Hidrometalurgia

Capitulo 2 Estudio Técnico
2.1 Descripción del producto y sus propiedades.

2.1.1 Cobre

El cobre es un elemento metálico, de color rojizo, que, junto con la plata y el oro, forman parte de la llamada familia del cobre. Se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). La ficha técnica del cobre es presentada en la Tabla 1.
Tabla 1Ficha Técnica del Cobre
Ficha Técnica del Cobre |
Nombre | Cobre |
Símbolo | Cu |
Número Atómico | 29 |
Serie Química | Metal de Transición |
Masa Atómica | 63, 536 | [gr/mol] |
Configuración Electrónica | [Ar]3d104s1 |
Electronegatividad | 1,9 | [Pauling] |
Estado Ordinario | Sólido |
Densidad | 8960 | [kg/m3] |
Punto de Fusión | 1084,6 | [°C] |
Punto de Ebullición | 2927 |[°C] |
Entalpía de Fusión | 13,1 | [kJ/mol] |
Estructura Cristalina | Cúbica Centrada en las Caras |
Calor Específico | 385 | [J/kg*°C] |
Conductividad Eléctrica | 58,108*106 | [S/m] |
Conductividad Térmica | 400 | [W/°C*m] |

Los yacimientos de cobre habitualmente se le encuentran dispersos en grandes áreas y mezclado con rocas estériles y otros minerales. A grandes rasgos, estos sepueden clasificar en dos grupos:

* Minerales Sulfurados: Frecuentemente son mezclas compuestas de sulfuros de cobre y fierro, combinados con compuestos de otros diferentes elementos. Los más encontrados en las minas chilenas son: Calcopirita, Bornita, Enargita y Tetraedrita. La Ilustración 1 muestra la forma de las rocas en que se hallan presentes las mezclas de cobre.

Ilustración 1 Rocasde Mineral de Cobre Sulfurado
* Mineral Oxidado: Los minerales oxidados de cobre se originan en la descomposición y oxidación de los minerales sulfurados, y es en ellos en los cuales se centra la hidrometalurgia. En las minas chilenas, los principales son los siguientes: Malaquita, Azurita, Crisocola, Cuprita y Brochantita. La ilustración 2 muestra una imagen de este tipo de minerales.Ilustración 2 Rocas de Mineral de Cobre Oxidado
El cobre es un metal resistente a la corrosión, un excelente conductor de la electricidad, un buen conductor térmico, un material maleable y dúctil, reciclable y bactericida. Son las anteriores razones, además de su bajo costo en comparación a otros metales de la misma familia, los que llevan a este metal a ser un material tan ampliamente usado.El campo de aplicación del cobre es amplio y variado, y dentro de algunas de sus aplicaciones pueden considerarse: Cables eléctricos, electrónica, computación, paneles solares, utensilios de cocina, cañerías, salmonicultura, aire acondicionado, usos decorativos interiores, por nombrar algunos.

Por otra parte, éste puede presentarse en alguno de sus distintos formatos de aleación con algún otrometal, confiriéndole nuevas propiedades para distintos usos al nuevo producto. Algunas de las aleaciones más importantes en las que se presenta el cobre son: Bronce, Latón, Cobre-Níquel, Cobre-Aluminio, entre otros.

2.1.2 Ácido Sulfúrico

El ácido sulfúrico es un compuesto químico extremadamente corrosivo cuya fórmula es H2SO4. La Tabla 2 contiene la información técnica del ácido sulfúrico. ElMSDS (Material Safety Data Sheet) se adjunta en el Anexo 1.

Tabla 2 Ficha Técnica Ácido Sulfúrico
Ficha Técnica del Ácido Sulfúrico |
Nombre Común | Ácido Sulfúrico |
Nombre IUPAC | Ácido Tetraoxosulfúrico (VI) |
Fórmula Química | H2SO4 |
Estructura Química | |
Masa Atómica | 98,08 | [gr/mol] |
Estado Ordinario | Líquido |
Densidad | 1800 | [kg/m3] |
Punto de Fusión (98%) |-2 | [°C] |
Punto de Ebullición (98%) | 327 | [°C] |
Peligrosidad | |
Solubilidad | Completamente soluble en agua |
Viscosidad | 25 | [Centipoise] |

El ácido sulfúrico presenta todas las reacciones típicas de los ácidos: Reacciona con los óxidos e hidróxidos de metales, formando la sal correspondiente. Es ácido fuerte, es dibásico y en disolución diluida presenta prácticamente una...