Trabajo de Investigación COBRE.

 

 

EL COBRE  COBRE 

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

GEOLOGÍA GENERAL Y ESTRUCTURAL OPERACIÓNES MINERAS SEGUNDO SEMESTRE

PRESENTADO POR: Alvarez Zamata Aldo

DOCENTE: - 

Alexander Deutz AREQUIPA  – PERÚ 2020

 

  1. 

RESUMEN

 

 

CONTENIDO

1. 

Resumen   Resumen

2. 

Introducción   Introducción

3. 

Objetivo   Objetivo

4. 

Marco teórico

5. 

Minerales de cobre  cobre 

6. 

Yacimientos de cobre  cobre  

7. 

Métodos de explotación del cobre  cobre 

8. 

Procesos metalúrgicos para la obtención del cobre  cobre 

9. 

Usos industriales  industriales  

10. Usos en

la tecnología tecnología  

11. Usos en

la medicina medicina  

12. Conclusiones Conclusiones  

13. Recomendaciones Recomendaciones   14. Bibliografia

 

2. 

INTRODUCCIÓN

 

3. 

OBJETIVOS

 

4. 

MARCO TEÓRICO

 

 

5. 

MINERALES DEL COBRE

Los principales minerales de sulfuro de cobre son calcopirita (CuFeS2), calcocita (Cu2S), covelita (CuS), bornita (Cu5FeS4), tetraedrita ((Cu,Fe)12Sb4S13) y enargita (Cu3AsS4). La fuente principal de cobre es la de depósitos de mineral pórfido en la que uno o una combinación de los minerales antes mencionados se produce. Un mineral de sulfuro cobre típico contiene varios niveles de tipos de sulfuro de hierro que generalmente incluyen pirita (FeS2) y  pirrotita (Fe1-xS). A menudo están presentes oro o ro y plata que o bien pueden asociarse con co n los sulfuros o estar libres. Las partículas ganga pueden estar formadas por una gama de minerales de silicato desde cuarzo hasta talco y arcillas. También pueden estar presentes carbonatos de mineral ganga. Cuando son liberados, los minerales de sulfuro de cobre típicos son relativamente fáciles de flotar. Cuando no existen problemas metalúrgicos importantes, la producción de un grado suficientemente alto de concentrado de cobre es generalmente g eneralmente el objetivo. A menudo el problema primario de control contro l del grado está relacionado con minerales de sulfuro de hierro ya que estos también flotan con el cobre, diluyendo el grado de concentrado de cobre. Esto se2)relaciona: 1) losdeniveles de mineral de sulfuro normalmente mucho más altos los de concentrado de cobre, los colectores flotación de sulfuro pueden son también flotar bien los sulfuros de que hierro, 3) la liberación puede ser un problema haciendo difícil la separación del cobre y del hierro, y 4) partículas finas son a menudo más difíciles de separar. Un desafío frecuente y molesto es el que metales preciosos (oro y plata) están a menudo presentes en los sulfuros de hierro y el rechazo de estos minerales afecta económicamente. Limos de ganga (típicamente arcillas y talco) pueden ser un problema debido a su adherencia preferencial a las superficies de las burbujas la que "desplaza" los minerales de cobre recolectados hacia las burbujas. El desplazamiento de limos de ganga hacia los concentrados también puede presentar problemas importantes de dilución de concentrados así como requerir tiempos de residencia de flotación mucho más altos para asegurar una alta recuperación del mineral de cobre. En una planta donde la capacidad de flotación es fija, esto significa recuperaciones de cobre más bajas. Dispersores tales como silicato de sodio, poliacrilatos, y hexametafosfato de sodio a menudo se utilizan para minimizar la adhesión a las burbujas de los limos finos de ganga y minimizar el impacto la recuperación de cobre. Por otro lado CMC (celulosa carboximetil), dextrina, o almidones pueden ser eficientesendepresores de ganga. La depresión de mineral de sulfuro de hierro es controlada normalmente con la adición de cal a niveles de pH tan altos como 11+. Mientras algunas operaciones flotan a un pH natural, por lo menos en el desbaste, en estos casos la combinación de una selección de reactivos y la flotabilidad de la pirita son controlables. Incluso cuando el pH neutral es usado en el desbaste, las etapas de d e flotación más limpias generalmente se llevan a cabo a un pH más alto  para asegurar la depresión del sulfuro de hierro. Cuando el oro está presente y con un valor significativo, desafortunadamente la cal puede también reducir las recuperaciones de oro principalmente si esta libre o asociada con minerales de sulfuro de hierro. El cianuro puede también ser un efectivo depresor de sulfuro de hierro, en donde es permitido su uso , pero el cianuro puede solubilizar los iones metálicos los cuales pueden activar un amplio rango de minerales de sulfuro, que  pueden impactar negativamente la selectividad de la flotación. En algunos casos, se pueden utilizar la ceniza de sosa o la sosa caústica para controlar la selectividad de la flotación. Otra opción que ha sido de beneficio es utilizar pulpa de pre-aeración la cual puede provocar oxidación en las superficies del sulfuro mineral más reactivas haciéndolas menos flotables; desde luego, la efectividad de esta técnica depende de las características de la mineralización y del circuito.

