METALURGIA DEL COBRE

Metalurgia es el conjunto de procesos fsicos y qumicos que permiten extraer un elemento qumico metlico desde un mineral.

Los procesos metalrgicos pueden ser:PirometalurgiaHidrometalurgiaElectrometalurgia

Todos los procesos metalrgicos tienen las mismas etapas que son:Exploracin: determinar con precisin la extensin, forma y calidad del mineral.Extraccin del mineral: a tajo abierto o galera.Tratamientos fsicos: molienda, concentracin, filtracin y secado del mineral para separar la mena de la ganga.Tratamientos qumicos: separar las uniones del metal desde el mineral para obtenerlo en su estado ms puro.

Pueden ser por: Va seca: fusin, reduccin, tostacin, calcinacin (cobre RAF).Va Hmeda: precipitacin, lixiviacin y biolixiviacin bacteriana (cobre electroltico)

4. Refinacin: purificacin del material extrado por accin del calor o de la electricidad.

Las menas chilenas de cobre tienen un alto contenido de metal (1,5% de Cu y 0,03% de molibdeno), lo que ubica a Chile en el primer pas productor de cobre y segundo en la produccin de molibdeno.

En nuestro pas el cobre se encuentra combinado con oxgeno y azufre, minerales oxidados y sulfurados, respectivamente.

Minerales OxidadosCuprita Cu2O Melaconita CuO

Malaquita Azurita CuCO3xCu(OH)2 2CuCO3xCu(OH)2

Minerales Sulfurados Calcosina Cu2S Covelina CuS

Calcopirita CuFeS2 Bornita Cu5FeS4

Sinopsis Produccin de Cu

Mineral oxidadoExtraccin: a tajo abiertoMolienda seca o chancado: reduce el tamao del mineral a unos 12 mm. de dimetro.

Lixiviacin: El mineral oxidado previamente molido se acumula en bateas para tratarlo con una solucin de cido sulfrico (H2SO4) para extraer el cobre del mineral en forma de sulfato de cobre (CuSO4) de una concentracin cercana a los 9 gramos por litro. CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O

Refinacin Electroltica: La solucin de sulfato de cobre concentrada se somete a electrlisis y al cabo de 5 das se obtiene un ctodo de 70 kg y un 99,99 % de pureza.

Mineral de Cu sulfuradoExtraccin: de minas subterrneas o galeras.Molienda Hmeda: se obtienen partculas de 0,2 mm.Flotacin: El mineral sulfurado se mezcla con agentes espumantes que producen burbujas a las que se adhieren las partculas de mineral rebasando los canales que rodean la parte superior de la celda de flotacin.

Luego el mineral se somete a filtracin y secado para que el concentrado quede libre de agua.

Fundicin: El concentrado seco se introduce en hornos de reverbero a 1200C, luego se mezcla con aire para oxidar las impurezas, obtenindose as el cobre Blster con un 96 % de pureza que por fuego puede alcanzar a un 99,7% de pureza (cobre RAF)

Finalmente se emplea la pirorrefinacin para eliminar el exceso de oxgeno y obtener un cobre de 99,7% de pureza.

Este cobre se emplea en maquinaria industrial

Y tambin en materiales de construccin

Finalmente este cobre se puede someter a electro refinacin para obtener un cobre de una pureza de 99,99%.

BiolixiviacinAcidithiobacillus ferrooxidans.El nombre de este microorganismo no es por azar, sino que refleja sus caractersticas: Acidithiobacillus, es acidfilo, porque crece en pH cido; es thio, es decir, capaz de oxidar compuestos de azufre; es un bacillus, porque tiene forma de bastn, y ferrooxidans, porque adems puede oxidar el Fierro.

Las bacterias quimiolitoautotrficas comenzaron a ser utilizadas en nuestro pas en 1970, cuando se comenz a experimentar en Chuquicamata con unos microorganismos capaces de obtener cobre de pilas de ripio que contenan mineral de muy baja ley (0,5% de Cobre) y que no era posible extraerlo con los mtodos tradicionales.

Las bacterias oxidan el S que est contenido en el CuS slido sumergido en agua y H2SO4, obtenindose una solucin del CuSO4 a partir del cual se puede recuperar el cobre como metal mediante la electrometalurgia en una cantidad cercana a30 gramos por litro.

26 septiembre 2006Ayer fueron presentados por Biosigma tres microorganismos chilenos que sern vitales para la industria del cobre y el futuro econmico de Chile. Se trata de Wenelen, Licanantay y Yagn, bacterias que permitirn que el pas duplique los yacimientos explotables comercialmente de cobre.

Aleaciones del cobreBronce: 80% Cu y 20% Sn. Llaves, tubos y utensilios de gasfitera.Latn: 45% Zn y 55% Cu. Armamento, soldadura, construccin de barcos.Cobre-nquel: 2 partes de cobre por una de nquel. Telecomunicaciones y artculos de grifera.Cobre-Aluminio: 90% cobre y 10% de aluminio: trenes de aterrizaje, joyera, monedas, medallas.Cobre-Cromo: resistencia a altas Temperaturas

ALEACIONES DE COBRE

Propiedades del cobreMetal rojizo. Densidad 8,9 gr/cc,Funde a 1,083 C.Resistente a la corrosin.Resistencia mecnica (dctil y maleable).Conductor de electricidad.Conductor trmico.

Subproductos del cobreMolibdeno: metal de gran resistencia a la corrosin, a la temperatura y de alta durabilidad. Se emplea ampliamente como aditivo en la fabricacin de acero industrial. Chile aporta el 225 de la produccin mundial de Mo siendo el 2 metal ms importante de los productos mineros nacionales.

Resistente al desgaste.Mantiene brillo y resistencia de los metales en las construcciones.

2. H2SO4: Lquido denso, altamente corrosivo, ndice del grado de industrializacin de un pas. Empleado en lixiviacin y electroobtencin del cobre. Tambin en bateras de vehculos motorizados como electrolito, en la produccin de fertilizantes e industrias papeleras. Tiene aplicaciones en la industria petroqumica para sntesis de otros cidos.