cobre portafolio
TRANSCRIPT
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 1/14
NIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE
P ERTO PEÑASCO
Técnico Superior niversitario En
iner!a
" IICA I
PRO#R$ " I% CAREN ORENO
TEA$
Portafolio de evidenciasCobre.
Presenta$
&éctor anue' #ern(n)e* Pera'ta
Ernesto A'onso Ca+ac,o
&ern(n)e* L-pe* i.ue'
Car'os Va'en*ue'a
&ern(n L-pe*
Danie' Carri''o
Car'os /'vare*
Puerto Peñasco, Sonora. Diciembre del 2014.
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 2/14
Introducción
El cobre (del latín cŭprum, y éste del griego kýpros), cuyo símbolo es Cu, es el
elemento químico de número atómico !" #e trata de un metal de transición de
color ro$i%o y brillo met&lico que, $unto con la plata y el oro, 'orma parte de la
llamada 'amilia del cobre, se caracteri%a por ser uno de los me$ores conductores
de electricidad (el segundo después de la plata)" racias a su alta conductiidad
eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se *a conertido en el material m&s utili%ado
para 'abricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos"
El cobre 'orma parte de una cantidad muy eleada de aleaciones que
generalmente presentan me$ores propiedades mec&nicas, aunque tienen una
conductiidad eléctrica menor" +as m&s importantes son conocidas con el nombre
de bronces y latones" or otra parte, el cobre es un metal duradero porque se
puede reciclar un número casi ilimitado de eces sin que pierda sus propiedades
mec&nicas"
-ue uno de los primeros metales en ser utili%ado por el ser *umano en la
pre*istoria" El cobre y su aleación con el esta.o, el bronce, adquirieron tanta
importancia que los *istoriadores *an llamado Edad del Cobre y Edad del /ronce
a dos periodos de la 0ntig1edad" 0unque su uso perdió importancia relatia con el
desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados
para *acer ob$etos tan diersos como monedas, campanas y ca.ones" 0 partir del
siglo 232, concretamente de la inención del generador eléctrico en 4564 por
-araday, el cobre se conirtió de nueo en un metal estratégico, al ser la materiaprima principal de cables e instalaciones eléctricas"
El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de 'otosíntesis de las
plantas, aunque no 'orma parte de la composición de la cloro'ila" El cobre
contribuye a la 'ormación de glóbulos ro$os y al mantenimiento de los asos
sanguíneos, nerios, sistema inmunitario y *uesos y por tanto es un
oligoelemento esencial para la ida *umana"
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 3/14
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos *abituales de la dieta
tales como ostras, mariscos, legumbres, ísceras y nueces entre otros, adem&s
del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produ%ca una de'iciencia de
cobre en el organismo" El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una
en'ermedad *ep&tica conocida como en'ermedad de 7ilson"
El cobre es el tercer metal m&s utili%ado en el mundo, por detr&s del *ierro y el
aluminio" +a producción mundial de cobre re'inado se estimó en 48,5 9t en el
::;, con un dé'icit de 4:,<= 'rente a la demanda mundial proyectada de
4<,< 9t"
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 4/14
Cobre
El cobre como sus aleaciones
tienen una buena
maquinabilidad, es decir, son
'&ciles de mecani%ar " El cobre
posee muy buena ductilidad y
maleabilidad lo que permite
producir l&minas e *ilos muy
delgados y 'inos" Es un metal
blando, con un índice de
dure%a 6 en la escala de
9o*s (8: en la escala de
>ickers) y su resistencia a la
tracción es de 4: 9pa, con
un límite el&stico de 66,6 9pa"
0dmite procesos de
'abricación de de'ormación
como laminación o 'or$a, y
procesos de soldadura y sus
aleaciones adquieren
propiedades di'erentes con
tratamientos térmicos como
temple y recocido" En general,
sus propiedades me$oran con
ba$as temperaturas lo que
permite utili%arlo en
aplicaciones criogénicas"
En la mayoría de sus
compuestos, el cobrepresenta estados de o?idación
Níquel Cobre ! "inc
!
Cu#
In$ormación %eneral
Nombre, símbolo,
n&mero
Cobre, Cu@, !
