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Producción del Polvo de Cobre. ANTECEDENTES.
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ANTECEDENTES • El cobre fue el segundo o tercer metal mas conocido por el hombre (antes que el acero).Hace 8000 años a.c. los egipcios fabricaban armas de dichos metales. El estudio de la obtención del cobre a partir de sus minerales es algo mas reciente (1500 a 2500 años a.c.).
Especies minerales comerciales de cobre • Las especies minerales de cobre en la mayoría de los casos determinan y regulan el procedimiento y el proceso en la planta, a su vez cada planta tiene sub. Clasificaciones y denominaciones por ejemplo agrupar por el tipo de impurezas .Por lo que hay que tener en cuenta que las gangas determinan el procedimiento y el proceso conjuntamente con las especies de cobre.
Los minerales mas frecuentes que llegan a las plantas metalúrgicas • Sulfuros. • Sulfuros parcialmente oxidados. • Mixtos de sulfuros de óxidos. • Oxido con traza de sulfuro. • Óxidos puros.
PRODUCCIÓN DEL POLVO DE COBRE • El objetivo del proceso de concentración es liberar y concentrar las partículas de cobre que se encuentran en forma de sulfuros en las rocas mineralizadas, de manera que pueda continuar a otras etapas del proceso productivo. • Generalmente, este proceso se realiza en grandes instalaciones ubicadas en la superficie, formando lo que se conoce como planta, y que se ubican lo más cerca posible de la mina. El proceso de concentración se divide en las siguientes fases:
Chancado En la chancadora se realiza el primer proceso de reducción de tamaño de las rocas de material mineralizado extraído de la mina.
Molienda El material que viene del chancador, pasa al proceso de molienda donde diferentes molinos reducen aún más su tamaño.
El molino de barras, tiene en su interior barras de acero que cuando el molino gira, caen sobre el material y quiebra las piedras Las bolas de acero que tiene el molino de bolas, caen sobre las rocas cuando el molino gira, reduciendo aún más su tamaño
El molino SAG tiene mayor capacidad y tecnología que los molinos convencionales. Muele rocas más grandes que vienen directamente del chancador primario
Flotación El material molido es llevado a las celdas de flotación donde el cobre se separa adhiriéndose a burbujas de aire que suben a la superficie
PROCESO DE FUNDICIÓN: DEL MINERAL AL COBRE EN POLVO El concentrado sufre un proceso de fusión. Se separa el eje de la escoria.
En el proceso de fusión conversión se separa la escoria del metal blanco, la fase más pesada y que contiene 70 a 75 % de cobre.
El cobre anódico obtenido en la pirorrefinación es moldeado en ánodos.
Atomización • Los metales pueden atomizarse en una corriente de aire, vapor o gas inerte. Algunos pueden fundirse por separado e inyectarse a través de un orificio en la corriente. Otros como el hierro, y el acero inoxidable, pueden fundirse en un horno eléctrico (como aspersión del metal).
La Fabricación de polvos metálicos es el proceso de dejar caer al agua, partículas fundidas, desde una abertura pequeña pasando a través de aire o de un gas inerte.
PROCESO TECNOLÓGICO PARA OBTENER COBRE EN POLVO • Primera etapa: lixiviación en pilas • La lixiviación es un proceso hidrometalúrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una disolución de ácido sulfúrico y agua. Este proceso se basa en que los minerales oxidados son sensibles al ataque de soluciones ácidas.
¿Qué se obtiene del proceso de lixiviación? • De la lixiviación se obtienen soluciones de sulfato de cobre (CuSO4) con concentraciones de hasta 9 gramos por litro (gpl) denominadas PLS que son llevadas a diversos estanques donde se limpian eliminándose las partículas sólidas que pudieran haber sido arrastradas. Estas soluciones de sulfato de cobre limpias son llevadas a planta de extracción por solvente.
Segunda etapa: extracción por solvente (SX) • En esta etapa la solución que viene de las pilas de lixiviación, se libera de impurezas y se concentra su contenido de cobre, pasando de 9gpl a 45 gpl, mediante una extracción iónica.
OBTENCIÓN DE COBRE EN POLVO POR MEDIO DE CELDAS EMEW • La electro obtención convencional involucra la colocación de un ánodo y un cátodo en un baño de electrolito que recircula lentamente o que esta quieto. Los iones metálicos eventualmente llegan hasta el cátodo para ser depositados. • Con la celda EMEW, el electrolito es recirculado a alto caudal por el ánodo y el cátodo, resultando en mayor eficiencia eléctrica y mayor recuperación.
La celda EMEW • 1. Cada celda EMEW® comprende una tubería de 6 u 8 pulgadas fabricada en acero inoxidable o en PVC. El área catódica de cada celda es de 0.5m2 para la celda de 6 pulgadas y de 1m2 para la celda de 8 pulgadas. El ANODO atraviesa el centro de la celda. La superficie interior de la tubería es el CATODO.
Ventajas: • - No hay emisión de neblina ácida al ambiente porque el sistema es cerrado. • - Los operarios no están expuestos al electrolito durante la operación ni al cosechar. • - No es necesario limpiar el electrolito antes de efectuar el electrowinning, por lo que la operación global puede efectuarse de modo mucho más simple. • - Puede haber un nivel más alto de impurezas. • - Permite aplicar mucho más corriente a la solución que con la tecnología actual. En este caso, en general si es necesario usar un proceso SX previo. • - No es necesario calentar el electrolito. • - Es más económica a escala pequeña que las celdas convencionales. • - Permite separar metales que están juntos, por ejemplo, oro, plata y cobre.
La celda EMEW fue desarrollada por una empresa Australiana, Electrometals Technologies, que es representada en Chile por Blumos, S.A. Hay dos tipos de celdas, una celda para producir cátodos metálicos o placa, y otra celda para producir polvo metálico. La celda de cátodo es más conveniente cuando la concentración de metal, por ejemplo cobre, es mayor a 3 gramos por litro, y la celda de polvo es más conveniente cuando la concentración de cobre es menor a 3 gramos por litro.
APLICACIONES DEL POLVO DE COBRE • Se ha descubierto que el polvo de cobre supera en capacidad de extinción de muchos agentes. • Polvo de cobre finamente molido (Mesh 300). La finura del polvo hace que este no sea conductivo de la electricidad. • El cobre en polvo es combustible y su inhalación puede provocar tos, dolor de cabeza, mareos, etc, por lo que se recomienda el uso de guantes, gafas y mascarillas en el manejo de de este producto en los centros de trabajo donde se elabore y manipule.