 

Reactivos estándar de colectores de flotación de sulfuro de cobre son colectores de clase tiol con base de sulfuro que  pueden agruparse en las principales pr incipales familias de xantato, ditiofosfato, tionocarbamato y tiocarbamato. Otras químicas también son efectivas y llenan clases separadas pero con una característica general común, estas casi siempre tienen átomos de sulfuro de doble adherencia en su estructura a través de la cual la adherencia química a la superficie del mineral de cobre se lleva a cabo. La selección de un reactivo colector de flotación eficaz depende de los minerales de sulfuro presentes, sus asociaciones en el mineral y las características de circuito. Debido a que un mineral típicamente tiene más de un tipo de mineral de sulfuro de cobre, a menudo la combinaci co mbinación ón de los colectores de flotación utiliza para maximizar el desempeño metalúrgico. Estos separa agregan en forma separada o como se está haciendo se más comúnmente, se suministra como productos mezclados optimizar la flotación. Los espumantes son una consideración importante en el juego de reactivos de flotación. Las químicas de los espumantes son de rangos amplios y generalmente incluyen alcoholes de diferentes estructuras y pesos moleculares, aldehídos/esteres y glicoles y con estos utilizados solos o como mezcla. Estos modifican la tensión de la superficie de la burbuja lo cual afecta la formación del tamaño de la burbuja, la hidrodinámica de la superficie de la burbuja y la capacidad de llevar el mineral sobre la superficie de la célula toda lo cual impacta la flotación y optimización del sulfuro de cobre. A menudo la combinación de colector-espumante se debe considerar y evaluar para optimizar el rendimiento del circuito de flotación. Minerales oxidados ("manchados") presentan cuestiones de recuperación por flotación, las cuales a menudo son importantes. En los lugares en donde los minerales oxidados son una cuestión discernible las opciones de tratamiento incluyen cambios en el colector de flotación y sulfatación ya sea con metabisulfuro o SO2. La flotación de sulfuro de minerales de óxido de cobre (como malaquita, azurita) no es posible con colectores de flotación de mineral sulfidrilo y ya sea que se requieran otro tipo de colectores de oxido o se deben considerar rutas alternas de  beneficio del mineral.

 

 

6. 

YACIMIENTOS DE COBRE

Cerro Verde  La unidad peruana de Freeport, que es la mina de cobre más grande del país, registró una caída de 1,2% frente a las 481.810t de 2017 al declinar las leyes. La mina, que completó una expansión de US$4.600mn a fines de 2015, reportaría 460.000-500.000t este año. Su  planta concentradora, que operó a una capacidad de 386.500t/d en el primer trimestre, podría seguir su escalamiento  productivo después de que Freeport Freepo rt obtuviera un permiso ambiental modificado para operar la planta a fines del año  pasado a una capacidad de 409.500t/d. 409. 500t/d.

Antamina  La mina de cobre y zinc más grande del mundo anotó un aumento de 4,6% frente a las 439.248t de 2017. La mina — en en la Región Áncash y de propiedad de  de  BHP BHP,, Glencore,  Glencore,  Teck Resources  Resources y Mitsubishi —   —  produciría  produciría 421.800-440.000t de cobre este año ante la migración de la mina desde una capa en que predomina el mineral de zinc hacia zonas con mayores leyes de mineral de cobre. La producción cayó 2% el 1T19 a 106.200t debido a trabajos de mantenimiento y al mineral más duro que se procesó en planta.

Las Bambas China Minmetals reportó una baja de 15% respecto de las 453.749t de 2017, ya que un deslizamiento de un muro afectó el año pasado a la mina, ubicada en la Región Apurímac. La operación — que que también produce oro, plata y molibdeno —  aumentó  aumentó la cantidad de mineral extraído en 13% el año pasado. Las Bambas alcanzaría el límite inferior de las 385.000-405.000t proyectadas para este año, ya que  protestas de comunidades cercanas dificul d ificultaron taron la producción en abril. Las operaciones volvieron a la normalidad a  partir del 10 de abril. La mina aumentó su aporte en 17% el 1T19 a 101.452t.

Southern Copper La unidad de Grupo México reportó un aumento de 8% respecto de las 306.154t de 2017, luego de completar una expansión de US$1.300mn en su mina Toquepala a fines del año pasado. La compañía, que también tiene operaciones en México, espera incrementar la producción en Toquepala en 52% a 258.000t este año, luego de subir la capacidad de la concentradora en hasta 86% el primer trimestre. La expansión alcanzará su plena capacidad en el segundo trimestre. Southern incrementó la producción peruana de cobre en un cuarto el 1T a 85.6983t a pesar del impacto de las fuertes lluvias que perjudicaron sus operaciones en febrero y los trabajos de mantenimiento en su fundición Ilo. Mientras de la empresa avanza los estudios sobre sus proyectos cupríferos luego Michiquillay Chancas, su a la  proyecto US$1.400mn US$1.400mn   Tíacon María María   aún espera el permiso de construcción de años ydeLos demoras debido oposición social. La compañía planea invertir US$1.800mn este año, incluidos US$300mn en Tía María.

Antapaccay

 

r edujo 0,5% frente a las 206.493t de 2017 debido a las La producción de la mina mina de propiedad de Glencore se redujo menores leyes en la operación de la Región Cusco, mientras que un accidente dejó un trabajador muerto y otro herido. Glencore, que no proporciona proyecciones individuales por mina, registró un descenso de 2,5% el 1T a 47.041t después de que barricadas en la región andina sur dificultaran los despachos al puerto de Matarani.

 

  7. 

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN DEL COBRE

Minería El mineral del cobre debe ser extraído del suelo. La mena contiene algo de mineral de cobre y un montón de roca de desecho. Extracción Un mineral debe ser transformado químicamente en metal. Ese proceso se llama reducción. reducción. La forma en que se haga y su coste dependen de la reactividad del metal. En general, cuanto más reactivo es el metal, más difícil es extraerlo de su mineral. Purificación Muchos metales son impuros cuando se extraen de sus minerales. Las impurezas se tienen que eliminar. El cobre se purifica mediante electrólisis. En este proceso el cobre es transferido desde un ánodo impuro hasta un cátodo de una celda electrolítica. Las impurezas insolubles se decantan en el fondo. El cobre producido mediante este proceso es puro en un 99,99%. La extracción subterránea: se realiza rea liza cuando un yacimiento presenta una cubierta de material estéril muy espesa, lo que hace que la extracción desde des de la superficie sea muy poco rentable. rentable. Para ello se realizan distintos tipos de faenas bajo el suelo, las que pueden ser horizontales horizontales en túneles o galerías, verticales en piques o inclinadas en rampas. La extracción a rajo abierto: se hace cuando una mina presenta una forma regular y el mineral está ubicado en la superficie y el material estéril que lo cubre c ubre pueda ser retirado con facilidad. Un rajo se construye con un determinado ángulo de talud, con bancos y bermas en las que se realizan las tronaduras (detonaciones), de donde sale el material que luego será transportado tra nsportado por estas mismas vías en grandes camiones.

 

 

8. 

PROCESOS METALÚRGICOS PARA LA OBTENCIÓN DEL COBRE

Trituración: El fin de la trituración es reducir considerablemente el tamaño de las rocas extraídas de las minas, previo a la molienda. Los pasos o cantidad de trituradoras utilizadas dependen del tamaño de las rocas. Al finalizar el proceso de trituración las rocas son inspeccionadas y las que no cumplan con el tamaño deseado so reintroducidas al proceso y las que si s i pasan al proceso de molienda. Molienda: El objetivo principal de la molienda es el de reducir el tamaño del mineral a un tamaño de 10% a 60%, aproximadamente 200 mallas, con esto se asegura una liberación de los elementos de valor económico en la MENA. Los tipos de molinos pueden variar, pero comúnmente se utilizan los molinos de bolas o barras. Con esto se logra un material en óptimas condicioness para que se lleve a cabo el proceso de concentración o flotación. condicione Concentración o flotación: Aquí se separa la ganga del mineral, es importante mencionar que el mineral de mineral de cobre y la ganga son parte de la MENA, por lo tanto es una cola de la MENA. El número de tanques de acondicionamiento para la concentración puede variar. En el  proceso se utilizan utilizan depresores, activantes y espum espumantes. antes. Los depresores son reactivos reactivos químicos iónicos que recubren las partículas y las llevan al fondo del tanque. Los espumantes son un tipo de jabón que forma espuma. Los activantes cubren solo al mineral que se quiere separar sepa rar e impide que este se moje, moje, por lo que flota hasta la espuma en la parte superior del tanque. Esta espuma es sacada del tanque, para luego ser filtrada. Filtrado: En este proceso el mineral extraído de la espuma en e n el proceso de concentración es separado de la misma. Existen varios tipos de filtros, de disco, de Dor Oliver, etc

 

9. 