Serie química 9etales de transición
'ru(o, (eríodo, bloque 44, A, d
)asa atómica ;6,86; u
Con$i%uración
electrónica
B 0r 6d4:As4
Dure*a )o+s 6,:
Pro(iedades atómicas
adio medio 468 pm
-lectrone%atiidad 4,! (auling)
adio atómico 4A8 pm (Dadio de
/o*r )
adio coalente 465 pm
adio de an der /aals 4A: pm
-stados de oidación 4, 32, +3, +4
ido +eemente b&sico
1.5 -ner%ía de
ioni*ación
<A8,8 kFGmol
2.5 -ner%ía de
ioni*ación
4!8<,! kFGmol
6.5 -ner%ía de
ioni*ación
6888 kFGmol
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 5/14
ba$os, siendo el m&s común el , aunque también *ay algunos con estado de
o?idación 4"
E?puesto al aire, el color ro$o salmón, inicial se torna ro$o ioleta por la 'ormación
de ó?ido cuproso (CuH) para ennegrecerse posteriormente por la 'ormación de
ó?ido cúprico (CuH)"A8 +a coloración a%ul del Cu se debe a la 'ormación del ion
BCu (HI);"A;
E?puesto largo tiempo al aire *úmedo, 'orma una capa ad*erente e impermeable
de carbonato b&sico (carbonato cúprico) de color erde y enenoso"A< Jambién
pueden 'ormarse p&tinas de cardenillo, una me%cla enenosa de acetatos de
cobre de color er doso o a%ulado que se 'orma cuando los ó?idos de cobrereaccionan con &cido acético,A5 que es el responsable del sabor del inagre y se
produce en procesos de 'ermentación acética" 0l emplear utensilios de cobre para
la cocción de alimentos, deben tomarse precauciones para eitar into?icaciones
por cardenillo que, a pesar de su mal sabor, puede ser enmascarado con salsas y
condimentos y ser ingerido"
+os *alógenos atacan con 'acilidad al cobre, especialmente en presencia de
*umedad" En seco, el cloro y el bromo no producen e'ecto y el 'lúor sólo le ataca
a temperaturas superiores a 8:: KC"A8 El cloruro cuproso y el cloruro cúprico,
combinados con el o?ígeno y en presencia de *umedad producen &cido
clor*ídrico, ocasionando unas manc*as de atacamita o paratacamita, de color
erde p&lido a a%ul erdoso, suaes y polorientas que no se 'i$an sobre la
super'icie y producen m&s cloruros de cobre, iniciando de nueo el ciclo de la
erosión"A!
+os &cidos o?&cidos atacan al cobre, por lo cual se utili%an estos &cidos como
decapantes (&cido sul'úrico) y abrillantadores (&cido nítrico)" El &cido sul'úrico
reacciona con el cobre 'ormando un sul'uro, Cu# (Coelita) o Cu# (calcosita) de
color negro y agua" Jambién pueden 'ormarse sales de sul'ato cúprico (anglesita)
con colores de erde a a%ul erdoso"A! Estas sales son muy comunes en los
&nodos de los acumuladores de plomo que se emplean en los automóiles"
Piro metalur%ia
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 6/14
7ostación
+a tostación, que se reali%a en la e?tracción de cobre, es una o?idación parcial de
los concentrados de los sul'uros de cobre con aire" En la e?tracción piro
metalúrgica se practica tostación preiamente a la 'undición en *ornos de
reerbero y en *orno eléctrico" +os ob$etios sonL
4) Mtili%ar el calor de tostación para secar y calentar la carga antes de ser
introducida al *orno de 'undición"
) 0umentar la concentración de cobre en el producto de 'undición, o sea, en la
mata liquida"
El proceso de tostación se llea a cabo en tostadores de *ogar múltiple y de
lec*o 'luidi%ado a temperaturas entre 8:: y <::KC" Normalmente es autógena
pero si los concentrados est&n e?cesiamente *úmedos se puede requerir
combustibles de *idrocarburos"
+a tostación controlada de concentrados de cobre da como resultado la o?idación
parcial del a%u're a dio?ido de a%u're y la o?idación parcial de sul'uros de *ierro a
sul'atos y ó?idos de *ierro" El gas #H se elimina durante la tostación y los ó?idos
y sul'atos de *ierro se eliminan posteriormente en 'orma de escoria durante la
'usión" +os ó?idos y sul'atos de cobre se 'orman durante la tostación parcial pero
se reducen de nueo a sul'uros dentro del *orno de 'usión"
e$inación electrolítica
El cobre blíster se re'ina electroquímicamente a un producto de una pure%a de
!!,!!=, que sire en la industria eléctrica" or a'ino a 'uego no se puede obtener
esta pure%a" Cuando el 'in del a'ino al 'uego es obtener &nodos de cobre para el
proceso electrolítico, tal como sucede cuando el cobre contiene la su'iciente
cantidad de plata, oro y metales raros que compensen el gasto de su
