Industria chilena del cobre

Enviado por isidora y clasificado en Química

Escrito el en español con un tamaño de 14,14 KB

 

Minerales metálicos y su metalurgia:

MINERAL: Es una sustancia natural con una composición química característica, conformadas por elementos o compuestos químicos, se encuentran en depósitos o yacimientos, como minerales primarios, (oro) o minerales secundarios,(anglesita, PbSO4 )

Minerales no metálicos: Son aquellos de los que  se extraen materiales utilizados con frecuencia en la construcción o agricultura. Entre los que se explotan en chile están: YESO, SAL COMUN, SALITRE, AZUFRE, CUARZO

Materiales o productos quimicos                                                         

-Productos químicos básicos: se obtienen en gran cantidad, ejemplo celulosa, seda, carbonato de litio, son base para la obtención de otros productos

-Productos químicos intermedios: se consiguen mediante la transformación de productos básicos, ejemplos cloruro de vinilo, butadieno, acido fosfórico y fenol. se emplean para la elaboración de productos finales

-Productos químicos finales: aptos para el consumo ejemplo fármacos, detergentes y cosméticos. Papel,  litio, PVC, fertilizantes

Factores que influyen en la obtención de un producto:

El método para obtener un producto debe considerar el rendimiento de la reacción, su viabilidad y el aspecto económico. A considerar tres factores:

- Factor estequiométrico. P. de Le Chatelier. C

- Factor termodinámico ΔHº, ΔSº, ΔGº Indica si la reacciónes posible

 - Factor cinético. Da cuenta de la velocidad con que transcurre la reacción. El 70% de las reacciones empleadas en la industria química usan  Catalizadores

Procesos productivos

1.- Tratamientos físicos iniciales: Las materias primas(Minerales) se acondicionan para el proceso químico: trituración. Molienda, calentamiento, mezcla.

2.- Tratamientos químicos: las materias primas procesadas se someten  a una serie de reacciones químicas, transformándose en un producto. Reacciones químicas desde calcinación a polimerización.

3.- Tratamientos físicos finales: se realiza la purificación y separación del producto. Las técnicas mas empleadas son: destilación, extracción, cristalización, sedimentación y filtración. 

Procesos metalurgicos

YACIMIENTO MINERO: Es un depósito mineral cuya concentración es adecuada para extraer un elemento determinado.

MENA: parte del mineral del que se puede extraer un elemento, un metal generalmente, por contenerlo en cantidad suficiente para ser aprovechado.

 GANGA: consiste en las impurezas como arena y barro con las que está mezclada la mena.

METALURGIA: Es la ciencia de la separación de los metales a partir de su mena y aleaciones.

ALEACION: Disolución sólida compuesta de dos o más metales.

METAL: Elemento buen conductor de calor y electricidad, pierde electrones (se oxida), son reductores, electropositivos,  presentan brillo peculiar.



Metalurgia del cobre  Chancado y molienda: el material extraído de la mina (generalmente a rajo abierto), que contiene minerales oxidados de cobre, es fragmentado mediante chancado primario y secundario (eventualmente terciario), con el objeto de obtener un material mineralizado de un tamaño aproximado de 1,27 cms de diámetro. Este tamaño es suficiente para dejar expuestos los minerales oxidados de cobre a la infiltración de la solución ácida

Fase seca: Chancado primario, secundario y terciario.

Fase Húmeda: Molienda Convencional (Molinos de barras y/o de bolas).

Producción del Metal à Los métodos siguientes de separación son: Flotación. (para el cobre sulfuradoCalcosita: Cu2S Calcopirita: CuFeS2 ), PIROMETALURGIACalcinación, Tostación, HIDROMETALURGIA (LIXIVIACION) para CuO (Malaquita), ELECTROMETALURGIA

FLOTACION PARA CONCENTRAR LA MENA Es un proceso en el cual el mineral se muele finamente y se vierte en agua que contiene aceite y detergente

La mezcla líquida se calienta o se sopla para formar espuma.

El aceite moja selectivamente las partículas del mineral y los arrastra hacia la espuma.

