METALURGIA DEL COBRE

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METALURGIA

La metalurgia es la ciencia aplicada cuyo objeto es el estudio de las operaciones industriales tendentes a la preparación, tratamiento (físico y/o químico) y producción de metales y sus aleaciones.

ORIGENES


En términos generales, la técnica metalúrgica comprende las siguientes frases:

obtención del metal a partir de uno de sus minerales (mena);
afino o purificación del metal;
preparación de aleaciones;
tratamientos mecánicos, térmicos o termoquímicos para su mejor utilización;

Existen diversos tipos de técnica metalúrgica , según sea el metal que se quiere beneficiar o el proceso utilizado. Así, se distinguen la siderurgia ( hierro, acero); las metalurgias especiales (cobre, aluminio, cinc, plomo, estaño, etc.); la pulvimetalurgia y la electrometalurgia.

LOS HORNOS METALÚRGICOS


Los hornos pueden ser eléctricos (de arco, de resistencia o de inducción) o de combustible.

En siderurgia se denomina horno alto el que se emplea para reducir minerales de hierro y transformarlos en arrabio, metal fundido que contiene entre 2,6 y un 4,3% de carbono y cantidades variables de manganeso, azufre y fósforo.

En los hornos Martín-Siemens, los gases procedentes de la combustión, antes de salir por la chimenea, circulan por una cámara llena de tabiques refractarios, a los que ceden su calor.



PRINCIPALES YACIMIENTOS

Oro : Elemento químico, metal amarillo, el más dúctil y maleable de todos, muy pesado, sólo atacable por el cloro y el bromo y el agua regia. Su símbolo es Au , su número atómico 79 y su peso atómico 196,96.

Cobre: Elemento químico, metal de color rojizo, tenaz, muy dúctil, maleable y uno de los mejores conductores de la electricidad; entra en muchas aleaciones (bronce y latón); se encuentra nativo, pero con mayor frecuencia combinado en forma de óxidos o sulfuros minerales. Su símbolo es Cu , su número atómico 29 y su peso atómico 63,546.

Plata: Elemento químico, metal noble muy dúctil y maleable; buen conductor del calor y la electricidad; se alea con el cobre para la fabricación de monedas. Su símbolo es Ag , su número atómico 47 y su peso atómico 107,8.

Hierro: Elemento químico, metal dúctil, maleable, muy tenaz, magnético y fácilmente oxidable, que formando diversos compuestos es abundantísimo en la naturaleza. Su símbolo es Fe , su número atómico 26 y su peso atómico 55,84.

Aluminio: Elemento químico, metal de color blanco, ligero, maleable y resistente a la oxidación; se obtiene de la bauxita y se emplea para utensilios, cables eléctricos y, puro o en aleación, para piezas de avión y automóvil. Su símbolo es Al , su número atómico 13 y su peso atómico 26,98.

METALURGIA DEL COBRE

El tratamiento metalúrgico para la obtención del cobre depende del mineral de procedencia. Si es de sulfuros se utiliza la pirometalurgia en que se producen anodos y catodos, o tambien pueden ser de oxidos, aqui se ocupa la hidrometalurgia y se producen directamente catodos. Veamos los distintos procesos:

  • Cobre procedentes de minerales que contiene el metal puro en estado nativo. El tratamiento e estos minerales, actualmente escasos, es muy sencillo, debiendo atenderse solamente en la separación del metal mas pesado, englobado en una masa inerte en forma de granos o paja, mediante procesos mecánicos capaces de separar las masa, previamente machacadas, según sus diferentes densidades.

  • Cobre procedente de minerales que lo contienen en forma de óxidos. Si los minerales son ricos, puede ser rentable el tratamiento pirometalùrgico, que se efectúa en un horno de fusión con adición de carbón como elemento reductor.
    -Pirometalurgia:


    El proceso de producción de cátodos vía pirometalúrgica es el siguiente:
    Concentración del mineral -> Fundición (Horno Fusión -> Convertidores -> Afino y Moldeo de ánodos) -> Refinería (Electrorefinería) -> Cátodo

    -Hidrometalurgia:

    El proceso de producción de cátodos vía hidrometalúrgica más conocido por su nomenclatura
    anglosajona Sx-Ew es el siguiente:
    Mineral de cobre -> Lixiviación -> Extracción -> Electrólisis -> Cátodo


  • Cobre procedente de minerales que lo contiene como sulfuro. En este caso, un proceso fisicoquímico preliminar de flotación permite el enriquecimiento del metal, separando las partículas del sulfuro de las de la ganga.



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