recuperación, el a'ino se suspende en un momento bastante aan%ado" Jodo lo
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 7/14
que se e?ige de los &nodos es que sean lisos, uni'ormes y sobre todo,
consistentes"
+os &nodos de cobre, relatiamente impuros, se sumergen, entre c&todos de
cobre puro, en un electrolito compuesto de sul'ato de cobre y &cido sul'úrico" 0l
pasar la corriente continua, el cobre de los &nodos se disuele y se deposita
sobre los c&todos" 0l mismo tiempo que el cobre, se disuelen las impure%as del
&nodo que est&n por encima del cobre en la serie electroquímica, pero estas no
se depositan sobre el c&todo" Htras impure%as, tales como el plomo, selenio,
teluro, plata, oro y los metales raros, no se disuelen, por ser m&s nobles que el
cobre, y 'orman barros"
+a aplicación de un potencial eléctrico entre un &nodo de cobre y un c&todo de
cobre, ambos sumergidos en una celda que contenga una solución de sul'ato de
cobre acidi'icada, origina que tengan lugar las reacciones y procesos siguientesL
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 8/14
En resumenL
+a obtención de cobre a partir de mineral de cobre tipo crisola de ba$a ley y que
contiene como principal impure%a ó?idos de *ierro"
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 9/14
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 10/14
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 11/14
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 12/14
+a li?iiación del mineral crisocola (Cu#iH6"IH) generalmente ocurre en
operaciones de OIeap +eac*ingP" En presencia de &cido sul'úrico se disuele de
acuerdo con la siguiente reacción"
CuSi86.2928s 3 93 ac : Si82.2928s 3 Cu23 ac 3 928l
a) Qescribe que tipo de li?iiación se tiene y los componentes del sistema
+a li?iiación de minerales de cobre consiste en una disolución de los
compuestos de cobre en soluciones &cidas, es un proceso *idrometalúrgico con
agua y &cido sul'úrico concentrado, esta última operación que se conoce ba$o el
nombre de OcuradoP" 9ediante este proceso se *a logrado elear la resistencia del
material mientras se mantiene una buena permeabilidad del lec*o del mineral con
el 'in de alcan%ar alturas de pilas adecuadas, me$orar los índices de recuperación
de cobre" En las operaciones modernas la altura de las pilas suele ariar entre y
5 metros en contraste con la li?iiación en botaderos donde las alturas son
generalmente muc*o m&s altas" En consecuencia, arían también los ciclos de
li?iiación y las posibles e?tracciones de cobre 'inal" En la li?iiación en pilas J+
ocurren ciclos de menos de !: días para minerales o?idados y de A a 45 meses
para los sul'urados, mientras en la li?iiación en botaderos los ciclos pueden durar
entre y 8 a.os con recuperaciones muy in'eriores" Considerando ariables
tales como 'lu$os de soluciones, concentración de &cido y pI, niel de impure%as
en las soluciones de li?iiación y altura de las pilas" Qesde el punto de ista del
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 13/14
mineral el grado de trituración es 'undamental para el acceso de las bacterias
*asta las partículas minerali%adas"
Qisolución acidoRbase, li?iiante I#HA (I
(ac)) que diluye al cobre o?idado que se
encuentra en la estructura de la crisocola, temperatura ambiente, pI acido
(depende de la concentración de I#HA
b) roponer un modelo de potencial mi?to para este sistema
#e tiene un proceso por di'usión anódica y no una reacción química, la reacción
por lo tanto no depende del potencial"
c) STué e?perimentos reali%arías para descartar control por di'usión, reacción
química o di'usión a traés de una películaU S#i se tratara de un problema de
di'usión como descartarías si se trata de di'usión de protones o di'usión de iones
cobreU
El control por di'usión depende de la elocidad de agitación y temperatura por lo
que al aumentar la elocidad de agitación dic*o control se descarta"
El control por reacción química o di'usión a traés de una película se puede omitir
debido a que en la super'icie del mineral no se 'orma una capa de pasiación
porque no *ay materiales a o?idar o reducir por e$emplo # R que al o?idarse 'orme
# que pueda recubrir al mineral"
7/23/2019 Cobre Portafolio
http://slidepdf.com/reader/full/cobre-portafolio 14/14