Aplicable a sulfuros, carbonatos y silicatos que no se “humedecen” con el agua o la repelen

Produccion del metal Debido a que los metales, en su forma combinada, tienen siempre número de oxidación positivo, la producción de de un metal libre, es siempre una reducción

PIROMETALURGIA Fundición yTostación:

Tratamiento que conduce a la reducción del metal. Se aplica principalmente  calor  y aire a sulfuro

Se obtiene cobre blister al 96%

Luego por pirorrefinación se elimina el exceso de oxigeno y   se obtiene cobre RAF al 99,7%

METALURGIA DEL COBRE

HIDROMETALURGIA (LIXIVIACION)  para CuO (Malaquita)

En medio líquido, se aprovecha el hecho de que algunos metales son más electropositivos que otros (más reductores) para separar sus componentes:

Reduccion electrolitica Es aplicable a metales muy electropositivos como el sodio, magnesio y aluminio. El proceso por lo general se lleva a cabo con el óxido o haluro de un metal fundido

Electrólisis->Se pueden diferenciar de acuerdo a si comprenden electrólisis de sal fundida o de una solución acuosa.  Ej. El cobre metálico obtenido por tostación del sulfuro tiene impurezas como el Fe, Zn Au, Ag.

El ánodo (+), es plancha de metal impuro y el cátodo(-) es plancha de metal refinado. Al circular la corriente los átomos del ánodo pasa al cátodo.

lixiviación en pilas Las pilas deben ser regadas con una solución de ácido sulfúrico, la que circula por cañerías distribuidas homogéneamente.
La lixiviación es un proceso hidrometalúrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y agua. Este proceso se basa en que los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones ácidas. De la lixiviación se obtienen en 45 a 60 días  soluciones de sulfato de cobre (CuSO4) con concentraciones de hasta 9 gramos por litro (gpl) que son llevadas a diversos estanques donde se limpian eliminándose las partículas sólidas que pudieran haber sido arrastradas pasando a 45 gpl, mediante una extracción iónica .

CuO  + H2SO4      à         CuSO4   +   H2O



lixiviación en pilas Las pilas deben ser regadas con una solución de ácido sulfúrico, la que circula por cañerías distribuidas homogéneamente.
La lixiviación es un proceso hidrometalúrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y agua. CuO + H2SO4 à CuSO4 + H2O

LA INDUSTRIA QUÍMICA EN CHILE
     La industria Química Chilena está formada por alrededor de 130 empresas que producen cerca de 300 sustancias químicas industriales.  El comercio internacional de productos químicos en Chile presenta una gran actividad, alcanzando un promedio del 6% de las exportaciones nacionales totales.
     La industria química chilena se puede clasificar en tres grupos:
     1. Empresas de escala mundial     2. Empresas orientadas al mercado externo:      3. Empresas orientadas al mercado interno
     El producto químico con mayor volumen de producción en Chile es el ácido sulfúrico ( que principalmente se produce y consume por la enorme industria refinadora de cobre), seguido de metanol, nitrato de sodio, cloruro de potasio y nitrato de potasio.

Materia prima: sustancia o mezcla que se usa en la elaboración de un determinado producto. Las materias primas pueden ser minerales o no minerales. Las minerales pueden ser metalíferos o no metalíferos pero en todos los casos son agotables. Los no minerales pueden ser animales o vegetales, siempre su producción esta regulada por las personas. Cuando se extrae directamente un material de la naturaleza, como el carbón se habla de obtención, en el caso en que es necesario provocar reacciones químicas en las que intervienen varios reactantes, para obtener el material como producto de reacción , se llama preparación.

METALURGIA DEL COBRE El cobre puede ser explotado a partir de sus minerales sulfurados, como también de los oxidados. La mayor parte del cobre del mundo se obtiene de los sulfuros minerales, como la calcocita, covelita, calcopirita, bornita y enargita. Los minerales oxidados son la cuprita, tenorita, malaquita, azurita, crisocola y brocantita.

