Optimización de la Producción Industrial de Cobre: Factores Clave

Factores que Influyen en la Obtención de un Producto

Rendimiento de las reacciones, su viabilidad y aspectos económicos.

Estequiométrico

Existen factores que modifican un sistema de equilibrio, desplazándolo en la dirección que contrarreste el cambio.

• Concentración: En una reacción química, al aumentar la concentración de sus reactantes, se favorecen los productos. Se incrementa la velocidad de reacción.
• Temperatura (T): Si en una reacción química se cambia la temperatura, el sistema se opondrá al cambio. +T (endotérmica), -T (exotérmica).
• Presión (P): Si se aumenta la presión, se favorece la reacción que implique una disminución en la formación de especies gaseosas. Si se disminuye la presión, se favorece un incremento en la formación de especies gaseosas.

Termodinámico

Indica la posibilidad de que se lleve a cabo una reacción; analiza la viabilidad de las reacciones químicas involucradas en un producto industrial.

Cinético

Estudia la velocidad con que transcurre una reacción y el uso de catalizadores.

Metalurgia

Conjunto de procesos físicos y químicos destinados a extraer un elemento químico.

• Explotación y Extracción: Extensión, forma y calidad.
• Tratamiento Físico: Separar el metal (mena) del material sin valor (ganga) y aumentar la superficie de contacto. Chancado, molienda, tamizado y flotación (físico-químico).
• Tratamiento Químico: Romper las interacciones moleculares que tienen los metales para obtenerlos en su estado más puro.
  • Vía seca: Fusión, conversión, reducción, tostación y calcinación.
  • Vía húmeda: Precipitación, lixiviación, biolixiviación bacteriana.
• Refinación: Purificar el mineral, vía calor o vía eléctrica.

Cobre

Conductor eléctrico utilizado en la fabricación de alambrado eléctrico, computadoras y electrodomésticos. Posee conductividad térmica, útil en utensilios de cocina. Es dúctil (capacidad de alargarse) y maleable.

Aleaciones: Cobre → Latón (cinc) y bronce (estaño) para mayor dureza.

Rocas Intrusivas: Ígneas (formadas por material magmático)

Óxidos

• Extracción: Chancado y molienda (se reduce el tamaño).
• Lixiviación y Extracción: El mineral se acumula en pilas y es regado con una solución acuosa de ácido sulfúrico, obteniéndose sulfato de cobre.
• Electroobtención: La solución de sulfato de cobre se somete a un proceso de electrólisis, obteniendo cobre electrolítico con 99,9% de pureza.

Sulfurados

• Extracción: Chancado y molienda.
• Flotación: Proceso físico-químico donde se mezcla el mineral molido con una sustancia espumante.
• Fundición: Se calienta y se funde en hornos de reverbero, luego en hornos convertidores (se aplica aire para oxidar impurezas), obteniendo cobre blíster. Se elimina el oxígeno mediante pirorrefinación.
• Electrorefinación: Ocurre en celdas electrolíticas, donde se coloca un ánodo y cátodo de cobre en una solución de ácido sulfúrico.