Metalurgia del Cobre.

Presentación del tema: "Metalurgia del Cobre."— Transcripción de la presentación:

1 Metalurgia del Cobre

2 Cobre Principales propiedades: r= 8,9 gr·cm-3 Masa atómica= 63,57 Z=29
TE= 1083 ºC Gran tendencia a la oxidación Alta conductividad térmica y eléctrica FCC Blando Dúctil y tenaz

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4 Consumo de Cobre Varios Industria Eléctrica Transporte
Maquinaria Industrial Construcción

5 Cobre Al: Cuproaluminios Sn: Bronces Zn: Latones Otros: Ni, P, S
Principales aleaciones: Al: Cuproaluminios Sn: Bronces Zn: Latones Otros: Ni, P, S Riesgo de O

6 Cobre-Oxigeno

7 Minerales de Cobre Oxidados: prácticamente agotados Sulfuros
Cobre nativo MINERALES MIXTOS Y DE BAJA CONCENTRACIÓN

8 Tratamiento para sulfuros de Cobre
Mineral 0,5-2% Cu Concentración 30 %Cu Tostación/Sinterización PIROMETALURGIA HIDROMETALURGIA Fusión para mata Lixiviación Conversión Purificación Afino térmico y electrolítico Electrólisis

9 Pirometalurgia

10 Flotación por espumas Colectores Espumantes Reguladores

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12 Tostación Cinética sólido-gas 500-700 ºC CuS +O2  CuO + SO
2CuS +7/2 O2  CuO·CuSO4 +SO2 CuFeS2 +4 O2 CuSO4 + FeSO4 2CuFeS2 + 13/2 O2  2CuO + Fe2O3 + 4SO2

13 Tostación

14 Fusión Cu2O (d,e) + FeS (d,m) Cu2S (d,m) + FeO (d,e)
Objetivos: concentrar, separar (evitando perdidas) y fundir Equilibrio Cu-Me (Fe)-O-S Calentamiento extrínseco e intrínseco Escorificantes (SiO2)y fundentes 4 CuFeS2 + 5 O2  2Cu2S·FeS (d,m) + FeO (d,e) + 4SO2 2FeO + SiO2  2FeOSiO2 (d,e) 3 Fe3O4 + FeS  10FeO + SO2 Cu2O (d,e) + FeS (d,m) Cu2S (d,m) + FeO (d,e)

15 Fusión

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18 Outokumpu

19 INCO

20 Conversión Objetivo: Obtención de metal de alta pureza 1350 ºC
Etapa escorificante 2FeS (d,m)+3 O2  2FeO (d,e) +2SO2 2FeO + SiO2  2FeOSiO2 (d,e) Escoria ferrosa (viscosa) y metal blanco Etapa desulfurante 2Cu2S + 3 O2  2CuO + 2SO2 2 Cu2O + Cu2S  6Cu + SO2 Escoria cuprosa (reverbero) y Cobre blíster

21 Convertidor Pierce Smith

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24

25 Convertidor Noranda

26 Proceso Mitsubishi

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28 Tratamiento para óxidos de Cobre
Mineral Concentración Estática Lixiviación Dinámica Purificación Electrólisis

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30 In situ

31 En montones

32 En estanques tela filtrante que se carga con mineral y se inunda con las soluciones de lixiviación Estructura de hormigón protegido interiormente fondo falso de madera

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34 Dinámica

35 Agentes lixiviantes Óxidos: Sulfuros Cobre nativo:
Ácido sulfúrico diluido Disoluciones amoniacales Sulfuros Disoluciones de sales de Fe(3+) Cloruros Lixiviación bacteriana Cobre nativo:

36 Extracción Objetivo: Técnicas: Concentración Purificación
Precipitación Técnicas: Extracción con disolventes orgánicos Cementación Electrorecuperación

37 Extracción con disolventes

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40 Cementación con chatarra de hierro
Cu2+ + Fe  Cu +Fe2+

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44 Electrorecuperación Reacción catódica Cu2+ +2 e- Cu Reacción anódica
H2O2H+ + ½ O2 +2e- Cátodo: Cu puro Ánodo: Pb, Ti aleado Tensión aprox. 2 V

45 Afino Afino térmico Afino electrolítico Previo a la colada de ánodos
Vía hidro y piro Reducción de contenido en S y O 99,9 % de pureza Afino electrolítico Tras la colada de ánodos 99,99999 % de pureza

46 Electroafino Reacción anódica Reacción catódica
Cu Cu2+ 2Cu+ +2H+ + ½ O2 2Cu2++H2O Reacción catódica Cu2+ +2 e- Cu Cátodo: alma de Cu puro o acero inoxidable Ánodo: Cu impuro Tensión aprox. 0,24 V

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