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Universidad Arturo Prat Departamento de Ingeniería

Apunte Asignatura:

MINERIA y METALURGIA EXTRACTIVA DEL COBRE (Apunte Certamen N° 1)

Profesor : Nelson Martínez Arredondo

IQUIQUE – 2012

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Capítulo I:

MINERÍA y METALURGIA EXTRACTIVA

1.1.

INTRODUCCIÓN

Históricamente la Minería y la Metalurgia en sus dos expresiones (Extractiva y Adaptiva) han tenido una granimportancia de carácter relevante en su crecimiento. Este se ha presentado en forma paralela con el avance tecnológico de la humanidad, sirviendo como base de desarrollo. La Minería, como actividad minera propiamente tal, se entiende como una secuencia de labores que se realizan a fin de extraer un mineral desde la corteza terrestre; el que contiene una o más especies útiles de interés económicoexplotable. Dicho interés, se deriva en una perspectiva económica, de obtener utilidades mediante la venta del material extraído (pequeño minero) o del procesamiento y obtención de uno o varios metales como productos independientes (Por ej, en la Gran Minería: Cu, Au y Ag). Hoy en día la Metalurgia es una ciencia aplicada, disciplina basada en un entendimiento claro de la estructura y propiedades demetales y aleaciones. Su acción reside en el desafío de usar la ciencia para dar a la humanidad los mejores materiales de Ingeniería que permitan las leyes de la naturaleza y los recursos naturales a disposición del hombre. La Metalurgia Extractiva es la ciencia y el arte de extraer metales a partir de sus minerales, refinándolos y preparándolos para su uso. La obtención de los metales se realiza através de una secuencia de pasos o etapas que pueden ser de carácter físico o químico. Los metales se encuentran en la naturaleza en forma de minerales o mezclas de minerales, los cuales contienen usualmente grandes proporciones de minerales de desperdicio junto a los minerales de metales valiosos. Una vez extraída la mezcla mineral de la mina, el primer paso a seguir es, en general, extraerfísicamente los minerales valiosos separándolos en gran parte de la ganga. Esto se realiza triturando y moliendo los minerales para separarlos entre si y luego concentrando aquellos minerales valiosos por procedimientos tales como: la concentración por gravedad, por flotación por espuma o por separación magnética, en los cuales se aprovechan las diferencias de las propiedades físicas de los diferentesminerales. Estas operaciones se caracterizan por no modificar las características químicas de los minerales que han sido separados. Los siguientes pasos en la extracción de los metales a partir de los concentrados y su refinación posterior son necesariamente de naturaleza química, el metal valioso debe ser separado químicamente del compuesto que lo contiene; para esto se requiere la ejecución de unaamplia variedad de reacciones químicas en gran escala.

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La mayor parte de estos procesos químicos se realizan en hornos de alta temperatura, aunque algunos se llevan a cabo en soluciones acuosas a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente; en algunos casos se utiliza electricidad para producir los cambios químicos tanto a bajas como a altas temperaturas. En general, la obtención de unmetal en particular involucra una serie de tales pasos químicos.

Una vez que el metal ha sido extraído y refinado, debe sufrir un tratamiento posterior para adaptarlo al uso que le ha sido asignado, ésta función la cumple la Metalurgia Adaptiva, la cual a través de las adiciones de otros elementos, las deformaciones mecánicas, los tratamientos térmicos, etc., le entrega al metal las propiedadesque determinan su utilidad posterior.

Los Materiales Metálicos, son elementos que tienen enlace metálico y forman una nube electrónica, debido a su gran cantidad de electrones libres, teniendo por tanto gran conductividad del calor y la electricidad; son dúctiles, maleables, de baja dureza, débiles al ataque del medio, etc. Las aleaciones son soluciones sólidas formada por un soluto y un...