Procesos de Obtención y Propiedades de Metales Ligeros: Aluminio, Titanio y Magnesio
Metales No Ferrosos Ligeros
Aluminio
El aluminio es el metal más abundante de la naturaleza, siendo componente de la arcilla, esquistos, feldespatos, pizarras y rocas graníticas, llegando a constituir el 8% de la superficie terrestre. Se obtiene del mineral llamado bauxita, que está compuesto por alúmina y presenta un color rojo.
Características del Aluminio
- Es ligero e inoxidable al aire porque posee una película de óxido de aluminio que lo protege.
- Es buen conductor de electricidad y de calor.
- Es muy maleable.
Obtención: Método Bayer
Este método consta de dos fases principales: la obtención de alúmina y la obtención de aluminio.
Fase 1: Obtención de Alúmina
- Se transporta la bauxita al lugar de transformación.
- Se tritura y muele hasta que queda pulverizado.
- Se almacena en silos hasta su consumo.
- En un mezclador se introduce bauxita en polvo, sosa cáustica, cal y agua caliente, y se disuelve.
- En el decantador se separan los residuos.
- En el intercambiador de calor se enfría la disolución y se añade agua.
- La alúmina se precipita en el fondo de la cuba de precipitación.
- Un filtro permite separar la alúmina de la sosa.
- La alúmina se calienta a unos 1200 °C en un horno para eliminar por completo la humedad.
- En el refrigerador se enfría la alúmina hasta temperatura ambiente.
Fase 2: Obtención de Aluminio
- Para obtener aluminio a partir de alúmina, esta se disuelve en criolita fundida a una temperatura de 1000 °C y se somete a un proceso de electrólisis que descompone el material en aluminio y oxígeno.
Titanio
Los minerales de los que proviene el titanio son el rutilo y la ilmenita.
Características del Titanio
- Es un material plateado que resiste mejor la oxidación y la corrosión que el acero inoxidable.
- Sus propiedades mecánicas son análogas e incluso superiores a las del acero.
- Tiene la ventaja de que sus propiedades se conservan hasta los 400 °C.
Obtención: Método de Kroll
- Cloración: Se calienta el mineral al rojo vivo, luego se añade carbón y se hace circular cloro por la masa, consiguiendo tetracloruro de titanio.
- Transformación: Se introduce en un horno a 800 °C, luego se añade un gas inerte y magnesio, formando titanio esponjoso.
- Obtención Final: El titanio esponjoso se introduce en un horno eléctrico y se le añaden fundentes hasta conseguir el titanio puro.
Aplicaciones del Titanio
- Elementos de aeronáutica.
- Se alea con cromo, vanadio y molibdeno para fabricar herramientas de corte.
- En forma de óxido se utiliza para pinturas.
- También se usa en algunas medicinas (aunque su uso es casi nulo) y en el recubrimiento de edificios.
Metales Ultraligeros
Magnesio
El magnesio proviene de los minerales llamados carnalita, dolomita y magnesita.
Características del Magnesio
- En estado líquido y en polvo es inflamable.
- Es maleable y poco dúctil.
- Es más resistente que el aluminio.
- Se emplea en la aeronáutica.
Obtención del Magnesio
- Por Electrólisis: El magnesio sube a la superficie, ya que tiene menos densidad que la mezcla de sales fundidas. El horno debe ser metálico y actúa como cátodo.
- Por Reducción: Consiste en introducir el mineral en un horno eléctrico al que se ha añadido fundente para provocar la eliminación de oxígeno.