USOS INDUSTRIALES

Eléctrica, electrónica y telecomunicaciones. El

cobre se emplea como conductor eléctrico en la fabricación de cables eléctricos y coaxiales, así como en el interior de generadores, motores y transformadores eléctricos. Además, los circuitos integrados y numerosos componentes de los sistemas informáticos contemporáneos requieren de cobre para su fabricación Transporte. Numerosos vehículos automotores requieren de cobre para sus partes

y repuestos, tales como radiadores, frenos y cojinetes, además del necesario cableado para los componentes eléctricos. Igualmente se emplea en aleaciones para elaborar partes del casco de los barcos. barcos . La mayoría de las monedas del mundo están compuestas por cobre en diversas aleaciones con níquel, con níquel, estaño  estaño y otros metales, como el aluminio o el bronce. Fabricación de monedas.

Construcción y ornato. Debido a su resistencia a la corrosión, el el latón seresidenciales emplean en vez del plomo tradicional en la mayoría de las tuberías de  agua, en de agua,  encobre tantoyconjuntos como industriales o comerciales. Esto se debe a que el el plomo  plomo es nocivo para la salud la salud y el cobre es un material arquitectónico común. También se usa para los pomos de las puertas, para las estatuas de las plazas, las campanas de las iglesias y para un amplio segmento del sector construcción. 

 

10. USOS EN LA TECNOLOGÍA.

La industria de la construcción es uno de los principal principales es consumidores de cobre, utilizado para el cableado de edificaciones, edificaciones, tuberías de agua y de gas, sistemas térmicos, techumbres, terminaciones, o como componente estructural. Una casa moderna requiere unos 200 kilos de cobre, prácticamente el doble de lo que se usaba hace 40 años, pues tiene más baños, más aparatos eléctricos, mayor confort, más teléfonos y más computadores. comp utadores. El cobre es clave para la generación y distribución distribución eléctrica ya que es un excelente conductor conductor de esa energía. En el caso de las telecomunic telecomunicaciones aciones es la materia prima más común en la fabricación de cables telefónicos, y el desarrollo de nuevas tecnologías para aumentar la eficiencia en la transmisión de datos también posiciona a este material como una opción importante para el desarrollo de conectividad con banda ancha. Entre los artículos de consumo el uso del cobre destaca en aquellos que están relacionados con la electricidad. Una computadora puede llevar más de 2 kilos de cobre, comenzand comenzandoo por los minúsculos microprocesadores que las hacen funcionar, cuyos modelos más avanzados incorporan este metal en su estructura. Muchos fabricantes de equipos electrónicos prefieren usar el cobre porque es más eficiente eficiente en la conducción de la electricidad y dura más que otros materiales. El cobre puede estar más cerca nuestro de lo que pensamos, ya sea en forma pura o como parte de aleaciones. Aparece en las monedas, utensilios de cocina, joyería, objetos de arte, adornos, muebles, maquillajes y pinturas, instrumentos musical musicales, es, ropa…  

En el campo del transporte la presencia del cobre es muy importante. Este material está presente en automóviles, trenes, aviones, barcos e incluso en vehículos espaciales. Es utilizado en los motores, en los sistemas electrónicos y en los sistemas s istemas eléctricos. eléctricos. Un automóvil nuevo utiliza unos 20 kilos de cobre, el doble de los 10 kilos que utilizaba en la década de 1970. Los cables de cobre incluídos en un modelo de lujo miden más de 1,5

 

kilómetros. Y si se trata de un avión el largo de los cables utilizados puede superar los 100 kilómetros. Algunas propiedades del cobre, como el hecho que sea un buen b uen conductor térmico, fuerte, resistente a la corrosión y no magnéti magnético, co, determina su utilización en aleaciones destinadas a la construcción de maquinaria especializada especializada y piezas destinadas a procesos industriales. El cobre también es utilizado en compuestos destinado destinadoss a la agricultura, agr icultura, por ejemplo para compensar la deficiencia de este elemento vital en los suelos o en los cultivos.

 

 

11. USOS EN LA MEDICINA

El cobre ha acompañado a la humanidad desde sus inicios, ya que es uno de los metales que, en  bajas concentraciones, concentraciones, son esenciales esenciales para el metabolismo de las las células animales y veg vegetales. etales. Sus propiedades para prevenir infecciones eran reconocidas desde la antigüedad. A comienzos del siglo XX, previo a la era antibiótica, antibiótica, diferentes compuestos químicos de cobre fueron utilizados en el tratamiento de patologías infecciosas, como co mo impétigo, tuberculosis y sífilis1 . En la última década se ha revitalizado el concepto del cobre como antimicrobiano, antimicrobiano, se han realizado estudios de laboratorio y a nivel clínico para demostrar su eficacia, por lo cual en los próximos años se espera que el cobre se integre a la infraestructura hospitalaria como un elemento de ayuda en la lucha contra las infecciones. Para Chile, principal produ productor ctor de cobre en el e l mundo, es un tema de alto interés. En este artículo se revisarán las evidencias disponibl disponibles es