Obtención Y Metalurgia Del Cobre
Páginas: 5 (1154 palabras)
Publicado: 11 de mayo de 2012
OBTENCIÓN Y METALÚRGICA DEL COBRE
MATERIA PRIMA
Las dos clases de menas de cobre son los sulfuros mixtos de cobre y hierro: La Calcopirita: CuFeS2
Carbonatos básicos Azurita: Cu3(CO3)2(OH)2
I.
II.
Malaquita: Cu2CO3(OH)2
Mina a cielo abierto en Bingham, Illinois (EE. UU.).
ABUNDANCIA
El cobre es un material muy utilizado, especialmente ensus aleaciones tales como Bronce (Cu y Sn) o Latón (Cu y Zn), por lo que se esta haciendo muy escaso. El U.S. Bureau of Mines estima que las reservas mundiales conocidas se habrán agotado en la primera mitad del próximo siglo. Hoy en día es provechoso utilizar menas con tan solo el 0,25% de cobre . El crecimiento rápido del uso de la fibra óptica ayuda a disminuir la demanda de este metal. Otrofactor seria la utilización de superconductores en líneas de transmisión de electricidad.
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL COBRE
El cobre se obtiene fundamentalmente de la calcopirita el que contiene grandes cantidades de cobre, azufre y hierro. El compuesto de cobre se separa de la ganga por flotación y luego se tuesta para eliminar las impurezas volátiles.
Se usa aire en exceso paraconvertir el sulfuro de hierro(II) en óxido, pero el sulfuro de cobre no se convierte. 2CuFeS2(s) + 3O2(g) 2FeO(s) + 2CuS(s) + 2SO2(g)
La mena tostada se mezcla entonces en un horno de reverbedero a 1.100ºC con arena (SiO2), caliza triturada (CaCO3) y algo de mena sin tostar que contiene sulfuro de cobre(II). El CuS se reduce a Cu2S, que funde. La caliza y la sílice forman un vidrio fundido desilicato cálcico. Este disuelve el oxido de hierro(II) para formar una escoria menos densa que el sulfuro de cobre(I) fundido, sobre el que flota. CaCO3(s) + SiO2(s) CaSiO3(l) + CO2(g) Tª 1.100ºC CaSiO3(l) + FeO(s) + SiO2(s) CaSiO3·FeSiO3(l)
La escoria se drena periódicamente. El sulfuro de cobre(I) fundido se retira a un convertidor Bessemer. Allí se calienta de nuevo yse trata con aire. Este oxida los iones sulfuro a SO2 y los iones de cobre (I) se reducen a cobre metálico.
El proceso global es:
Cu2S(l) + O2(g) 2Cu(l) + SO2(g)
El cobre impuro se refina electrolíticamente.
METALURGIA Y USOS
Como regla general una instalación metalúrgica de cobre que produzca 300.000 t/año de ánodos, consume 1.000.000 t/año de concentrado decobre y como subproductos produce 900.000 t/año de ácido sulfúrico y 300.000 t/año de escorias. El cobre se utiliza tanto con un gran nivel de pureza, cercano al 100%, como aleado con otros elementos. El cobre puro se emplea principalmente en la fabricación de cables eléctricos. Laminación: Una de las propiedades fundamentales del cobre es su maleabilidad que permite producir todo tipo de láminasdesde grosores muy pequeños, tanto en forma de rollo continuo como en planchas de diversas dimensiones, mediante las instalaciones de laminación adecuadas.
RECICLADO
El cobre es uno de los pocos materiales que no se degradan ni pierden sus propiedades químicas o físicas en el proceso de reciclaje. Puede ser reciclado un número ilimitado de veces sin perder sus propiedades, siendoimposible distinguir si un objeto de cobre está hecho de fuentes primarias o recicladas. Esto hace que el cobre haya sido, desde la Antigüedad, uno de los materiales más reciclados. El reciclado proporciona una parte fundamental de las necesidades totales de cobre metálico. Se estima que en 2004 el 9% de la demanda mundial se satisfizo mediante el reciclado de objetos viejos de cobre. Si también seconsidera "reciclaje" el refundido de los desechos del proceso de refinado del mineral, el porcentaje de cobre reciclado asciende al 34% en el mundo y hasta un 41% en la Unión Europea.
El reciclado del cobre no requiere tanta energía como su extracción minera. A pesar de que el reciclado requiere recoger, clasificar y fundir los objetos de metal, la cantidad de energía necesaria para...
