’aire.

La recuita

La recuita s’utilitza quan es vol disminuir la duresa i incrementar la plasticitat d’un hacer per poder-lo deformar i treballar facilment. En general consiteix ern un escalfament a temperatura elevada i un refredament lent. El normalitzat: El normalitzat consisteix en un escalfament fins a la temperatura d’austenitzacio i un refredament a l’aire ( a velocitat mes lenta qu el trem per mes que la cuita).

L'enriquiment del minelar consisteix a preparar el producte obtingut a la mina per a l'aplicació de les accions posteriors. Trituració: reducció per mitjans mecànmics de la grandària de les roques. L'objectiu és incrementar la superfície exterior del producte i facilitar així les accions posteriors. Concentració: Separació de la mena i la ganga per mitjans físics, és a dir, sense que hi hagi reacciones químiques.