Obtención del cobre por vía seca

Generalidades

Los metales no ferrosos se pueden clasificar en tres grandes grupos:

Metales no ferrosos pesados

Pertenecen a este grupo los metales como el cobre, estaño, plomo, níquel, cinc, cobalto, wolframio y cromo, cuyas densidades son mayores de 5 g/cm3.

Metales no ferrosos ligeros

Los más importantes son el aluminio y el titanio, con densidades comprendidas entre 2 y 5 g/cm3.

Metales no ferrosos ultraligeros

Son el magnesio y el berilio. En general, todos ellos y sus aleaciones son resistentes a la corrosión y a la oxidación, aunque no es ésta su única cualidad, ya que: -Se pueden moldear y mecanizar fácilmente. -Poseen una resistencia mecánica elevada, en relación a su peso. -Algunos tienen una gran conductividad térmica y eléctrica. -Presentan un buen acabado superficial, que en ocasiones los hace útiles como elementos decorativos.

Cobre

El cobre es uno de los metales no ferrosos de mayor utilización; posee apariencia metálica y es de color pardo-rojizo. Su conductividad eléctrica es elevada, así como también su conductividad térmica. Es un metal bastante pesado, con una densidad de 8,96 g/cm3. Resiste la acción de los agentes at´mosféricos y no comienza a oxidarse hasta una temperatura de 120ºC. Es muy dúctil, pudiendo estirarse en hilos muy finos; también es maleable.

Metalurgia del cobre

Por regla general, los minerales más utilizados para la obtención del cobre son los sulfurados. Contienen siempre hierro en gran cantidad, así como otras impurezas, algunas de las cuales debido a su carácter valioso, interesa recuperar. Existen dos métodos para obtener el cobre de forma industrial:

Por vía seca

Se utiliza en minerales cuyo contenido en cobre sea del orden de un 15%. Es el más utilizado.

Por vía húmeda

Trata minerales más pobres, de contenido en metal de un 3%.El procedimiento de vía seca consta de los siguientes pasos:1.Trituración del mineral. El material triturado se hace pasar luego por una criba, de manera que los trozos más grandes se someten de nuevo al proceso de trituración. 2.Pulverización del mineral. Se lleva a cabo por medio de un molino de bolas de acero que, al girar, pulveriza los trozos de material. 3.Eliminación de la ganga. El material pulverizado se introduce en un recipiente con agua y se agita para eliminar la ganga. 4.Tostación parcial. EL hierro tiene mayor afinidad por el oxígeno que el cobre. Por ello, efectuando una tostación con cantidad insuficiente de aire se oxida prácticamente solo el hierro y no el cobre.El producto resultante está constituido por óxido de hierro, sulfuros de cobre y hierro, algo de óxido de cobre y ganga. 5.Formación de la mata. Se funde la masa calentándola por encima de los 1100 ºC, con lo que el hierro no oxidado anteriormente lo hace ahora y, junto con el óxido ya existente, se combina con la sílice y la cal presentes en la ganga para formar una escoria constituida por silicatos complejos de hierro y calcio. Se obtiene así dos capas líquidas inmiscibles: la superior está formada por la escoria ; la inferior, constituida principalmente por sulfuro de cobre (I) y residuos de sulfuro de hierro (II), recibe el nombre de mata. Su contenido medio en cobre oscila entre un 25 y un 45%. 6.Oxidación de la mata. La mata fundida se vierte en un convertidor y se insulfa una corriente de aire que oxida al azufre y al hierro. Se separan los óxidos volátiles y el óxido de hierro se une con la sílice para formar escoria, que se vierte inclinando el convertidor. El proceso termina cuando comienza a oxidarse el cobre, momento en el que se extrae del convertidor y se deja solidificar (cobre blíster). El cobre blíster contiene alrededor de un 93% de cobre puro y una serie de impurezas, tales como hierro, azufre, plomo, cinc, níquel y metales preciosos. 7.Refino del cobre bruto. Tiene por objetivo elevar la pureza del cobre hasta un 99,5%. Puede hacerse en horno de reverbero o electrolíticamente. En horno de reverbero. Los lingotes de cobre se funden a unos 1150 ºC en atmósfera oxidante. De esta manera, las impurezas se oxidan y eliminan en forma de escoria o de vapores. A continuación se introducen en el baño líquido troncos de madera verde. Los gases que desprende la madera calentada, al burbujear a través del metal fundido, reducen todo el óxido de cobre que haya podido formarse en la operación anterior. El cobre así tratado se vierte en moldes para formar