Obtencion De Cobre 2
El cobre también se presenta en forma de minerales con oxígeno como carbonatos, óxidos, silicatos ysulfatos, pero en menor concentración.
Según sea la mena, el proceso de extracción del cobre será diferente, así tenemos:
Extracción de cobre a partir de menas sulfuradas (pirometalurgia)
Extracción de cobre a partir de menas de óxido (hidrometalurgia)
Extracción de cobre a partir de menas sulfuradas
Alrededor del 90% del cobre que se produce en el mundo proviene de los minerales desulfuro. La extracción tiene cuatro etapas:
Concentración por flotación
Tostación
Fusión de mata
Afino
Concentración por flotación
Las concentraciones de cobre en las menas actuales son demasiado bajas por lo que la fundición directa sería muy costosa. Ésta implicaría que se fundiesen enormes cantidades de material sin valor que conllevarían un gran gasto energético y una grancapacidad de horno. Por estas razones, hoy en día se recurre al aislamiento de los minerales de cobre en forma de un concentrado. El método más efectivo de concentración es la concentración por flotación, que requiere un proceso previo de trituración y molienda.
Los principios en los que se basa el proceso de flotación son los siguientes:
Los minerales sulfurados normalmente se humedecen porel agua, pero pueden ser acondicionados con reactivos que los volverán repelentes al agua.
Esta hidrofobicidad puede ser creada en minerales específicos dentro de una pulpa agua - mena.
Los choques entre las burbujas de aire y los minerales que se han hecho hidrofóbicos conducirán a la unión entre las burbujas y dichos minerales
Las partículas de mineral no acondicionadas no se unirán alas burbujas de aire.
Con todo esto conseguimos que los minerales de cobre se adhieran a las burbujas de aire con las cuales se van a elevar hasta la superficie de la celda de flotación. El resto de minerales (ganga) se quedan atrás y abandonan la celda a través de un sistema de descarga.
Los reactivos que se utilizan para crear las superficies hidrofóbicas consisten en moléculasheteropolares, es decir, moléculas que tienen un extremo polar cargado y un extremo no polar (hidrocarburo). Estos reactivos tienen normalmente un grupo portador de azufre en su extremo polar, el cual enlaza a los minerales de sulfuro pero ignora las superficies de los óxidos. Lo reactivos de sulfuro más conocidos son los xantatos de sodio y potasio, pero también se usan otras moléculas portadoras de azufrecomo tionocarbonatos, ditiofosfatos y tiocarbanilida.
Tostación
La tostación es una oxidación parcial de los concentrados de sulfuro de cobre con aire y la eliminación parcial del sulfuro en forma de SO2. Los objetivos de la tostación son dos:
Utilizar el calor de la tostación para secar y calentar la carga antes de ser introducida al horno de fundición.
Aumentar la concentración decobre en el producto de fundición, es decir, en la mata líquida.
La tostación se lleva a cabo entre 500 y 700ºC, dentro de los tostadores tipo hogar o de lecho fluidificados, bajo condiciones bien controladas. El producto de la tostación es una mezcla de sulfuros, sulfatos y óxidos, cuya composición puede variarse mediante el control de la temperatura del proceso de tostación y la relación aire -concentrado.
Fusión de mata
El objetivo de la fundición de mata es formar dos fases líquidas inmiscibles: una fase líquida de sulfuro (mata) que contiene todo el cobre de la carga y una fase líquida de escoria sin cobre. La mata tiene un contenido en cobre de entre un 35 a un 65%. La escoria fundida se desecha directamente o después de una etapa de recuperación de cobre. La gran desventaja...
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