Metales No Ferrosos: Características, Usos y Métodos de Extracción del Cobre

Los metales no ferrosos comprenden todos los metales a excepción del hierro. Su utilización no es tan masiva como la de los productos férreos (hierro, acero y fundición), pero tienen una gran importancia en la fabricación de una gran cantidad de productos.

Propiedades Destacadas de los Metales No Ferrosos

Se valoran por propiedades como, en ocasiones:

• El bajo peso específico.
• La resistencia a la oxidación en condiciones ambientales normales.
• La fácil manipulación y mecanizado.

Aplicaciones de las Aleaciones No Ferrosas

Las aleaciones de productos no ferrosos tienen gran cantidad de aplicaciones, por ejemplo:

• Monedas: Fabricadas con aleaciones de cobre, níquel y aluminio.
• Filamentos de bombillas: De wolframio.
• Material de soldadura de componentes electrónicos: Estaño-plomo.
• Etcétera.

Clasificación de los Metales No Ferrosos

Se clasifican en:

• Pesados
• Ligeros
• Ultraligeros
• Nobles

Obtención del Hierro y del Acero

Para obtener las fundiciones, se deja solidificar el arrabio, que es la mezcla de mineral de hierro, fundente y carbón de coque. Después se vuelve a fundir en un horno de cubilote y, tras un proceso de separación, se extrae el hierro.

Para obtener el acero, el arrabio fundido se mezcla con chatarra y mineral de hierro en un mezclador, y se envía a diferentes hornos de afino, según el tipo de acero que se quiera conseguir.

Metales No Ferrosos Pesados: El Cobre

Los metales pesados se constituyen principalmente por estaño, cinc, cromo, cobre, cobalto, plomo, níquel y wolframio. Uno de los más destacados es el cobre.

Propiedades del Cobre

Es un metal de color rojizo, bastante pesado, con una densidad de 8.9 g/cm³. Su punto de fusión es de 1083 ºC, y es uno de los mejores conductores del calor y de la electricidad. Sus propiedades mecánicas más destacables son la maleabilidad y la ductilidad.

El cobre, a la intemperie, se recubre de una capa de carbonato, de color verdoso, denominada cardenillo, que le protege de la oxidación posterior.

Minerales de Cobre

El cobre está presente en diversos minerales:

• Cuprita: Está compuesto básicamente por óxido de cobre; se presenta en forma de masas terrosas de color rojo. Contiene hasta un 88% de riqueza, pero es muy escasa.
• Calcopirita: Es un sulfuro mixto de hierro y cobre; tiene color amarillento y resulta la principal mena de cobre.
• Malaquita: Es una mezcla de carbonato e hidróxido de cobre; se presenta en masas cristalinas de color azul y resulta también una buena mena de cobre.
• Cobre nativo: Se trata de cobre puro; es muy escaso y suele hallarse en el fondo de los yacimientos de otros minerales de cobre.

Proceso de Obtención del Cobre

Según la riqueza de los minerales empleados, se utilizan dos técnicas de obtención:

• La vía húmeda: Se emplea cuando el contenido en cobre es bajo. Consiste en disolver el material con ácido sulfúrico y recuperar después el cobre mediante electrólisis.
• La vía seca: Es la técnica más habitual de obtención de cobre bruto, pero solo puede utilizarse si la riqueza del mineral supera el 10%.

Algoritmo Detallado de Obtención del Cobre (Vía Seca)

1. El mineral se somete a un proceso de trituración y molienda hasta reducirlo a polvo.
2. Después se procede a la separación por flotación del mineral de cobre: este sobrenada mientras la ganga se deposita en el fondo.
3. El mineral húmedo es sometido a un proceso de tostación en un horno.
4. En este proceso se elimina el azufre y se forman óxidos de hierro y de cobre.
5. A continuación, el óxido de cobre sufre un proceso de calcinación en un horno de reverbero.
6. Los óxidos de hierro se combinan con la sílice y forman la escoria mientras se produce la mata blanca (sulfuro de cobre).
7. La mata blanca se somete a un proceso de reducción en un convertidor similar a los empleados en siderurgia y se obtiene cobre bruto, mezclado con algo de óxido de cobre.