Cobre.

El cobre es un metal rojizo que ocurre naturalmente en el ambiente. Tambin ocurre naturalmente en plantas y en animales. Bajos niveles de cobre son esenciales para mantener buena salud. Niveles altos de cobre pueden producir efectos nocivos tales como irritacin de la nariz, la bocany los ojos, vmitos, diarrea, calambres estomacales y nusea. El cobre se ha encontrado en por lo menos 884 de los 1,613 sitios de la Lista de Prioridades Nacionales identificados por la Agencia de Proteccin Ambiental (EPA).

El cobre es el metal industrial ms antiguo de la tierra, despus de los metales preciosos oro y plata, segn lo demuestran las escorias

resultantes de la fusin de cobre encontradas en Catal Huyuk

(Anatolia) con una antigedad de 7.000 aos antes de Cristo y uno

de los Rollos del Mar Muerto era de cobre.

El cobre es un metal que favorece el desarrollo sostenible porque es duradero y reciclable sin perder sus propiedades y el segundo metal

ms consumido detrs del aluminio, su consumo mundial en el ao

2000 fue de 20 millones de toneladas, de las cuales el 25%

procedan de chatarras.

METAL COBRE.

Las principales cualidades del cobre para su utilizacin son las siguientes:

Conductividad elctrica 60%, resistencia a la corrosin 21%, transmisin de calor 11%, propiedades mecnicas (fcil fabricacin, dctil, maleable, elstico, no magntico, no produce chispas, etc.) 7% y esttica 1%.

Usos del cobre y sus aleaciones.

El cobre y sus aleaciones se utilizan en todo tipo de cables elctricos, telecomunicaciones y electrnica; fontanera, calefaccin, aire acondicionado y refrigeracin; produccin y transmisin de energa elctrica e iluminacin; transportes (automocin, ferrocarril, barcos y aviones); monedas, vainas y cartuchos de cerraduras, y en sectores punta tales como el coche elctrico, clulas solares, chips para microinformtica.

METALURGIA DEL COBRE.

Depende de que el mineral sean sulfuros,

en cuyo caso se utiliza la va

pirometalrgica en la que se producen

nodos y ctodos, o que sean xidos, en

cuyo caso se utiliza la va

hidrometalrgica en la que se producen

directamente ctodos.

Pirometalurgia

El proceso de produccin de ctodos va

pirometalrgica es el siguiente:

Concentracin del mineral

Fundicin (Horno Fusin

Convertidores Afino y

Moldeo de nodos) Refinera

Electrorefinera) Ctodo

Hidrometalurgia

El proceso de produccin de ctodos va

hidrometalrgica ms conocido por su nomenclatura anglosajona Sx-Ew es el siguiente:

Mineral de cobre Lixiviacin

Extraccin Electrlisis

Ctodo

En esta va

Reservas de cobre.

El 90% de las reservas mundiales estn concentradas en cinco reas: la cuenca de las Montaas Rocosas en Estados Unidos, la prolongacin de la cadena en Canad, los Andes de Per y Chile, Indonesia y Zambia en la cuenca centro/sur de frica.

Los principales pases productores de concentrados de mineral de cobre son: Chile 4,7 millones/ao, Estados Unidos 1,3 millones/ ao e Indonesia 1,0 millones/ao. Europa tiene poca importancia y Espaa marginal.

Cobre.

El cobre metlico tambin se encuentra en mezclas (llamadas aleaciones) con otros metales tales como latn y bronce. El cobre tambin se encuentra como parte de otros compuestos formando sales. Las sales de cobre ocurren naturalmente, pero tambin son manufacturadas. La sal de cobre ms comn es el sulfato de cobre.

La mayora de los compuestos de cobre son de color azul-verde. Los compuestos de cobre son usados comnmente en la agricultura para tratar enfermedades de las plantas, como el moho, para tratar agua, y como preservativos para alimentos, cueros y telas.

Caractersticas fsicas.

Densidad p = 8.9 Kg/mm

Punto de fusin 1084 C.

Conductibilidad trmica frente al acero

aproximadamente 8 veces mejor.

Conductividad elctrica frente al acero

unas 7 veces mejor.

Caractersticas mecnicas.

Resistencia a la traccin hasta 25 N/mm.

Alargamiento con alambres medios 30 50%.

