Matas de cobre
Enviado por podurr • 2 de Agosto de 2022 • Resúmenes • 2.467 Palabras (10 Páginas) • 112 Visitas
INTRODUCCIÓN
El cobre es un metal suave con una coloración rojiza y brillante, considerado como uno de los mejores conductores de electricidad y las menas más comunes donde podemos hallarlo es junto a calcopirita, calcosita y bornita.
En la naturaleza se encuentra al cobre en su forma metálica con su característico color anaranjado que puede tender a rojizo, las propiedades físicas mas importantes tenemos a su alta ductilidad, resistencia a la corrosión y un muy buen conductor de electricidad.
Entre sus aplicaciones tenemos muchas formas y variedades gracias a las propiedades que se mencionaron anteriormente, entre sus mas famosas aleaciones tenemos al bronce, latón y el cuproníquel; como sus principales productos tenemos a la elaboración de cables eléctricos que poseen un 99.90% de cobre puro, en la elaboración de estatuas el cual es usado la aleación de bronce con un 60% de cobre y un 40% de estaño, creación de instrumentos musicales hechos con la aleación de latón con un 82% de cobre y 18% de zinc y en la elaboración de monedas que es en donde se usa la aleación de cuproníquel que es un 90% cobre y un 10% níquel.
RESUMEN
Para comprender como es que se realiza la formación de la mata de cobre es necesario conocer como es que se forma el Cobre mediante sulfuros para luego convertirse en el cobre Blister en este proceso deben estar presentes lo óxidos como hierro, cobre, azufre y oxígeno. Otro punto importante a tener en cuenta es considerar los potenciales redox que se presentaran en los gases, para posteriormente pasar al calentado y fundido; y como etapa final pasar a la obtención de la mata, estas matas son sulfuros de 〖Cu〗_2 S y FeS que se presentaran una vez realizada la disolución de los anteriores sulfuros mencionados esta es una mezcla homogénea que solo posee una fase liquida y con esto se puede obtener ánodos y cátodos de cobre.
MARCO TEÓRICO
Dentro del proceso más importante para la obtención del Cu nos enfocaremos en la parte que abarca lo que es la fusión y conversión
FUSIÓN DE CONCENTRADOS DE COBRE
Desde hace mucho se realizó este proceso (prácticamente durante todo el siglo XX) por calentamiento directo del material. Este proceso consiste en aportar calor al sistema, a través de la combustión de un combustible, el que aporta el calor suficiente para fundir el concentrado. Si consideramos que las concentraciones incluyen CuFeS, FeS2, Cu2S, CuS y Cu5FeS
1.1. Fusión de mata
El objetivo de este proceso es lograr entre las temperaturas de 1200 -1400 °C el cambio de sus precipitados y concentrados a una fase líquida, este proceso permite la elaboración de dos fases la cuales son la mata y la escoria.
Formar la mata principalmente de compuestos de Cu2S y FeS que es una masa líquida de un gran peso específico, y también de formar una escoria que es una mezcla fundida de minerales de ganga.
La cantidad de mata producido nos determinará el contenido de azufre en la carga del horno, se dice que la mata contiene FeS y Cu2 S esto no es muy cierto ya que la mata es un muy compleja el cual puede contener ferrita, cantidades importantes de zinc y también puede contener pequeñas cantidades de impurezas como Sb, Bi, Pb,Co,Ni.
Hornos en la fusión
Por lo general se emplean los siguientes hornos
Horno reverbero
Horno fusion flash
Convertidor tipo teniente
LA CONVERSIÓN
La conversión es un proceso que tiene como objetivo aumentar la riqueza del producto donde se somete a una enorme oxidación en un proceso discontinuo consiguiendo un producto denominado blíster.
Para este proceso se usan hornos convertidores donde se procesan separadamente la mata proveniente del horno reverbero y el metal blanco que proviene del convertidor, este proceso es discontinuo porque una sola carga se lleva hasta el final, sin recarga de material
2.1 Hornos de conversión
El proceso de conversión consta en oxidar Fe y S conteniendo la mata líquida que proviene del horno de fusión, en el cual solo se oxida el material ya fundido para obtener cobre blister con un 99% Cu. En la conversión se usa los siguientes convertidores:
Convertidor Peirce-Smith
Convertidor Hoboken
Conversión continua
La conversión continua se basa en el ingreso constante de mata de cobre y un sangrado continuo del cobre blíster, sin necesidad de realizar interrupciones en la operación además de las labores de mantenimiento. Después de todo estos procesos se obtiene el producto el cual se denomina blíster.
CONCEPTOS GENERALES
La mata es obtenida de un proceso de fundición cuyos componentes principales es el S, Fe, Cu.
Primeramente, a esta mata se le adicionara aire en un convertidor esto con la finalidad de oxidar la mata fundida, así mismo se eliminarán las impurezas (Fe, S).
Obteniendo el cobre liquido (no refinado 8.5% a 99.5% de Cu).
Para realizar la oxidación de la mata es necesario fundirlo a una T° DE 1100° C. En tanto la oxidación se dará en dos etapas tanto en físico y químicamente.
Primera etapa:
en esta etapa se obtendrá el metal blanco (Cu2S, liquido impuro) donde el FeS se oxidará a FeO; Fe3O4 y gas SO2. Realizar este proceso hasta que el FeS de la mata se haya oxidado hasta un punto donde la mata llegue a contener menos del 1% de FeS.
Segunda etapa:
Se observa la formación de cobre, donde el S encontrado tiende a oxidarse a SO2.
El cobre blíster es obtenido a partir de introducir aire a la 2da etapa (convertidor) produciendo que el S sea eliminado del sistema,
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