Electrometalurgia del cobre
español con un tamaño de 7,97 KBlos minerales:
Son sustancias en estado solido formadas por elementos químicos que se han originado a través de un proceso natural. Los minerales aparecen en depósitos o yacimientos como rocas o rellenos de grietas
.Según su origen se obtienen
Minerales primarios:
que corresponden a depósitos originales.--
minerales secundarios
Que se forman a partir de reacciones químicas que sufren los minerales secundarios.
de acuerdo a como se originan los átomos y moléculas que forman los sólidos se encuentran:
sólidos cristalinos que tienes partículas ordenadas y regular como el cuarzo y existe sólidos amorfos que no están agrupados como la roca volcánica.
Según las propiedades y usos de las sustancias que se extraen de los minerales se clasifican en
Minerales metálicos
Son aquellos que presentan en su composición átomos de elementos con carácter metálicos , como por ejemplo:
cobre-
Plata-hierro-oro. Las propiedades mas importaantes de estos metales son la meleabilidad(laminas), la ductividad(alambrese hilos), conductores de electricidad y calor.
Minerales no metálicos
Son aquellos de los que se extrae materiales usados con frecuencia en la contruccion y agricultura, como por ejemplo:
Nitrato, azufre, yeso, cuarzo,sal común
Proceso productivo
Para obtener productos químicos a partir de las materias primas las industrias realizan procesos físicos y químicos en la transformación:
1-tratamientos físicos iniciales:
las materias primas que van a reaccionar se preparan y acondicionan para su transformación química a través de la trituración, la molienda, el calentamiento y la mezcla.
2- tratamientos químicos:
las materias primas ya procesadas se someten a una serie de reacciones químicas que tienen lugar en un reactor y que las transforma en producctos. Estas reacciones pueden ser producctos térmicos,como la calzinacion, y polimerización.
3-tratamientos físicos finales
Concluida la fase anterior se realiza la Purificación y separación de los productosobtenidos, para ello se utiliza generalmente la destilación, cristalización, filtración, etc..
Factor estiquiometrico
La cantidad a ocupar--
Factor temodinamico
Entregar o quitar calor--
Factor sinetico
Etapas de la metalurgia:
la metalurgia corresponde al conjunto de procesos químicos y físicos destinados a extraer un elemento químico de un mineral.
Exsiten diferentes procesos como por ejemplo: la hidrometalurgia, pirometalurgia, electrometalurgia, pero todas tiene las mismas etapas:
1-exploración y explotación del mineral
Consiste en determinar con presicion la extencion y forma del yasimiento y la calidad del mineral encontrado.
2-tratamiento físico:la finalidad de este proceso es separar el metal(mena) Del mineral sin valor económico(ganga)
3-tratamientos químicos
El propósito de esta etapa es romper los interacciones moleculares formadas por los metales para poder obtener los minerales en su estado mas puro existen dos tipos:
-tratamientos por vía seca
Fusión, covercion, reducción, tostación, calzinacion.
-tratamientos por vía húmeda
Precipitación, lixiviación y biolixiviacion.
4-refinación:
es la ultima etapa y consiste es purificar el mineral estraido se puede hacer por tratamiento por vía seca o vía eléctrica.El contenido del metal mena se llama ley del mineral y se expresa en %y su valor se detrmina en proporción.
Las menas chilenas de cobre tienen un alto contenido de metal (1,5% de Cu y 0,03% de molibdeno), lo que ubica a Chile en el primer país productor de cobre y segundo en la producción de molibdeno
En nuestro país el cobre se encuentra combinado con oxígeno y azufre, minerales oxidados y sulfurados, respectivamente
Seca o chancado:
reduce el tamaño del mineral a unos 12 mm. De diámetro.
Húmeda:
se obtienen partículas de 0,2 mm
Concentración del Mineral de Cu
Flotación:
El mineral molturado se mezcla con agentes espumantes que producen burbujas a las que se adhieren las partículas de mineral rebasando los canales que rodean la parte superior de la celda de flotación
Luego el mineral se somete a filtración y secado para que el concentrado quede libre de agua.
Lixiviación:
El mineral oxidado previamente molido se acumula en bateas para tratarlo con una solución de ácido sulfúrico (H2SO4) para extraer el cobre del mineral en forma de sulfato de cobre (CuSO4) de una concentración cercana a los 9 gramos por litro
La solución obtenida se trata con solventes orgánicos que capturan al ión Cu+2 en forma selectiva eliminando la impureza.
El cobre se recupera con una solución ácida alcanzando una concentración de 45 gramos por litro
Refinación:
Electrolítica:
La solución de sulfato de cobre concentrada se somete a electrólisis y al cabo de 5 días se obtiene un cátodo de 70 kg y un 99,98 % de pureza
Flotación:
El mineral molturado se mezcla con agentes espumantes que producen burbujas a las que se adhieren las partículas de mineral rebasando los canales que rodean la parte superior de la celda de flotación
Luego el mineral se somete a filtración y secado para que el concentrado quede libre de agua.
Lixiviación:
El mineral oxidado previamente molido se acumula en bateas para tratarlo con una solución de ácido sulfúrico (H2SO4) para extraer el cobre del mineral en forma de sulfato de cobre (CuSO4) de una concentración cercana a los 9 gramos por litro
La solución obtenida se trata con solventes orgánicos que capturan al ión Cu+2 en forma selectiva eliminando la impureza.
El cobre se recupera con una solución ácida alcanzando una concentración de 45 gramos por litro
Refinación:
Electrolítica:
La solución de sulfato de cobre concentrada se somete a electrólisis y al cabo de 5 días se obtiene un cátodo de 70 kg y un 99,98 % de pureza
RAF:
El cobre Blíster se lleva a hornos de refinación para eliminar el oxígeno que contiene. Se obtiene un cobre con un 99,9 % de pureza.
Finalmente este cobre se puede someter a electro refinación para obtener un cobre de una pureza de 99,99%.
Aleaciones del cobre
- Bronce: 80% Cu y 20% Sn. Llaves, tubos y utensilios de gasfitería.
- Latón: 45% Zn y 55% Cu. Armamento, soldadura, construcción de barcos.
Cobre
Níquel: 2 parte de cobre por una de níquel. Telecomunicaciones y artículos de grifería.- Cobre-Aluminio: 90% cobre y 10% de aluminio: trenes de aterrizaje, joyería, monedas, medallas.
- Cobre-Cromo: resistencia a altas Temperaturas
Propiedades del cobre
-Metal rojizo.
-Densidad 8,9 gr/cc,
-Funde a 1,083 ºC.
-Resistente a la corrosión.
-Resistencia mecánica (dúctil y maleable).
-Conductor de electricidad.
-Conductor térmico.