Propiedades y Aplicaciones de Metales No Ferrosos Comunes

Los metales no ferrosos ordenados de mayor a menor según su utilización son: cobre, aluminio, plomo, cinc, níquel, cromo, titanio y magnesio.

Metales No Ferrosos Pesados

Estaño

Metal escaso en la corteza terrestre, se puede encontrar en las minas aunque la riqueza suele ser bastante baja. El mineral más explotado es la casiterita.

Características

• El estaño puro tiene un color muy brillante. A temperatura ambiente se oxida y pierde brillo exterior.
• A temperatura ambiente es muy maleable y blando. En caliente es frágil y quebradizo.
• Por debajo de -18ºC empieza a descomponerse y a convertirse en polvo gris.
• Cuando se dobla se oye un crujido llamado grito del estaño.

Aleaciones

Sus aleaciones son:

• Bronce: Aleación de cobre y estaño.
• Soldaduras blandas: Aleaciones de plomo y estaño con proporciones de estaño entre el 25 y 90%.
• Aleaciones de bajo punto de fusión:
  • Darcet: funde a 97ºC.
  • Cerrolow: 47ºC.

Aplicación Principal

La aplicación más importante del estaño es la hojalata, que consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro.

Cobre

Los minerales más utilizados son: Cobre nativo, sulfuros (calcopirita, calcosina) y óxidos (malaquita y cuprita).

Características

• Muy dúctil y maleable.
• Alta conductividad eléctrica y térmica.

Métodos de Obtención del Cobre

• Vía seca: Se emplea cuando el contenido de cobre supera el 10%. Si no es así, será necesario un enriquecimiento o concentración. Es el proceso que más se emplea y es análogo al usado para el estaño.
• Vía húmeda: Cuando el contenido de cobre es inferior al 10%. Consiste en triturar todo el mineral y añadirle ácido sulfúrico. Luego, mediante un proceso de electrólisis, se obtiene el cobre.

Aleaciones del Cobre

• Bronce: (cobre y estaño)
• Latón: (cobre y cinc)
• Cuproaluminio: (cobre y aluminio)
• Alpaca: (Cobre, Níquel y cinc)
• Cuproníquel: (cobre y níquel)

Cinc

Los minerales más empleados del cinc son: Blenda y calamina.

Características

• Resistente a la oxidación y corrosión al aire y agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales.
• Mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales.
• A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150ºC es muy maleable.

Obtención del Cinc

Se obtiene por Vía seca y Vía húmeda.

Presentaciones Comerciales

• En forma de aleación: Latón, Alpaca, Zamak.
• En estado puro: En forma de chapas de diferentes espesores.
• Recubrimiento de piezas: Galvanizado electrolítico, Galvanizado en caliente, Metalizado, Sherardización.
• Otras formas: Óxidos de cinc.

Plomo

El mineral de plomo más empleado es la galena, compuesta de sulfuro de plomo.

Características

• Muy maleable y blando.
• 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.

Aplicaciones

• Estado puro:
  • Óxido de plomo: para fabricar pinturas de minio.
  • Tuberías: en desuso.
  • Recubrimientos de baterías, protección de radiaciones nucleares, etc.
• Formando aleación:
  • Soldadura blanda, a base de plomo y estaño, empleado como material de aportación.

Obtención

Consta de cuatro fases:

1. Enriquecimiento: La galena se tritura y muele. Luego se separa la ganga de la mena mediante flotación.
2. Oxidación de los sulfuros: Hay que tostar todos los sulfuros de Pb para transformarlos en óxidos. Al añadir sílice y cal, se obtiene monóxido de plomo.
3. Reducción del monóxido de Pb: Se realiza en un horno de mufla. Se usa carbón de coque y cal. El plomo obtenido tiene muchas impurezas y se llama plomo de obra.
4. Afinado del plomo: Consta de dos fases:
   1. Separación: de otros metales (cobre...).
   2. Afinado electrolítico.