Obtencion del cobre por via seca

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Las características generales de los metales no férricos son:
Elevada resistencia a la oxidación y la corrosión, gran conductividad térmica  y eléctrica, buena resistencia mecánica en relación a su peso.

Indica el grupo al que corresponde a los metales no férricos pesados:

Cu, Pb, Sn, Zn, Ni, Wo, Cr y Co.

Indica el grupo al que corresponde a los metales no férricos ligeros:

Al, titanio.

Indica el grupo al que corresponde a los metales no férricos ultraligeros:

Magnesio y Be.

Indica las características asociadas al cobre

Rojizo, pesado, resistente a los agentes atmosféricos, alta conductividad térmica y eléctrica, dúctil y maleable.

Los minerales de los que se extrae el cobre son principalmente:

calcopirita y calcosina (sulfurados).

La metalurgia de un metal consiste en

El proceso de obtención del metal a partir de los minerales.

La metalurgia del cobre se puede hacer de dos formas

Por vía seca para minerales ricos en Cu y por vía húmeda para minerales pobres en Cu.

Ordena correctamente los pasos para la obtención del cobre por vía seca:

trituración y pulverización, eliminación de la ganga, tostación parcial, formación de la mata, oxidación de la mata y refino del cobre bruto.

En el proceso de obtención del cobre por vía seca la eliminación de la ganga consiste en:

disolver el mineral pulverizado en agua y obtener la ganga en el fondo del depósito y el cobre en superficie.

En el proceso de obtención del cobre por vía seca la tostación parcial consiste en:

eliminar los óxidos de hierro al oxidarse éste antes que el cobre en un horno de pisos al aplicar calor con bajo contenido en O.

En el proceso de obtención del cobre por vía seca la mata está formada por

Sulfuros de cobre y de hierro que se recogen en un horno de reverbero en el que se han eliminado más cantidad de Fe y S.

En el proceso de obtención del hierro por vía seca en el proceso de oxidación de la mata:

se unen sílice, la mata y aire para oxidar el Fe y el S y eliminar en forma de escora los óxidos de Fe y Sílice, en forma de volátiles los óxidos de S y Cu Blister.

El proceso de refino del cobre en un horno de reverbero consiste en

Introducir el Cobre
Blister en una atmósfera oxidante a 1150ºC para eliminar impurezas en forma de escoria y S en forma de vapor, posterior mente añadir madera verde cuyos gases reducirán los óxidos de cobre.

El proceso de refino del cobre mediante el proceso electrolítico consiste en

Disponer en una cuba una disolución de sulfato de cobre y aplicar una diferencia de potencial entre un ánodo de grafito y un cátodo de cobre puro obteniéndose el cobre sobre el cátodo y la impurezas disueltas o en depositadas en el fondo.

El proceso de obtención del cobre por vía húmeda consiste en

Disolver el mineral en ácido sulfúrico y sulfato de hierro oxidándose el sulfuro de cobre obteniéndose sulfato de cobre del que se obtiene el cobre puro por refino electrolítico. Las aplicaciones principales del cobre son: conductores eléctricos para cables y máquinas eléctricas, en instalaciones de fontanería, vierteaguas, calderas, tuberías, serpentines equipos de refrigeración.
El bronce es una aleación del cobre con estaño.

El bronce frente al cobre es

Más duro y fuerte.
El latón es una aleación del cobre con cinc.

El bronce se emplea en

Engranajes, cojinetes, campanas, hilos eléctricos.

Los latones se emplean en

Joyería, alfileres e instrumentos musicales.
Las aleaciones del cobre con aluminio o níquel tienen más resistente a la corrosión.
La aleación de cobrealuminio se emplea en: tubos de condensadores piezas para bombas.

Las alpacas son aleaciones de cobre muy resistentes a la corrosión y de color plateado se emplean en

Engranajes, cojinetes, campanas, hilos eléctricos.

Indica las características asociadas al Sn

Blanco plateado, dureza mayor a la del Pb y menor al Zn, dúctil y maleable a 100ºC, atacado por ácidos fuertes.

Los minerales de los que se extrae el Sn son principalmente:

casiterita (óxidos).

La metalurgia del Sn se puede hacer de dos formas

Por reducción pirometalúrgica del mineral o por recuperación de la hojalata.

Ordena correctamente los pasos para lo obtención del estaño a partir del mineral

Eliminación de impurezas, reducción del óxido de estaño por el C del coque empleado como combustible en el horno de reverbero y refino.

La hojalata es

Acero cubierto de estaño que evita la oxidación del primero.

En el proceso de obtención del estaño mediante la recuperación de la hojalata consiste en:

disolver la hojalata en hidróxido sódico y aplicar un proceso electrolítico.

Las aplicaciones principales del Sn son

Aleaciones para soldadura, antifricción, metal para imprenta, hojalata, aleaciones de bajo punto de fusión (fusibles).

Muchas de las aleaciones del estaño contienen

Pb.

Indica las características asociadas al Pb

Gris azulado, pesado, blando, resistente a los agentes atmosféricos crea capa protectora de óxido.
Los minerales de los que se extrae el plomo son principalmente la galena (sulfuro).

Ordena correctamente los pasos para la obtención del plomo a partir del mineral

Trituración y pulverización, eliminación de la ganga, tostación con oxígeno para obtener óxido del metal, reducción del óxido en un alto horno por acción del C del coque, separación del metal de la escoria por diferencia de densidad y refino electrolítico metal bruto.

Las aplicaciones principales del Pb son

Baterías eléctricas, tuberías, tanques, blindaje de radiaciones, pinturas…

El plomo actualmente ha sido desplazado por

Policloruro de vinilo.

Indica las características asociadas al Zn es

Blanco azulado, frágil a Tª ambiente, resistente a los agentes atmosféricos pues crea capa protectora, dúctil y maleable a 120ºC, baja resistencia mecánica.

Los minerales de los que se extrae el Zn son principalmente

Blenda y Smithsonita (sulfuro y carbonato respectivamente).

Ordena correctamente los pasos para lo obtención del cinc a partir de carbonatos

Calcinación sin oxígeno para convertir carbonato en óxido, reducción del óxido en un horno eléctrico y por último una redestilación.

Ordena correctamente los pasos para lo obtención del cinc a partir de sulfuros

Tostación con oxígeno para convertir los sulfuros en óxido, reducción del óxido en un horno eléctrico y por último una redestilación.

Las aplicaciones principales del cinc son

Chapas de tejados, canalones, depósitos, galvanizado del acero y cubierta exterior de pilas secas.

Una de las principales aleaciones de cinc son los latones que además de este metal contiene

Cu.

Indica las características asociadas al Ni

Blanco, duro, tenaz, dúctil y maleable en frío y en caliente, alta resistencia mecánica y al desgaste, resistente a los agentes químicos.

Los minerales de los que se extrae el níquel son principalmente

Esmaltina y cobaltina (sulfuro y arseniuro).

Indica cuál es el proceso de obtención del Ni

Tostación con oxígeno, posteriormente reducción con C y por último separación de Fe, Co y Cu y purificación.

Ordena correctamente los pasos para lo obtención del cinc a partir de sulfuros

Tostación con oxígeno para convertir los sulfuros en óxido, reducción del óxido en un horno eléctrico y por último una redestilación.

Las aplicaciones principales del níquel puro son

Instrumental quirúrgico, instrumental en la industria química, catalizador de procesos, recubrimiento de otros metales.

El Ni se emplea aleado para

Motores de aviones y aceros inoxidables.

Indica las características asociadas al Al

Blanco, muy ligero, resistente a los agentes atmosféricos creando capa protectora, alta conductividad térmica y eléctrica, dúctil y maleable a baja temperatura, baja resistencia mecánica.

El mineral del que se extrae el Al es principalmente

Bauxita.

La metalurgia del aluminio se puede hacer en dos fases

1ª fase: obtención de la alúmina a partir de la bauxita y 2ª fase: Disolución con criolita y posterior electrólisis.

Ordena correctamente los pasos del método

Bayer: trituración y pulverización, mezclador, decantador, intercambiador de calor, filtro separador, horno rotativo y enfriamiento.

En el método Bayer en el mezclador

Se introduce la bauxita en polvo, sosa, cal y vapor de agua a presión, produciéndose la disolución de la bauxita en sosa.

En el método Bayer en el decantador

Se decantan los óxidos no disueltos en la sosa.

En el método Bayer el intercambiador

Se disminuye el calor de la disolución y se añade agua provocando la separación de la sosa y la alúmina.

La alúmina es

Óxido de Al.

En el método Bayer en el filtro

Se separa la alúmina de la sosa.

En el método Bayer en el horno rotativo

Se elimina la humedad de la alúmina.

El proceso de obtención del aluminio a partir de la alúmina consiste en

Disolver la alúmina en criolita fundida a una temperatura de 1000ºC y se somete a una electrólisis que la descompone en Al y O.

Las aplicaciones principales del Al son

Industria aeronáutica, automovilística y ferroviaria, en conductores de líneas aéreas de alta tensión, como reductor de otros metales, latas, baterías de cocina.

Las características de las aleaciones del Al y Cu son

Gran dureza, baja densidad y baja resistencia a la corrosión. Las características de las aleaciones del Al y Si son: gran resistente a la corrosión, gran dureza, ductilidad y tenacidad.

Indica las características asociadas al titanio

Blanco plateado, ligero, resistente a la corrosión y gran resistencia mecánica.

Las aplicaciones principales del titanio son

Industria de la aviación, cápsulas espaciales, depósitos de agua salada y potable.
El magnesio es un metal que debe alearse por tener bajo módulo de elasticidad.

El proceso de obtención del magnesio es

Por electrólisis.

Las aplicaciones principales del magnesio son

Industria aeronáutica, automovilística y ferroviaria, en conductores de líneas aéreas de alta tensión, como reductor de otros metales, latas, baterías de cocina.

El Be es un metal ultraligero que le proporciona a otros metales al alearse

Gran resistencia a la corrosión, dureza, propiedades aislantes y ligereza.
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