Refinación de Cobre y Propiedades del Aluminio: Metales Esenciales en la Industria
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Refinación del Cobre: Proceso y Pureza
El proceso de refinación del cobre se lleva a cabo en dos etapas principales: la fase térmica y la fase electrolítica.
Fase Térmica
Durante la fase térmica, el cobre en bruto se introduce en hornos de refinación especializados. En estos hornos, el óxido de cobre residual se reduce utilizando gas natural. El cobre resultante del convertidor se vierte en moldes específicos para formar las planchas que, posteriormente, servirán como ánodos en la celda electrolítica.
Fase Electrolítica
La fase electrolítica es donde se logra la refinación final. El ánodo proviene de las planchas moldeadas en la etapa previa, mientras que el cátodo está compuesto por láminas delgadas de cobre puro. Al aplicar corriente eléctrica, el cobre impuro del ánodo se disuelve y se deposita progresivamente sobre las láminas del cátodo. En el fondo de la celda se acumulan los lodos electrolíticos, que contienen pequeñas cantidades de metales valiosos como oro y plata, los cuales pueden ser recuperados.
Pureza del Cobre Electrolítico
De esta manera, se obtiene cobre electrolítico con una pureza superior al 99.85%.
Metales Ligeros: Aluminio y sus Propiedades
Los metales ligeros se caracterizan por tener una densidad comprendida entre 2 y 5 g/cm³. Entre los más utilizados en la industria se encuentran el aluminio y el titanio.
Características Destacadas del Aluminio
Ligereza
El aluminio posee un peso significativamente bajo, siendo aproximadamente un tercio del peso del acero para el mismo volumen. Esta propiedad permite ahorros sustanciales de peso en diversas aplicaciones, especialmente en la industria mecánica.
Durabilidad y Resistencia a la Corrosión
El aluminio desarrolla una capa pasiva de óxido en sus superficies expuestas que impide la penetración de la oxidación. Esto lo hace altamente resistente a la corrosión atmosférica, a diferencia del hierro y el cobre, y elimina la necesidad de recubrimientos protectores. Por ello, es ideal para aplicaciones arquitectónicas, navales, y en la fabricación de cerramientos y fachadas continuas.
Conductividad
El aluminio exhibe una conductividad eléctrica excepcional, lo que lo convierte en un material indispensable para la electrónica y diversas aplicaciones eléctricas. Permite la creación de líneas de transmisión de gran longitud con cables de aluminio que pueden conducir el doble de corriente eléctrica que los de cobre de igual peso. Además, es apto para sistemas de calefacción y refrigeración.
No Toxicidad
Es un material atóxico, ampliamente empleado en la conservación de alimentos y bebidas.
Maleabilidad
El aluminio es notablemente maleable y puede ser moldeado con mayor facilidad que la mayoría de otros metales, utilizando técnicas de procesamiento comunes. Es posible forjarlo, laminarlo hasta obtener láminas muy delgadas, extruirlo en perfiles complejos o plegarlo.
Versatilidad
La capacidad de alear el aluminio para crear materiales con propiedades específicas (rígidos o elásticos, muy sólidos y resistentes a la corrosión) le confiere una gran adaptabilidad a una vasta gama de requisitos.
Proceso de Obtención del Aluminio
Actualmente, la bauxita es la principal materia prima para la producción de aluminio. Este mineral debe ser purificado previamente. El proceso implica calentar la bauxita con una solución concentrada de hidróxido de sodio, lo que disuelve el óxido de aluminio mientras que las impurezas, como el óxido férrico, permanecen insolubles. Al diluir la solución, se precipita el hidróxido de aluminio, que se convierte en óxido (alúmina) al ser deshidratado. Para la obtención del aluminio metálico, a esta alúmina purificada se le añade criolita. El aluminio se extrae mediante el método de electrólisis de la alúmina, conocido como proceso Hall-Héroult.