Estos dos tipos de mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el punto de partida es la extracción del material desde las minas, ya sean a tajo abierto o subterráneas. El mineral extraído pasa, en primer lugar, por un proceso de molienda. En el caso de los minerales oxidados, el proceso productivo implica someter el material a una solución de lixiviación. El concentrado resultante puede ser desecado y llevado a los hornos o sometido a un proceso de extracción con solventes y posteriormente, a un sistema de electro obtención, cuyo resultado final son los cátodos de cobre con 99,99% de pureza.
Los minerales sulfurados pasan primero por el chancado y la molienda, siendo luego concentrados por flotación, obteniéndose un concentrado que contiene un 30 a 35% del metal. Su purificación posterior se realiza en hornos que permiten obtener cobre blister con un 99,5% de pureza, o ánodos, los que finalmente son sometidos a electrorrefinación, la que permite obtener cátodos con 99,99% de pureza.

ELECTROLISISEl Cinc, al igual que los otros metales más reactivos, se oxidan en el ánodo de cobre y pasa a la disolución pero no se reducen en el cátodo. Los menos electropositivos, como el oro y la plata, no se oxidan en el ánodo y caen al fondo(barro anódico . El cobre llega a una pureza de 99.99%.

Anodo:       Cu       →     Cu+2     +    2 e-    Catodo:     Cu+2   +   2 e-     →     Cu



.-El cobre es uno de los pocos metales que se encuentran en la naturaleca en estado "nativo" la primra aleación conocida--> el bronce

.-El molibdeno es un subproducto de la metalurgia del cobre y no se obtiene de la molibdenita cuya formula quimica es --> MoS2

.- En la electrólisis del cobre los componentes que no se disuelven y que se depositan en el fondo de las celdas es el llamado --> Barro anódico

.- Los depósitos de caliche con las fuentes naturañes mas improtantes de--> Yodo y nitrato de sodio

.- la propiedad del cobre es correcta -> Estetico, ductil, maleable, relativamente blando, alta resistencia a la corrosión y alta conductividad térmica, bactericida y puede alearse con otros metales.

.- El producto qumico de mayor producción en Chile es el --> Acido sulfurico

.- El latón es un aleación de cobre con 30-45% de Cinc

.- Los usos actuales del cobre son-> Para evitar el sobrecalentamiento de las placas madres de los computadores, bobina de cobre para la proyección de imágenes nitidas en un TV, gracias a sus aleaciones, la última generación de chips aumentó su velocidad

-. La reacc Cu2O + H2SO4  --> CuSO4 + H2O corresponde a la tecnica metalurgica qe se conoce como--> Lixiviación

-. En el caso en que es necesario provocar reacciones quimicas en las que intervienen.....producto de reacción se llama--> Preparación

.- Toman sus materias primas del aire......pertenecen a estegrupo de petroquímica.....Se conocem como Indutrias quimicas de --> Base

.- Asociación de minerales a partirr del cual se obiente uno o más metales de forma económicamente favorable--> Mena

.- La carac Ductilidad dureza, maleabilidad, brillo, conducción termica y electrica, se explica mediante--> teoría de las bandas y el modelo del gas o mar electrónico.

.- La industria quimica chilena produce cerca de 300 sust qim Indutriales y en n° de empresas es de alrededor --> 130

.- Mediante el uso de detergente se forma sufieciente expuma a la que se adhieren las partículas del mineral mientras el material esteril qeda en el fondo esta tecnica se conoce como --> Flotación de minerales.

.- La cuprita es un mineral de cobre cuya formula es--> CuSO4    .- En toda metalurgia para obtener los metales puros de sus minerales debe ocurrir-->Reducción

.- El cobre metálico en este proceso es de una pureza de 96% de cobre y se conoce como--> Cobre Bliester

.- El cobre elctrolítoco de una pureza 99.99% se obtiene en la electrolisis en --> catodos de 135 kg.

.- Chile es el 2° productor de litio en el mundo pero susu reservas.....Para su obtención se explotan salmueras ...El litio se comercializa como--> CARBONATO

LEY DEL MINERAL--> 

Para el cobre--> 100% / 80 Ton = X/ 1.9 Ton        X= 2.38&  

Para el Molibdeno-> 100% / 80 ton= X/ 0,11 ton    X= 0,14%

Entradas relacionadas: