La metalurgia del cobre depende de que el mineral se presente en forma de sulfuros o de óxidos (cuproso u cúprico).
En el caso de los sulfuros se sigue un proceso para producir cátodos por la vía llamada pirometalurgia, que consiste en el siguiente proceso: Conminución del mineral --> Concentración (flotación) --> fundición en horno --> paso a convertidores --> afino --> moldeo de ánodos --> electrorefinación à cátodo. El proceso de refinado produce unos cátodos con un contenido del 99,9 % de cobre. Los cátodos son unas planchas de un metro cuadrado y un peso de unos 55 kg.
Otros componentes que se obtienen de este proceso son hierro y azufre, además de muy pequeñas cantidades de plata y oro. Como impurezas del proceso se extraen también plomo, arsénico y mercurio.
Cuando se trata de aprovechar los residuos minerales, la pequeña concentración de cobre que hay en ellos se encuentra en forma de óxidos y sulfuros, y para recuperar ese cobre se emplea la tecnología llamada hidrometalurgia, más conocida por su nomenclatura anglosajona Sx-Ew.
El proceso que sigue esta técnica es el siguiente:
Extracción del mineral --> Lixiviación --> Extracción --> Electrólisis --> Cátodo
COBRE
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METALURGIA
2. ALEACIONES DEL COBRE
Para hacer que el cobre sea lo más versátil posible, se pueden modificar sus características originales en función del uso final que se le quiera dar, aleándolo con otros metales. Dos de las aleaciones de cobre más conocidas, son el latón (donde se mezcla con zinc) y el bronce (con estaño).
La industria del cobre continúa desarrollando aleaciones innovadoras que aprovechan la versatilidad del cobre para nuevas aplicaciones. Hoy en día, el cobre se mezcla con una gran variedad de metales, incluidos el aluminio, el níquel, el silicio, el manganeso, la plata y el telurio. Constantemente se están desarrollando nuevas aleaciones que satisfacen las crecientes necesidades que se dan en el campo de la electrónica, los superconductores, el transporte la sanidad...
En la imagen superior se puede ver un árbol que representa muchas de las posibles combinaciones del cobre con otros elementos.
El cobre posee propiedades físicas, químicas, mecánicas y biológicas que propician su uso industrial en múltiples aplicaciones. Ya sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, el uso industrial del cobre es muy elevado. Es un material importante en multitud de actividades económicas y ha sido considerado un recurso estratégico en situaciones de conflicto.
1.- Aplicaciones eléctricas, energéticas y telecomunicaciones. El cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y resistencia mecánica, tanto a la tracción como a la corrosión, lo han convertido en el material más empleado para fabricar cables eléctricos, tanto de uso industrial como residencial. Asimismo se emplean conductores de cobre en numerosos equipos eléctricos de rendimiento energético, como generadores, motores y transformadores. También son de cobre la mayoría de los cables telefónicos, los cuales además posibilitan el acceso a internet. Por otro lado, todos los equipos informáticos y de telecomunicaciones contienen cobre en mayor o menor medida en sus circuitos integrados, transformadores y cableado interno.
2.- Aplicaciones en Energías Renovables. Las fuentes de Energía Renovables serán cruciales para abastecer la creciente demanda de energía que acompañará a la continua industrialización del mundo. Una simple aeroturbina contiene más de una tonelada de cobre. Todos estos sistemas dependen en gran medida del cobre para transmitir la energía que generan con la máxima eficacia y el mínimo impacto medioambiental.
3.- Medios de transporte. El cobre se emplea en varios componentes de coches y camiones, principalmente los radiadores, frenos y cojinetes, además naturalmente de los cables y motores eléctricos. Un turismo pequeño contiene en total en torno a 25 kg de cobre, subiendo esta cifra a 45 kg para los de mayor tamaño. También los trenes requieren grandes cantidades de cobre en su construcción: 1 – 2 toneladas en los trenes tradicionales y hasta 4 toneladas en los de alta velocidad. Además las catenarias contienen unas 10 toneladas de cobre por kilómetro en las líneas de alta velocidad.
4.- Construcción y ornamentación. Una gran parte de las redes de transporte de agua están hechas de cobre o latón, debido a su resistencia a la corrosión y sus propiedades anti-microbianas. El cobre se emplea también a menudo para los pomos de las puertas de locales públicos, y para utensilios sanitarios en hospitales ya que sus propiedades anti-bacterianas evitan el contagio de infecciones y la propagación de epidemias.
5.- Monedas. Desde el inicio de la acuñación de monedas en la Edad Antigua el cobre se emplea como materia prima de las mismas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones.