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TEMA: INDUSTRIA MINERA: COBRE Introducción: ¿Qué es el cobre? Ya eran conocidas en épocas prehistóricas las primeras herramientas y enseres fabricados de cobre. Si bien no se sabe con exactitud la fecha del descubrimiento de este metal, se sabe que fue durante la época neolítica, aproximadamente, en el 8000 a.C. Definición De símbolo Cu el cobre es uno de los metales de mayor uso, de apariencia metálica, color pardo rojizo, dúctil, tenaz y tan maleable que puede extenderse en láminas tan delgadas que dejan paso a rayos luminosos; es muy buen conductor del calor y de la electricidad y cuando se le frota exhala un olor propio particular. Es un elemento químico de cuerpo simple. Su punto de fusión es de 1.083°C mientras que su punto de ebullición es de unos 2.567°C. Su densidad es de 8,9 gr/cm3 y su masa atómica es de 63,546. Conceptos teóricos El cobre ocupa el lugar 15 en abundancia en los elementos de la corteza terrestre. Frecuentemente se encuentra agregado con otros metales como el oro, plata, bismuto y plomo, apareciendo en pequeñas partículas en rocas, aunque se han hallado masas compactas de hasta 420 toneladas. Hoy en día, la demanda de cobre en el mundo es muy alta; sin embargo, éste, al estar siendo reemplazado por sustancias químicas artificiales, ha perdido su valor original, y su precio, tiende a disminuir, cosa que desventaja considerablemente a nuestro país. Utilidad El cobre se conoce desde hace mucho tiempo; ya en épocas prehistóricas se empleaba para la fabricación de armas y utensilios, particularmente en aleación con el estaño (bronce. En la actualidad se utiliza sobre todo para conductores eléctricos, techados, monedas y calderas y para la obtención de muchas aleaciones. De éstas, las más importantes son: el bronce, el latón, la plata de níquel; otras aleaciones son: los bronces de aluminio (cobre y alrededor de 5-

12% de aluminio, muy tenaz y duro) y el constantán (60% de cobre y 40% de níquel, con una resistencia eléctrica casi independiente de la temperatura.

El Cobre: Un elemento esencial El cobre es un nutriente esencial para la vida: es requerido, en muy pequeñas cantidades, por todos los organismos, desde bacterias hasta seres humanos. De hecho, la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda una ingesta mínima diaria de cobre para las personas, la que adquirimos principalmente vía el cobre contenido en alimentos y agua potable. Hay enfermedades genéticas que impiden el adecuado aprovechamiento del cobre por el cuerpo humano, con consecuencias catastróficas para la salud, causando incluso la muerte. Por otra parte, como cualquier sustancia, hay un nivel por sobre el cual el cobre resulta tóxico. El efecto tóxico dependerá de la cantidad de cobre ingerido y de la vulnerabilidad del individuo expuesto. En seres humanos, los casos comprobados de intoxicación por cobre son anecdóticos y escasos (uno de ellos fue un investigador que se intoxicó voluntariamente con cobre para estudiar sus efectos. Hay, también, una enfermedad genética que impide la eliminación del cobre excedente del cuerpo humano y que, sin tratamiento, tiene efectos devastadores. Hasta hace muy poco tiempo, la toxicología de metales esenciales se practicaba con los mismos principios usados para estudiar los contaminantes orgánicos sintéticos (hechos por el hombre. Esto implica que, entre otras cosas, no se consideraba que eran requeridos en cantidades mínimas para la vida (hasta hubo proposiciones de eliminarlos totalmente del medio acuático). Fuentes de cobre en el medio ambiente El cobre es un elemento natural contenido en la corteza terrestre. Los suelos y aguas contienen cobre en cantidades que dependen de las características geoquímicas del suelo y propiedades físico químicas del agua. Esto se llama nivel basal (background level). La minería es el esfuerzo humano por purificarlo y concentrarlo para aprovechar sus propiedades metalúrgicas. El metal refinado tiene variados y

