La industria del cobre: obtención y residuos

El cobre es un material esencial en el mundo moderno, aunque ya tenía importancia desde los albores de la humanidad. El proceso de producción se inicia en una mina a cielo abierto y termina con el metal y residuos.

El cobre, como el oro y la plata, se caracteriza por su ductilidad y maleabilidad. Es fácilmente transformable en alambres y láminas finas. Posee unas características tecnológicas importantes por su posibilidad para la elaboración secundaria mediante extrusión, laminación, trefilación y embobinados. Al ser también soluble en fase sólida puede formar importantes aleaciones tecnológicas.

La industria de la construcción es uno de los principales consumidores de cobre, ya que es utilizado en el cableado, tuberías o de componente estructural. Su eficiencia en el transporte eléctrico lo hace un material indispensable en cualquier componente que requiera electricidad, como procesadores, automóviles, electrodomésticos, etc. Una casa actual usa unos 200 kilos de cobre, el doble de lo usado hace 40 años; pues tiene más baños, aparatos eléctricos, teléfonos y computadores.

 

Productores

Los principales son Chile y EEUU, donde Chile posee el 17% de las reservas mundiales. La explotación llamada Chuquicamata y situada a una altura de 2800 m sobre el nivel del mar, está en explotación desde 1915. En el año 2000 tuvo una producción de 630.000 toneladas métricas de cobre. Actualmente es considerada la mina más grande del mundo, habiendo más explotaciones en la misma región.

 

Obtención de cobre metálico

Proviene de los minerales Calcopirita (CuFeS2) y Bornita (Cu2FeS4), ambos se explotan en minas a cielo abierto debido a su proximidad a la superficie. El gran contenido de impurezas y la baja concentración del metal, entre el 1% al 12%, hace que la mayoría de las fases del tratamiento del mineral se basen en la eliminación de estas impurezas; principalmente sulfuros, carbonatos, hierro y silicatos.

mina

El mineral crudo procedente de la mina se tritura y muele para introducirlo en una cámara de flotación o lixiviado, en la cual el cobre se sitúa en la superficie y precipitando los sobrantes. Este concentrado de cobre flotante se introduce en un horno para separar así las impurezas.

De forma secundaria se obtiene ácido sulfúrico a partir de los sulfuros al oxidarlos e hidratarlos. Este subproducto se suele utilizar en otro tipo de industria, la de los abonos fosfatados.

fundido

El material fundido del fondo forma un charco de hierro y cobre, con una superficie de fundido de metal impuro que se separa. Luego el fundido de hierro y cobre se introduce en un convertidor, donde se moldea y mediante electrólisis se purifica más. Esta alta purificación (cerca del 100%) es indispensable para la fabricación de cableado.

electrolisis

Las escorias obtenidas son principalmente óxidos y silicatos de hierro, entre ellos principalmente Magnetita (Fe3O4) y Fayalita (Fe2SiO4).escorias cobre

 

Análisis de la escoria

El análisis de difracción de rayos X da la presencia de distintas especies cristalinas. Silicatos y óxidos de hierro los más presentes, aunque también cierta cantidad de cobre en forma de CuFeO2.DRX escoria cobre

Se usa directamente en el ferrocarril, en la fabricación de cemento, o para separar y conseguir cualquier otro metale valioso que contuviera.


Este artículo conjuntamente con el de la industria del Cloro/Sosa dan lugar a la propuesta de revalorización de este residuo en ReWaste, llamada RW02.

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