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Metalurgia

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La metalurgia es la ciencia y técnica de la obtención y tratamiento de los metales desde minerales metálicos hasta los no metálicos. También estudia la producción de aleaciones

Historia[editar | editar código]

Alrededor del año 3500 a. C. ya existía la metalurgia del hierro. Las primeras fundiciones donde se obtenía el hierro conocidas empezaron en China en el siglo I a. C., pero no llegaron a Europa hasta el siglo XIII, cuando aparecieron los primeros altos hornos.

El empleo de los metales, característica de la Edad de los metales, se debe a que el hombre, motivado por sus nuevas actividades, necesitó sustituir las herramientas de piedra, hueso y madera por otras muchos más resistentes.

El cobre fue el primer metal descubierto por encontrarse en estado casi puro en la naturaleza y fue trabajado al final del periodo Neolítico. Al principio, se le golpeaba hasta dejarlo plano como una hoja. Después se aprendió a fundirlo con fuego y vaciarlo en moldes, lo que permitió fabricar mejores herramientas y en mayor cantidad.

Se calcula que hacia el tercer milenio antes de Cristo, después de un difícil proceso de extracción, se empezó a trabajar con el hierro. Este requiere, como se sabe, altas temperaturas para su fundición y moldeado porque así es más maleable y resistente.

Los utensilios elaborados con metales fueron: armas, herramientas, vasijas, adornos personales, domésticos y religiosos. El uso de los metales significó un gran avance técnico que repercutió de diversas formas en la conformación de la civilización humana:

  • El hombre ejerció un mejor dominio sobre la naturaleza.
  • Se sustituyó el trabajo de la piedra y el hueso.
  • Se fabricaron azadas y arados de metal para la agricultura.

Procesos metalúrgicos[editar | editar código]

Proceso de fundición de cañones de hierro. Carga con capas alternas de carbón y mineral de hierro (A). El hierro se depositaba en el fondo de la caldera. En la base del horno se encontraba un orificio por donde el hierro fundido fluía y se dirigía al foso en el que el molde del cañón se hallaba enterrado (C).

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.

Operaciones básicas de obtención de metales:

Métodos de obtención de los metales[editar | editar código]

Dependiendo el producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento. Uno de los tratamientos más comunes consiste en la separación de los materiales de desecho. Normalmente entre los materiales hay arcilla y minerales de silicatos, a esto se le puede denominar como ganga. Para ello, es útil el uso del método de la flotación que consiste en que el mineral se muele y se vierte en agua que contiene aceite y detergente. Esta mezcla liquida al batirse va a producir una espuma que va a trabajar con la ayuda del aceite las partículas del mineral (mena) de forma selectiva y va ir arrastrando hacia la superficie de la espuma dichas partículas, dejando en el fondo la ganga.

Otra forma de flotación es el proceso que aprovecha las propiedades magnéticas de los minerales, esto se puede hacer por medio de imanes en los minerales que son ferromagnéticos, por lo que son atraídos, dejando intacta la ganga.

También para la extracción de la mena se utilizan las amalgamas, que son aleaciones de mercurio con otro metal o metales. Se disuelve en el mercurio la plata o el oro contenido en la mena para formar una amalgama liquida, que se separa con facilidad del resto de la mena. Así se recuperan el oro y la plata a través de la destilación del mercurio.