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¿De dónde se obtiene el cobre?

El cobre es un metal de transición de color rojizo y brillo metálico. Los metales de transición son los elementos químicos que se encuentran en la parte central de la tabla periódica.

El cobre es el material más utilizado tanto para fabricar cables eléctricos como otros componente eléctricos y electrónicos, debido a su alta conductividad eléctrica y a su maleabilidad.

Es el tercer metal más consumido en el mundo, después del hierro y del aluminio.

¿De dónde se obtiene el cobre?

Minas abiertas y procesos pirometalúrgico

El cobre se obtiene de minas, donde se encuentra en muy baja concentración (entre 0,4 y 1 % de cobre). La producción mundial es de 18.7 millones de toneladas por año de cobre fino. Los principales países productores son Chile, China, Perú, Estados Unidos y República Democrática del Congo.

El proceso priometalúrgico tiene diversas etapas:

  • Fusión a mata. Se obtiene una mata líquida de 50% a 60% de cobre gracias a un horno que llega a 1.250 grados.
  • Conversión de la mata. Se inyecta oxígeno a la mata líquida y se llega a temperaturas superiores a 1.200 grados, obteniendo cobre blíster.
  • Refinado reductor. Se elimina el oxígeno del cobre blíster por transferencia con gas propano, que se quema junto al oxígeno. De esta manera, el metal obtenido tiene una pureza del 99% de cobre.
  • Refinado electrolítico. Se utiliza para fabricar cobre de pureza 99,99%. El refinado se produce gracias a la electrolización a bajos potenciales.

Minas abiertas y proceso hidrometalúrgico

El mismo cobre obtenido de minas, puede refinarse por un proceso hidrometalúrgico, en tres etapas:

  • Lixiviación. Se apilan grandes cantidades de minerales y se riegan con soluciones ácidas. Lo ácidos extraen el cobre, el cual es recogido por debajo de la pila, gracias a la acción de la gravedad.
  • Purificación y concentración. Se extrae el cobre de las soluciones de la lixiviación, gracias a disolventes orgánicos, obteniendo una solución concentrada de cobre.
  • Electrólisis. La solución concentrada de somete a electrólisis con cátodos de acero inoxidable. Se obtiene cobre sólido de una pureza de 99,99 %.
  • Reciclaje. El cobre es 100% reciclable. Cuando los residuos son de cobre puro, se funden directamente. Si el residuo contiene óxido, también se funden, formando ánodos que se volverán más puros gracias a la electorrefinación. Cuando se obtiene de aleaciones como latón o bronce, se funde, extrayendo el cobre, y se vuelve a pasar por el proceso de refinado.
Mina Escondida (Chile). Una de las minas más grandes del mundo.

Propiedades físicas del cobre

  • Es el segundo elemento de mayor conductividad eléctrica y térmica, después de la plata.
  • Es abundante en la naturaleza.
  • Es reciclable indefinidamente.
  • Puede formar aleaciones con otros metales.
  • Es resistente a la corrosión y a la oxidación.

Propiedades mecánicas del cobre

  • Es fácil de mecanizar.
  • Es dúctil y maleable, permitiendo fabricar hilo y capas muy delgados.
  • Es un metal blando.
  • Soporta procesos de laminación y soldadora, así como tratamiento térmicos.
  • Sus propiedades mecánicas mejoran en bajas temperaturas.

Usos y aplicaciones del cobre

  1. Agricultura. Como sulfato de cobre se utiliza como abono y pesticida, así como conservante de la madrea.
  2. Monedas. Desde la Edad Antigua fue utilizado en la fabricación de dinero.
  3. Electricidad. Se utiliza para cables eléctricos y en generadores, motores y transformadores.
  4. Telecomunicaciones. También son de cobre los cables telefónicos.
  5. Informática. Los equipos informáticos tienen cobre en sus circuitos integrados y en el cableado interno.
  6. Medios de transporte. Se utiliza en radiadores, además de en los cables de componentes eléctricos.
  7. Construcción. Se utiliza en cañerías de agua por su resistencia a la corrosión además de sus propiedades anti- bacterianas. Reemplaza al plomo, que puede causar envenenamiento.
  8. Ornamentación. Se utiliza en la construcción de fachadas, tejados, puertas y ventanas, con una función decorativa. También se utiliza como sulfato de cobre para la decoración de azulejos y cerámica.

Aleaciones de cobre

Existen más de 400 aleaciones del cobre, utilizadas para diferentes industrias y usos. Los principales son:

  • Latón. Cobre con zinc y 2 % o 3 % de otros metales. El latón tiene mayor resistencia a la corrosión que el cobre puro. Además permite conexiones herméticas. Se utiliza para tuberías de agua, calefacción y gas.
  • Bronce. Cobre con estaño. El bronce tiene mayor dureza, durabilidad y resistencia a la corrosión que el cobre. Se utiliza en productos de fundición.
  • Alpaca. Cobre con níquel y zinc. También llamada plata alemana, la alpaca se utiliza en la fabricación de cubiertos, monedas e instrumentos musicales. Además se utiliza en centrales eléctricas y en la industria química por su resistencia a la corrosión.

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