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INTRODUCCION La copelación tiene como finalidad separar lo metales valiosos como el oro y la plata en una aleación, por medio del plomo, de los metales comunes tales como el cobre, el hierro o el níquel ya que estos metales nobles no son oxidables se quedan al estado metálico mientras que las interferencias se separan en forma de óxidos. Se lleva la operación en un horno pirometalúrgico o en una mufla, en un recipiente poroso llamado copela constituida de magnesia o calcio. Se basa la copelación en el hecho de que “cuando el plomo fundido se expone a la acción del aire, a una temperatura que ronda los 1100 ºC y 1200ºC, se combina al aire en forma de litargirio (PbO) que es líquido a la temperatura a la que se forma. Resulta que, si el plomo está contenido en una copela que permite al litargirio ser absorbido a medida que se forma, de tal manera que una nueva superficie libre de plomo queda siempre sometida a la acción del aire, la oxidación se llevara mientras la totalidad del plomo no haya sido absorbido. El oro y la plata, sometidos a un tratamiento similar no se oxidan y se mantienen al estado metálico. Es preciso notar que es la gran diferencia de tensión superficial entre el plomo fundido y los metales preciosos fundidos la que evita a aquellos que sean absorbidos por la copela. Si se realiza la copelación de un mineral oxidado de oro no debemos utilizar nitrato de plata ya que este se usar en minerales sulfurado para poder permitir que estos pasen a óxidos que son los necesitan en el proceso de copelación.

FUNDAMENTO TEORICO La copelación es un proceso metalúrgico en el que las menas o metales aleados se tratan a temperaturas muy altas en presencia de fundentes con operaciones controladas para separar los metales valiosos como el oro y la plata, a partir de metales de base como plomo, cobre, zinc, arsénico, antimonio o bismuto, presentes en el mineral. El proceso se basa en el principio de que los metales preciosos no se oxidan o reaccionan químicamente, a diferencia de los metales de base; así, cuando se calientan a altas temperaturas, los metales preciosos se mantienen aparte y los otros reaccionan formando escorias u otros compuestos.

Fig.01-Proceso de copelación Copelación a gran escala Para la producción primaria de plata requiere la fundición y luego copelación de minerales de plomo argentífero. El plomo se funde a 327°C, el óxido de plomo a 888°C y la plata a 960°C. Para separar la plata, la aleación se funde de nuevo a alta temperatura, de 960°C a 1000°C, en un ambiente oxidante. El plomo se oxida para dar lugar al monóxido de plomo, entonces conocido como litargirio, que captura el oxígeno de los otros metales presentes. El óxido de plomo líquido se elimina o se absorbe por la acción capilar en los revestimientos del hogar. Esta reacción química8 9 10 puede considerarse como: Ag (s) + 2Pb (s) + O2 (g) → 2PbO (absorbida) + Ag (l)

Copelación a pequeña escala La copelación a pequeña escala se basa en el mismo principio que la copelación a gran escala pero la principal diferencia radica en la cantidad de material a ensayar u obtener. Los minerales tienen que ser triturados, tostados y fundidos para concentrar los componentes metálicos con el fin de separar los metales nobles. Puesto que el objetivo principal de la copelación a pequeña escala era ensayar y examinar minerales y metales, la muestra ensayada tiene que ser pesada cuidadosamente. Los ensayos se realizaban en el horno de copela o de ensayo, que tenía que tener ventanas y fuelles para cerciorarse de que el aire oxidaba el plomo, así como para estar seguro y preparado para sacar la copela cuando el proceso hubiese terminado. Se añade polvo de plomo puro a la materia ensayada para garantizar la separación adicional de las impurezas. Después de que el litargirio ha sido absorbido por la copela, se formaba y depositan en el centro de la copela botones de plata. Si la aleación también contiene una cierta cantidad de oro, se depositaba con la plata y ambos tienen que ser separados por partición.

Copelas Las copelas son fabricadas con magnesita calcinada a muerte de alta pureza en equipos de presión controlada para asegurar una porosidad uniforme y conformación firme, ausencia de laminación y resistencia a los cambios de temperatura. Tanto las materias primas vírgenes como el producto terminado son sometidos a controles de calidad que aseguran una alta absorción de plomo y uniformidad en la copelación sin pérdida de metales preciosos. También se dispone la capacidad de fabricación de copelas de ceniza de hueso, ideales para copelaciones en donde se requiera mayor capacidad de absorción para alta concentración de plata

FIG.02-Copelas Reactivos de la copelación 

Litargirio: (PbO): Es el reactivo más importante en la fundición, una parte del litargirio se reduce a plomo metálico mediante el almidón o cualquier otro reductor. Desempeña el papel de colector del oro y la plata contenida en el mineral.

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Bórax: El Borato de Sodio usado está en forma anhidra (Na2B4O7), el Bórax se funde a 743º C, lo cual disminuye el punto de fusión para toda la carga. Cuando se funde es muy viscoso, pero a altas temperatura se convierte en un ácido fluido fuerte el cual disuelve y capta prácticamente todos los Óxidos metálicos (tanto ácidos como básicos).

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Sílice: El Dióxido de Silicio (SiO2) funde a 1750°C actúa como un escorificador del fierro principalmente. Se combina con Óxidos metálicos para formar cadenas de silicato estables. Las escorias con alto contenido de Sílice son extremadamente viscosas y retienen excesivamente metálicos en suspensión.

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Carbonato de Sodio: El Carbonato de Sodio (Na2CO3), es un fundente básico poderoso que funde a 852°C. En presencia de Sílice, el Carbonato de Sodio forma Silicato de Sodio con el desprendimiento de Dióxido de Carbono. Estos silicatos reaccionan con una variedad de Óxidos básicos para formar silicatos complejos.

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Nitrato de Potasio: El Nitrato de Sodio (KNO3) comúnmente conocido como nitro, es un poderoso agente oxidante. Se funde a 339 ° C y se funde a una temperatura baja, sin alteración, pero a una temperatura más alta se rompe, liberando oxígeno, que oxida el azufre y muchos de los metales, especialmente el plomo y el cobre.

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Nitrato de Sodio: El Nitrato de Sodio (Na2NO3) se añade para oxidar los metales básicos en la carga. Este es un agente oxidante muy poderoso cuyo punto de fusión es de 338ºC. A bajas temperaturas el nitro se funde sin alteraciones; pero a temperaturas entre 500ºC y 600ºC se descompone produciendo oxígeno, el cual oxida a los sulfuros y algunos metales como el Hierro, Cobre y Zinc.

REFERENCIAS BILBIOGRAFICAS   

Bernard, Michel – Philibert, Talbot. (1973). Metalurgia general, Lima – Hispano Europea Portal minero (abril 2006), manual General de Minería y Metalurgia, chile Portal Minero Ediciones REYES, Iván. (1997). METALURGIA DEL ORO Y MEDIO AMBIENTE – UNT.