MATERIA PRIMA
Las dos clases de menas de cobre son los sulfuros mixtos de cobre y hierro: La Calcopirita: CuFeS2
Carbonatos básicos Azurita: Cu3(CO3)2(OH)2
I.
II.
Malaquita: Cu2CO3(OH)2
Mina a cielo abierto en Bingham, Illinois (EE. UU.).
ABUNDANCIA
El cobre es un material muy utilizado, especialmente ensus aleaciones tales como Bronce (Cu y Sn) o Latón (Cu y Zn), por lo que se esta haciendo muy escaso. El U.S. Bureau of Mines estima que las reservas mundiales conocidas se habrán agotado en la primera mitad del próximo siglo. Hoy en día es provechoso utilizar menas con tan solo el 0,25% de cobre . El crecimiento rápido del uso de la fibra óptica ayuda a disminuir la demanda de este metal. Otrofactor seria la utilización de superconductores en líneas de transmisión de electricidad.
PROCESO DE OBTENCIÓN DEL COBRE
El cobre se obtiene fundamentalmente de la calcopirita el que contiene grandes cantidades de cobre, azufre y hierro. El compuesto de cobre se separa de la ganga por flotación y luego se tuesta para eliminar las impurezas volátiles.
Se usa aire en exceso paraconvertir el sulfuro de hierro(II) en óxido, pero el sulfuro de cobre no se convierte. 2CuFeS2(s) + 3O2(g) 2FeO(s) + 2CuS(s) + 2SO2(g)
La mena tostada se mezcla entonces en un horno de reverbedero a 1.100ºC con arena (SiO2), caliza triturada (CaCO3) y algo de mena sin tostar que contiene sulfuro de cobre(II). El CuS se reduce a Cu2S, que funde. La caliza y la sílice forman un vidrio fundido desilicato cálcico. Este disuelve el oxido de hierro(II) para formar una escoria menos densa que el sulfuro de cobre(I) fundido, sobre el que flota. CaCO3(s) + SiO2(s) CaSiO3(l) + CO2(g) Tª 1.100ºC CaSiO3(l) + FeO(s) + SiO2(s) CaSiO3·FeSiO3(l)
La escoria se drena periódicamente. El sulfuro de cobre(I) fundido se retira a un convertidor Bessemer. Allí se calienta de nuevo yse trata con aire. Este oxida los iones sulfuro a SO2 y los iones de cobre (I) se reducen a cobre metálico.
El proceso global es:
Cu2S(l) + O2(g) 2Cu(l) + SO2(g)
El cobre impuro se refina electrolíticamente.
METALURGIA Y USOS
Como regla general una instalación metalúrgica de cobre que produzca 300.000 t/año de ánodos, consume 1.000.000 t/año de concentrado decobre y como subproductos produce 900.000 t/año de ácido sulfúrico y 300.000 t/año de escorias. El cobre se utiliza tanto con un gran nivel de pureza, cercano al 100%, como aleado con otros elementos. El cobre puro se emplea principalmente en la fabricación de cables eléctricos. Laminación: Una de las propiedades fundamentales del cobre es su maleabilidad que permite producir todo tipo de láminasdesde grosores muy pequeños, tanto en forma de rollo continuo como en planchas de diversas dimensiones, mediante las instalaciones de laminación adecuadas.
RECICLADO
El cobre es uno de los pocos materiales que no se degradan ni pierden sus propiedades químicas o físicas en el proceso de reciclaje. Puede ser reciclado un número ilimitado de veces sin perder sus propiedades, siendoimposible distinguir si un objeto de cobre está hecho de fuentes primarias o recicladas. Esto hace que el cobre haya sido, desde la Antigüedad, uno de los materiales más reciclados. El reciclado proporciona una parte fundamental de las necesidades totales de cobre metálico. Se estima que en 2004 el 9% de la demanda mundial se satisfizo mediante el reciclado de objetos viejos de cobre. Si también seconsidera "reciclaje" el refundido de los desechos del proceso de refinado del mineral, el porcentaje de cobre reciclado asciende al 34% en el mundo y hasta un 41% en la Unión Europea.
El reciclado del cobre no requiere tanta energía como su extracción minera. A pesar de que el reciclado requiere recoger, clasificar y fundir los objetos de metal, la cantidad de energía necesaria para...
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