múltiples usos en los sectores de la construcción, comunicaciones y transporte, entre otros. Terminada la vida útil de los implementos que usan el cobre, éstos se desechan y - en muchos casos - el cobre contenido es reciclado. En todas estas etapas, hay contacto entre el cobre y partes del medio ambiente Utilizaciones del Cobre El cobre tiene una gran variedad de aplicaciones debido a sus ventajosas propiedades, como son su elevada conductividad del calor y electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad, además de su belleza. Debido a su extraordinaria conductividad, superada solo por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlo en cables de cualquier diámetro a partir de 0,025 mm. La resistencia del alambre del cobre para ser estirado es de 4200 kg/cm2. Al tener estas propiedades, un alambre de cobre puede ser usado tanto en cables y líneas de alta tensión en el exterior, como en circuitos simples dentro de una casa ((lámparas y maquinaria eléctrica en general). También se puede usar en motores, transformadores, generadores y aparatos electromagnéticos. Sin embargo, este extraordinario metal ha tenido usos más prácticos a lo largo de la historia. Desde la acuñación de monedas hasta simples sartenes, ollas y útiles de cocina. Incluso, en el tiempo de los grandes galeones y barcos de guerra, se acostumbraba a reforzar la quilla de los barcos de madera, para así evitar un hundimiento ante una posible colisión. También, debido a su belleza y maleabilidad, el cobre se ha utilizado mucho para la fabricación de objetos ornamentales. · Sub−productos del cobre Sin embargo, uno de los más importantes usos del cobre es para la fabricación de aleaciones. Estas al ser más resistentes que el cobre puro, no pueden ser usadas en la fabricación de alambres de electricidad. No obstante, su resistencia a la corrosión es casi tan buena como la del cobre puro, y son de fácil manejo. Las aleaciones más importantes son el latón (cobre más zinc) y bronce (cobre más estaño). Ambas se emplean en grandes cantidades.

Algunas aleaciones menos conocidas son el monel (cobre más níquel) y la alpaca o plata alemana (cobre más cinc más níquel) un metal blanco que puede ser confundido con la plata. Por último algunas disoluciones del cobre tienen la propiedad de disolver la celulosa, por lo que el rayón (seda artificial fabricada a partir de la celulosa) contiene cobre a su vez. También se emplea en fungicidas, pesticidas e incluso, como pigmento para pinturas y coloraciones. El cobre en su estado natural El cobre se ha encontrado h coexistido junto con nuestro planeta por millones de años. ¿Pero será tan fácil extraerlo, limpiarlo y purificarlo para tener como resultado, el metal brilloso y rojizo que todos conocemos? Para extraer los filones de cobre se usan generalmente sólo dos métodos. El primero, comúnmente llamado a tajo abierto consiste en enormes canteras que parecen estrados de un anfiteatro gigantesco. Los estrados son abiertos con explosivos que remueven toneladas de material y a lo largo de ellos se instalas vías de transporte que llevan el material a la fundición. El segundo es por medio de galerías subterráneas; se explotan primero los niveles superiores de producción para dejar caer el mineral a los niveles inferiores desde donde son transportados. Para aprender como es el proceso del refinamiento de este metal, primero tenemos que entender que este no siempre se presenta de la misma forma. Así como éste puede encontrarse en bruto, casi intacto, también puede encontrarse en diferentes estados, tales como óxidos y sulfuros de este mismo. Sin embargo, hay un proceso común para todos los tipos que tiene como objetivo el fundir y luego armar lingotes o weavers (bloques de cobre puro). 

Cobre en bruto: se tritura, se lava y se prepara en barras después de

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fundirlo previamente en grandes hornos a altas temperaturas Óxidos y carbonatos de cobre: antes de ser fundido, deben ser reducidos

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con carbono. Sulfuros de cobre: las menas más importantes tienen frecuentemente solo este tipo de cobre. A menudo, no contiene más de un 12% de cobre puro, llegando incluso a sólo un 1%. Estos deben ser triturados y

concentrados por flotación antes de continuar con el resto de los procesos.