UNIDAD V:

MATERIALESPROF. Andrea Mena T.

NM4

METALURGIA EXTRACTIVA DEL COBRE

Minerales de Cobre

Cobre Sulfurado

80%

Cobre Oxidado

20%

Principales especies de cobre oxidado

Principales especies de cobre sulfurado

PROPIEDADES DEL COBRE

• ALTA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

• GRAN RESISTENCIA A LA CORROSIÓN

• ALTA CAPACIDAD DE ALEACIÓN METÁLICA

• GRAN CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

• EXISTENCIA METÁLICA EN ESTADO NATURAL

• PROPIEDADES BACTERICIDAS

Aleaciones de Cobre

1- Alpaca: Zinc – Cobre (45 – 70%) – Niquel

2- Bronce: Cobre – Estaño

3- Latón: Cobre – Zinc

COBRE SULFURADO

1- EXPLOTACIÓN

2- CONCENTRACIÓN: concentrar las partículas de cobre que se encuentran en forma de sal en las rocas mineralizadas.

Concentración

CHANCADO MOLIENDA FLOTACIÓN

A) CHANCADO: Se reduce el tamaño de losfragmentos más grandes hasta obtener untamaño uniforme máximo de: 1,27 cm

B) MOLIENDA: Reduce el tamaño de laspartículas que componen el mineral,formación de la pulpa e incorporación del losreactivos necesarios para la flotación

C) FLOTACIÓN: Proceso físico-químico que permitela separación de los minerales sulfurados deCobre y el Molibdeno.

• Se burbujea aire, para que las burbujas arrastran los minerales sulfurados hacia la superficie, donde rebasan por el borde de la celda hacia canaletas que las conducen hacia estanques especiales, desde donde esta pulpa es enviada a la siguiente etapa.

• El concentrado final es secado mediante filtros.

1% Cu a 31% Cu

3- FUNDICIÓN:

• El concentrado de Cobre se somete a un proceso de pirometalurgia

Pirometalurgia : técnica tradicional de extracción de metales por medio de calor.

• Concentrado de Cobre es sometido a 1.200°C para lograr cambio de estado de sólido a líquido.

• Los elementos que componen el concentrado se separan según su MASA:

El Cobre, que es más pesado se concentra en la parte baja. De esta forma es posible separar ambas partes

vaciándolas por vías distintas.

CONCENTRADO FUNDIDO

Eje o mata

(45% a 48% de Cobre)

concentra en la parte inferior del horno

Escoria

formada por Hierro y sílice tiene

(1% de cobre)

Se separa en 2 fases

4- CONVERSIÓN:

• Se tratan los productos obtenidos en la fusión, para obtener cobre de alta pureza.

• Se obtiene Cobre blister, con una pureza de 96%.

5- PIRORREFINACIÓN:

• Consiste en eliminar el porcentaje de oxígeno presente en este tipo de cobre, llegando a concentraciones de 99,7% de cobre.

• El Cobre RAF (refinado a fuego) es moldeado en placas gruesas, de forma de ánodos.

6- ELECTROREFINACIÓN (ELECTROBTENCIÓN)

• Se realiza el proceso electrólisis, que permiterefinar el cobre anódico mediante laaplicación de la corriente eléctrica,obteniéndose cátodos de cobre de altapureza (99,99%).

Extraer : Oro, Plata, Selenio, Platino y Paladio

COBRE OXIDADO

Proceso de obtención

LIXIVIACIÓN EN PILASEXTRACCIÓN POR

SOLVENTE.ELECTROOBTENCIÓN.

3 ETAPAS

1-LIXIVIACIÓN EN PILAS

3 ETAPAS

CHANCADOPILA DE

LIXIVIACIÓNRIEGO

A) CHANCADO

• Fragmentación del mineral oxidado extraído generalmente a rajo abierto.

B) PILA DE LIXIVIACIÓN

• El material chancado es llevado mediante correas transportadoras hacia lugar donde se formará la pila.

• Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo que cubre toda el área expuesta.

C) RIEGO

• Se vierte una solución ácida de agua - ácido sulfúrico en la superficie de las pilas.

• La solución disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados, formando una solución de sulfato de cobre (CuSO4).

2- EXTRACCIÓN CON SOLVENTES

• Las pilas se liberan de impurezas y se concentrasu contenido de cobre (9 g/L a 45 g/L)

• Para extraer el cobre de la solución, ésta semezcla con una solución de parafina y resina

La resina captura los iones de cobre (Cu+2) en forma selectiva

3- ELECTRO-OBTENCIÓN

• Se realiza un proceso electrometalúrgico mediante el cual se recupera el Cobre.

• Se producen cátodos de alta pureza (99,99%).

SUBPRODUCTOS DEL COBRE

1- MOLIBDENO (Mo):

• Es un elemento químico.

• Punto de fusión 2.610 ºC

• Insumo importante para la fabricación de aceros especiales.

• No existe en estado puro en la naturaleza.

2- ÁCIDO SULFÚRICO (H2SO4)

• Liquido incoloro e inodoro a Temperatura ambiente

• Claro como el agua y denso, oleoso.

• Tiene un punto de fusión de 10ºC y un punto de ebullición de 338ºC.

Aplicaciones

• Industria de Abonos: para disgregar los fosfatos, preparación de sulfatos, etc.

• Industria Orgánica: para preparar productos intermedios (para sulfurar, como ácido de

• nitración, en mezclas con ácido nítrico, etc.)

• Industria de Soda Artificial.

• Otras Industrias y Usos Técnicos (para limpiar, acidular, acumuladores, como deshidratante, etc.)

MATERIA

SUSTANCIAS PURAS

ELEMENTO

COMPUESTOS

MEZCLAS

HOMOGENEAS

HETEROGENEAS

MÉTODOS DE SEPARACIÓN

• Técnicas que permiten separar Mezclas Homogéneas y Heterogéneas.

• La composición de las mezclas es variable y sus componentes podrán separarse por medios físicos o mecánicos.

TECNICAS DE

SEPARACIÓN

1. FILTRACIÓN

2. TAMIZADO

3- DESTILACIÓN

4-CROMATOGRAFIÍA

5-CRISTALIZACIÓN

6-DECANTACIÓN

1- FILTRACIÓN

• Se puede separar un sólido de un líquido.

• En este método se necesita un medio poroso de filtración que deja pasar el líquido y retiene el sólido.

• El filtro más común es: papel filtro

2- Tamizado

• Consiste en la separación de dos o más sólidos de diferentes tamaños.

• Se utiliza una malla o tela muy fina denominada tamiz, la cual retiene los sólidos más grandes

3- DESTILACIÓN

• Método permite separar mezclas de líquidos miscibles, aprovechando sus diferentes puntos de ebullición.

Un ejemplo sencillo es separar una mezcla de agua y alcohol:Al calentar de manera controlada el alcohol se evaporará primero y alpasar por el refrigerante se condensara y volverá a estado líquidopara recuperarlo al final del recipiente en un vaso de precipitados.

4- CROMATOGRAFÍA

• Este método consiste en separar mezclas de

gases o líquidos, pasando la solución o muestra a través de un medio poroso y adecuado, con la ayuda de un solvente determinado.

5- CRISTALIZACIÓN

• Con este método se provoca la separación de un sólido que se encuentra disuelto en una solución quedando el sólido como cristal.

• En este proceso involucra cambios de temperatura y eliminación del solvente.

6- Decantación

• Este método se utiliza para la separación de dos líquidos no miscibles y de diferentes densidades, utilizando un embudo de decantación.