Metales y Aleaciones

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Aproximadamente 91 elementos de los 118 presentes en la tabla periódica son metales. Estos se basan en una red cristalina de un elemento metálico, en la cual pueden mezclarse cantidades variables de uno o más metales diferentes u otros compuestos; es decir pueden encontrarse metales en estado puro o aleaciones (combinación de propiedades metálicas compuesta de dos o más elementos, de los cuales al menos uno es un metal).

El enlace metálico se caracteriza por no fijar los electrones a ningún átomo en concreto, de donde se deriva su buena conductividad eléctrica y térmica. Las propiedades más destacadas de estos materiales son: densidad relativamente elevada, resistencia mecánica alta, rigidez elevada, buena ductibilidad y maleabilidad, y estabilidad química de media a baja.

¿Cómo se obtienen los metales?

Los metales son recursos no renovables y están presentes en varias condiciones en la corteza y atmosfera terrestre, por lo que su obtención depende de ello.

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Los metales que comúnmente usamos para la fabricación de autos, envases, casas, heladeras y otros tipos de artículos de uso cotidiano, provienen de metales que se encuentran en minerales en la corteza terrestre. Pueden encontrarse en alguna de las siguientes formas (se enumeran algunas del total de posibilidades): (i) en forma nativa/natural (como el oro, la plata y el cobre, aunque no es el estado más usual), (ii) en forma de óxidos (el oxígeno, al estar presente en grandes cantidades en la atmósfera, se combina muy fácilmente con los metales, que son elementos reductores, formando compuestos como la bauxita -de la cual se obtiene el aluminio- y la limonita -de donde se extrae hierro-), y (iii) en forma de sulfuros (constituyen el tipo de mena metálica más frecuente, y se destacan el sulfuro de cobre, el sulfuro de mercurio y el sulfuro de plomo).

Su extracción se desarrolla en la corteza terrestre a través de la actividad minera metálica, en la cual de manera selectiva se obtienen elementos metálicos. Estos se clasifican en cuatro tipos: básicos, ferrosos, preciosos y radioactivos. El 80% de las minas son de superficie (Cámara Argentina de Empresarios Mineros), aunque existen otras alternativas tales como la minera subterránea, la extracción por disolución, la minera de dragado y la minera artesanal.

La minera de superficie, también conocido como “a cielo abierto”, es aquella donde la extracción se realiza en la superficie del terreno y en donde la mineralización se encuentra generalmente diseminada en pequeñas cantidades (baja ley). Para extraer los minerales metálicos presentes de las rocas es necesario los siguientes pasos: (1) perforación, (2) voladura, (3) carga y transporte de rocas mineralizadas, (4) trituración, (5) molienda, y (6) proceso de separación (el cual puede ser por flotación, lixiviación o separación gravitacional). La roca estéril resultante suele usarse para obras de infraestructura, mientras que los metales minerales son enviados las industrias metalúrgicas, quienes son las encargadas de obtener los metales y tratarlos.

Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases:

  • Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en estado natural, separándolo de la ganga;
  • El afino, enriquecimiento o purificación: eliminación de las impurezas que quedan en el metal;
  • Elaboración de aleaciones;
  • Otros tratamientos del metal para facilitar su uso.

Dependiendo el producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento. Una vez llegado al producto final deseado, este es enviado a las distintas industrias que utilizan metales.

 ¿Donde están los metales en nuestra vida diaria?

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Ilustración de Manual Un mundo de minerales

Reciclaje de Metales

En el campo del reciclaje de residuos, la fusión y la obtención de nuevas aleaciones a partir de chatarras residuales es una práctica antaña. Hoy en día, el porcentaje de metales reciclados es muy alto, ya que estos pueden ser reciclados indefinidamente sin perder ninguna de sus propiedades importantes. Por ejemplo, mundialmente más de un 50% del acero que se utiliza en el mundo proviene del reciclado.

El desafío está en reincorporar los metales de vuelta en el sistema productivo de las industrias metalúrgicas.  El reciclaje y la recuperación de metales es trascendental en la protección de los recursos naturales y del medio ambiente. Una rrecuperación ineficiente de los metales a partir de residuos industriales y de consumo aumenta la presión sobre los recursos no renovables que se extraen. Por el otro lado, el vertido de metal también tiene un gran impacto en el medio ambiente debido a la dispersión de las partículas metálicas en el ecosistema a través del lixiviado.

Los metales y aleaciones como residuos sólidos urbanos

Los metales representan aproximadamente el 2% del peso total de los RSU generados en el area metropolitana de Buenos Aires (INFORME CEAMSE 2011). La mayor distinción dentro de los metales y aleaciones se da entre los metales ferrosos, los y los pesados no ferrosos.

Los metales ferrosos son aquellos que contienen hierro como elemento base. Representan el 1,29% del peso total de RSU en el AMBA  y entre los más comunes podemos nombrar al acero, el hierro y la hojalata. Lo no ferrosos como dicen su nombre son los metales que no contienen hierro.  Representan el 0,38% del peso total de RSU en el AMBA  y entre los que podemos nombrar al bronce, al aluminio y al cobre. Por último, los metales pesados son aquellos metales cuya característica principal es que su densidad es por lo menos cinco veces mayor que el agua. La mayoría de estos metales pesados son tóxicos por lo que deben tratarse como residuos peligrosos.

Categorías de metales en Reciclario

  • Hierro
  • Acero
  • Hojalata
  • Bronce
  • Cobre
  • Aluminio
  • Metales pesados

Te compartimos este documental que hace un recuento de la Historia de los Metales:

Fuentes

http://www.ceamse.gov.ar/wp-content/uploads/2012/06/Tercer-Informe-ECRSU-AMBA1.pdf

http://www.cempre.org.uy/index.php?option=com_content&view=article&id=81&Itemid=99

http://www.cempre.org.uy/index.php?option=com_content&view=article&id=81&Itemid=99

http://www.benefits-of-recycling.com/recyclingmetals/

http://www.unmundodeminerales.com.ar/revistas/folleto-1/index.html

Wikipédia 

http://www.consejominero.cl