El documento describe los procesos metalúrgicos para extraer cobre de minerales. Estos incluyen la exploración, extracción, tratamientos físicos y químicos como molienda, flotación y lixiviación, y refinación a través de procesos pirometalúrgicos, hidrometalúrgicos o electrometalúrgicos para obtener cobre puro. Chile es un importante productor de cobre debido a la alta concentración de este metal en sus menas.

1. METALURGIA DEL COBRE

2. Metalurgia es el conjunto de procesos
físicos y químicos que permiten extraer un
elemento químico metálico desde un
mineral.
Los procesos metalúrgicos pueden ser:
• Pirometalurgia
• Hidrometalurgia
• Electrometalurgia

3. Todos los procesos metalúrgicos tienen las
mismas etapas que son:
1. Exploración: determinar con precisión la
extensión, forma y calidad del mineral.
2. Extracción del mineral: a tajo abierto o
galería.
3. Tratamientos físicos: molienda,
concentración, filtración y secado del
mineral para separar la mena de la
ganga.
4. Tratamientos químicos: separar las
uniones del metal desde el mineral para
obtenerlo en su estado más puro.

4. Pueden ser por:
• Vía seca: fusión, reducción, tostación,
calcinación (cobre RAF).
• Vía Húmeda: precipitación, lixiviación y
biolixiviación bacteriana (cobre
electrolítico)
4. Refinación: purificación del material
extraído por acción del calor o de la
electricidad.

5. Las menas chilenas de cobre tienen un alto
contenido de metal (1,5% de Cu y 0,03%
de molibdeno), lo que ubica a Chile en el
primer país productor de cobre y segundo
en la producción de molibdeno.

6. En nuestro país el cobre se encuentra
combinado con oxígeno y azufre,
minerales oxidados y sulfurados,
respectivamente.

7. Minerales Oxidados
Cuprita Cu2O Melaconita CuO

8. Malaquita Azurita
CuCO3xCu(OH)2 2CuCO3xCu(OH)2

9. Minerales Sulfurados
Calcosina Cu2S Covelina CuS

10. Calcopirita CuFeS2 Bornita Cu5FeS4

11. Sinopsis Producción de Cu

12. Mineral oxidado
• Extracción: a tajo abierto
• Molienda seca o chancado: reduce el
tamaño del mineral a unos 12 mm. de
diámetro.

13. • Lixiviación:
El mineral oxidado previamente molido se
acumula en bateas para tratarlo con una
solución de ácido sulfúrico (H2SO4) para
extraer el cobre del mineral en forma de
sulfato de cobre (CuSO4) de una
concentración cercana a los 9 gramos por
litro.
CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O

14. • Refinación Electrolítica: La solución de
sulfato de cobre concentrada se somete a
electrólisis y al cabo de 5 días se obtiene
un cátodo de 70 kg y un 99,99 % de
pureza.

15. Mineral de Cu sulfurado
• Extracción: de minas subterráneas o
galerías.
• Molienda Húmeda: se obtienen partículas
de 0,2 mm.
• Flotación: El mineral sulfurado se
mezcla con agentes espumantes que
producen burbujas a las que se
adhieren las partículas de mineral
rebasando los canales que rodean la
parte superior de la celda de flotación.

17. Luego el mineral se somete a filtración y
secado para que el concentrado quede
libre de agua.

18. • Fundición:
El concentrado seco se introduce en
hornos de reverbero a 1200ºC, luego se
mezcla con aire para oxidar las
impurezas, obteniéndose así el cobre
Blíster con un 96 % de pureza que por
fuego puede alcanzar a un 99,7% de
pureza (cobre RAF)

20. Finalmente se emplea la pirorrefinación
para eliminar el exceso de oxígeno y
obtener un cobre de 99,7% de pureza.

21. Este cobre se emplea en maquinaria
industrial

22. Y también en materiales de
construcción

23. Finalmente este cobre se puede someter
a electro refinación para obtener un cobre
de una pureza de 99,99%.

24. Biolixiviación
• “Acidithiobacillus ferrooxidans”.
• El nombre de este microorganismo no es
por azar, sino que refleja sus
características: Acidithiobacillus, es
acidófilo, porque crece en pH ácido; es
thio, es decir, capaz de oxidar
compuestos de azufre; es un bacillus,
porque tiene forma de bastón, y
ferrooxidans, porque además puede
oxidar el Fierro.

25. • Las bacterias quimiolitoautotróficas
comenzaron a ser utilizadas en nuestro
país en 1970, cuando se comenzó
a experimentar en Chuquicamata con
unos microorganismos capaces de
obtener cobre de pilas de ripio que
contenían mineral de muy baja ley (0,5%
de Cobre) y que no era posible extraerlo
con los métodos tradicionales.

26. Las bacterias oxidan el S que está
contenido en el CuS sólido sumergido en
agua y H2SO4, obteniéndose una solución
del CuSO4 a partir del cual se puede
recuperar el cobre como metal mediante
la electrometalurgia en una cantidad
cercana a30 gramos por litro.

27. 26 septiembre 2006
• Ayer fueron presentados por Biosigma tres
microorganismos chilenos que serán vitales
para la industria del cobre y el futuro
económico de Chile.
• Se trata de Wenelen, Licanantay y Yagán,
bacterias que permitirán que el país duplique
los yacimientos explotables comercialmente
de cobre.

28. Aleaciones del cobre
• Bronce: 80% Cu y 20% Sn. Llaves, tubos y
utensilios de gasfitería.
• Latón: 45% Zn y 55% Cu. Armamento,
soldadura, construcción de barcos.
• Cobre-níquel: 2 partes de cobre por una de
níquel. Telecomunicaciones y artículos de
grifería.
• Cobre-Aluminio: 90% cobre y 10% de aluminio:
trenes de aterrizaje, joyería, monedas,
medallas.
• Cobre-Cromo: resistencia a altas Temperaturas

29. ALEACIONES DE COBRE

30. Propiedades del cobre
• Metal rojizo.
• Densidad 8,9 gr/cc,
• Funde a 1,083 ºC.
• Resistente a la corrosión.
• Resistencia mecánica (dúctil y maleable).
• Conductor de electricidad.
• Conductor térmico.

31. Subproductos del cobre
1. Molibdeno: metal de gran resistencia a la
corrosión, a la temperatura y de alta
durabilidad. Se emplea ampliamente
como aditivo en la fabricación de acero
industrial.
Chile aporta el 225 de la producción
mundial de Mo siendo el 2º metal más
importante de los productos mineros
nacionales.

32. Resistente al desgaste.
Mantiene brillo y resistencia de los metales en las
construcciones.

33. 2. H2SO4: Líquido denso, altamente
corrosivo, índice del grado de
industrialización de un país.
Empleado en lixiviación y electroobtención
del cobre. También en baterías de
vehículos motorizados como electrolito, en
la producción de fertilizantes e industrias
papeleras. Tiene aplicaciones en la
industria petroquímica para síntesis de
otros ácidos.