Dureza 25% de la del acero.

Caractersticas tecnolgica.

El cobre puede:

Forjarse.

Laminarse.

Repujarse.

Embutirse.

Mecanizarse con arranque de virutas.

Colarse.

Soldarse.

Aleaciones de cobre.

Se forman con 2 o mas sustancias. Los componentes de las aleaciones son Cinc, estao, nquel, aluminio y hierro.

Aleaciones de cobre y cinc. DIN 17660.

Aleaciones de cobre, nquel y cinc. DIN 17663.

Aleaciones de cobre y estao. DIN 17662.

Aleaciones de cobre y aluminio. DIN 17665.

Aleaciones de cobre DIN 17660 17663.

Smbolo Composicin en % de masa.

Propiedades /Aplicaciones

Aleacin de cobre y cinc CuZn 39 Pb2

Cu58.5 59.5 Pb 1.5 2.3 Zn Resto

Troquelable, conformable; Poca conformacin en frio por plegado, roblonado.

Aleacin de cobre y estao CuSn6

Sn 5.5 7.5 Cu Resto

Flejes, cojinetes, muelles.

Aleacin de cobre, nquel y Cinc CuNi 12Zn24

Ni 11 13 Zn 24 26 Cu Resto

Compresible, maleable; apropiado para trabajarlo con arranque de virutas.

Ejemplos de aplicaciones en la industria. CuAl 8 Fe chapas para aparatos qumicos. CuAl 10 Fe piezas resistentes a la oxidacin, tales como rboles y tornillos. CuAl 9Mn piezas de cojinetes, ruedas dentadas y tornillos Sin Fin.

Las propiedades de este metal son:

Es uno de los metales no ferrosos de mayor

utilizacin. Tiene un color rojo-pardo. Su conductividad elctrica es elevada (solo

superada por la plata) Su conductividad trmica tambin es elevada. Es un metal bastante pesado, su densidad es 9 5

gr/cm3. Resiste muy bien la corrosin y la oxidacin. Es muy dctil y maleable.

Obtencin del cobre.

Los minerales mas utilizados para obtener cobre

son sulfuros de cobre, especialmente la calcopirita. Tambin existen minerales de xido de cobre, destacando la malaquita y la cuprita.

Los minerales de cobre suelen ira acompaados tambin de hierro.

Existen dos mtodos de obtencin del cobre La va hmeda La va seca

Obtencin por Va hmeda:

Se emplea solamente cuando el contenido de cobre en el mineral es muy reducido (menos de un 10%). Consiste en triturar todo el mineral y aadirle cido sulfrico y aplicar a la mezcla el proceso de electrlisis (es decir, aplicar una corriente continua introduciendo dos electrodos en la mezcla).

Obtencin por Va seca: Se emplea solamente cuando el contenido de cobre supera el 10%

1. Se tritura el mineral, se criba y se muele hasta reducirlo a polvo.

2. Se introduce en un recipiente con agua abundante, donde se agita para eliminar la ganga que flota.

3. La mena que quede se lleva a un horno de pisos donde se oxida para eliminar el hierro presente. De este modo se separa el cobre del hierro

4. A continuacin se introduce el mineral de cobre en un horno donde se funde. Luego se aade slice y cal que reaccionan con el azufre y restos de hierro, formando la escoria que flota y se elimina. El cobre lquido que se encuentra debajo se denomina cobre bruto, cuya pureza es del 40%.

5. Por ltimo, para obtener un cobre de alta pureza se somete el lquido a un proceso electroltico.

El cobre tendr una pureza del 99,9%.

COBRE, Aleaciones del cobre

Bronces: Son aleaciones de cobre y estao; y en

ocasiones, de otros elementos. Es mucho ms duro resistente que el cobre.

Latones: Son aleaciones de cobre y cinc Cuproaluminio: Son aleaciones de cobre ya aluminio.

Son muy resistentes a la oxidacin y la corrosin. Aplicaciones del cobre Su principal aplicacin es como conductor elctrico.

Pues su ductilidad le permite transformarlo en cables de cualquier dimetro.

Por su alta resistencia a la oxidacin se emplea en instalaciones de fontanera, tuberas y calderas.

Equivalencias

Conductores y barras.

Veamos alambres/ conductores de cobre.