Metalurgia de cobre

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METALURGIA DEL COBRE

El cobre es el metal industrial más antiguo de la tierra, después de los metales preciosos oro y plata, según lo demuestran las escorias resultantes de la fusión de cobre encontradas en Catal Huyuk (Anatolia) con una antigüedad de 7.000 años antes de Cristo y uno de los Rollos del Mar Muerto era de cobre.
El cobre es un metal que favorece el desarrollo sostenible porquees duradero y reciclable sin perder sus propiedades y el segundo metal más consumido detrás del aluminio, su consumo mundial en el año 2000 fue de 20 millones de toneladas, de las cuales el 25% procedían de chatarras.
Las principales cualidades del cobre para su utilización son las siguientes: conductividad eléctrica 60%, resistencia a la corrosión 21%, transmisión de calor 11%, propiedadesmecánicas (fácil
fabricación, dúctil, maleable, elástico, no magnético, no produce chispas, etc.) 7% y estética 1%.
El cobre y sus aleaciones se utilizan en todo tipo de cables eléctricos, telecomunicaciones y electrónica; fontanería, calefacción, aire acondicionado y refrigeración; producción y transmisión
de energía eléctrica e iluminación; transportes (automoción, ferrocarril, barcos y aviones);monedas, vainas y cartuchos de cerraduras, y en sectores punta tales como el coche eléctrico, células
solares, chips para microinformática.
La distribución del consumo por áreas geográficas en el año 2000 fue la siguiente: Europa Occidental 28%, América del Norte 21%, Asia (excluyendo Japón) 18%, China 12%, Japón 9%, América del Sur 6%, Antigua Unión Soviética 4%, África y Oceanía 2%.

MINERÍAEl 90% de las reservas mundiales están concentradas en cinco áreas:
la cuenca de las Montañas Rocosas en Estados Unidos, la prolongación de la cadena en Canadá, los Andes de Perú y Chile, Indonesia y Zambia en la cuenca centro/sur de África.
Los principales países productores de concentrados de mineral de cobre son: Chile 4,7 millones/año, Estados Unidos 1,3 millones/ año e Indonesia 1,0millones/año. Europa tiene poca importancia y España marginal.

El mineral de cobre se presenta en pórfidos, en el borde de las grandes cadenas montañosas. En los pórfidos pueden distinguirse tres grandes zonas claramente diferenciadas:

- Zona lixiviada u oxidada con una ley de cobre inferior al 0,5%.
- Zona de sulfuros secundarios con leyes de cobre entre 1-5%.
- Zona de sulfuros primarioscon una ley del 1%.

METALURGIA

La metalurgia del cobre depende de que el mineral sean sulfuros, men cuyo caso se utiliza la vía pirometalúrgica en la que se producen ánodos y cátodos, o que sean óxidos, en cuyo caso se utiliza la vía hidrometalúrgica en la que se producen directamente cátodos.

- 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
El mineral de sulfuro de cobre en la mina tiene un contenido entre el 0,5-0,2% de cobre, por lo que hay que concentrarlo en la mina, mediante flotación, para su transporte y uso final en la fundición, obteniéndose un concentrado de cobre que contiene entre 20y 45% de cobre, los otros dos componentes principales son el azufre y el hierro, además de otros metales entre los cuales se encuentran el oro y la plata como positivos y el plomo, arsénico y mercurio como impurezas.
El concentrado de cobre se recibe en la Fundición, cuya primera etapa industrial es el Horno de Fusión, donde se recupera el cobre, eliminando el azufre y el hierro medianteoxidación en estado
fundido a una temperatura entre 1200 y 1300 º C. En el horno el azufre se convierte en gas SO2, mientras que el cobre y el hierro, conjuntamente con sílice procedente de la arena que se introduce
en el horno, permanecen en estado líquido. En esta fase líquida el cobre, por su mayor densidad, se deposita en la parte inferior y se extrae del horno formando parte de un producto que...
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