Mineral de cobre: ​​propiedades, aplicación, minería.

Mineral de cobre: ​​propiedades, aplicación, minería.
Copper ore. Fotografía: geologyscience.com
Cuota

El mineral de cobre es un compuesto de minerales en el que el cobre está presente en una concentración suficiente para su posterior procesamiento y uso con fines industriales.

En la producción, es aconsejable utilizar mineral enriquecido con un contenido de metal de al menos 0,5-1%.

Cobre es un elemento plástico de color rosa dorado. Al aire libre, el metal se cubre inmediatamente con una película de oxígeno, lo que le confiere un color rojo amarillento específico.

Propiedades características: resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica y eléctrica.

Al mismo tiempo, el elemento tiene altas propiedades antibacterianas y destruye los virus de la influenza y los estafilococos.

En el complejo industrial, el cobre se utiliza con mayor frecuencia en aleaciones con otros componentes: níquel, zinc, estaño, oro, etc.

Aplicación del mineral de cobre

Debido a su baja resistividad, el cobre se utiliza activamente en el campo eléctrico para la fabricación de cables y alambres eléctricos. La buena conductividad térmica permite que este metal se utilice en radiadores de refrigeración y aires acondicionados.

Los siguientes sectores manufactureros no pueden prescindir del cobre:

  • Ingeniería mecánica (elevalunas, cojinetes);
  • construcción naval (revestimiento de cascos y estructuras);
  • construcción (tuberías, materiales para techos y revestimientos, equipos de plomería, etc.).

Para la industria de la joyería son relevantes las aleaciones con oro, que aumentan la resistencia mecánica y la resistencia a la abrasión.

Los expertos predicen el uso a gran escala del metal como superficies antibacterianas en instituciones médicas (barandillas, puertas, tiradores, pasamanos, etc.).

Statue of Liberty
Statue of Liberty. Fotografía: iflscience.com
La famosa Estatua de la Libertad está hecha de cobre. Su construcción requirió alrededor de 80 toneladas de material. Y en Nepal este metal se considera sagrado.

Grupos de minerales de cobre

Todos los minerales de cobre suelen dividirse en nueve tipos geológicos industriales, que a su vez se dividen en seis grupos según su origen:

Grupo estratiforme

Este grupo incluye lutitas cupríferas y areniscas. Estos materiales están representados por grandes depósitos. Sus rasgos característicos son: forma de hoja simple, distribución uniforme de componentes útiles, lecho de superficie plana, lo que permite el uso de métodos de minería abiertos.

Grupo pirita

Esto incluye compuestos nativos de cobre, vetas y cobre-pirita. El metal nativo se encuentra con mayor frecuencia en las zonas de oxidación de las minas de sulfuro de cobre, junto con otros minerales oxidados.

Mineral de hierro: la base de la industria moderna
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Los metales de pirita de cobre difieren en formas y tamaños. El principal mineral del mineral es la pirita; también están presentes calcopiritas y esfaleritas.

Los minerales de veta se caracterizan por una estructura de veta con inclusiones. Estos minerales suelen encontrarse en contacto con pórfidos.

Pórfido de cobre (hidrotermal)

Estos depósitos, junto con el cobre y el molibdeno, contienen oro, plata, selenio y otros elementos útiles, cuya presencia es significativamente mayor de lo normal.

Cobre-níquel

Los depósitos se presentan en forma laminar, lenticular, irregular y venosa. El metal tiene una textura masiva intercalada con cobalto, metales del grupo del platino, oro, etc.

Mineral de Skarn

Los minerales de Skarn son depósitos locales en calizas y rocas calcáreas-terrígenas. Se caracterizan por tamaños pequeños y morfología compleja. La concentración de cobre es alta, pero desigual: hasta el 3%.

Carbonato

Este grupo incluye minerales de hierro-cobre y carbonatita. Hasta el momento, el único yacimiento de este tipo de cobre se ha descubierto en Sudáfrica. Esta compleja mina pertenece al macizo de rocas alcalinas.

De qué minerales se obtiene el cobre

El cobre rara vez se encuentra en la naturaleza en forma de pepitas. Hasta la fecha, se considera que el mayor hallazgo de este tipo es una pepita descubierta en América del Norte, en los Estados Unidos, que pesa 420 toneladas.
Fotografía: prismic.io

Hay casi 250 tipos de cobre, pero sólo 20 tipos se utilizan en la industria. Los más comunes de ellos:

Calcocita

Un compuesto de minerales que contiene azufre (20%) y cobre (80%). Se le llama «brillo de cobre» por su característico brillo metálico. El mineral tiene una estructura densa o granular de tonalidad negra o gris.

Calcopirita

El metal es de origen hidrotermal y se encuentra en skarns y greisens. Muy a menudo forma parte del mineral polimetálico junto con la galena y la esfalerita.

Bornita

Un mineral común de la clase de los sulfuros en la naturaleza, uno de los principales elementos de los minerales de cobre. Tiene un característico tinte violeta azulado. Contiene impurezas de cobre (63,33%), hierro (11,12%), azufre (25,55%) y plata. Se presenta en forma de masas densas y de grano fino.

Métodos de extracción de mineral de cobre

Dependiendo de la profundidad de la mina, se utilizan métodos abiertos y cerrados de extracción de metales.

Closed method of copper ore mining
Closed method of copper ore mining. Fotografía: aubullion.ca

En la minería cerrada (subterránea), las minas se construyen con una longitud de varios kilómetros. Las minas están equipadas con ascensores para mover trabajadores y equipos, así como para transportar minerales a la superficie.

Bajo tierra, la roca debe triturarse utilizando un equipo de perforación especial con púas. Luego, con ayuda de baldes, se recoge y carga el mineral.

El método abierto es relevante cuando los depósitos se encuentran a una profundidad de 400 a 500 metros. Primero, se retira la capa superior de roca estéril, después de lo cual se extrae el mineral de cobre. Para que sea más fácil conseguir rocas duras, primero se destruye con artefactos explosivos.

Proceso tecnológico de producción de cobre

Hay dos métodos principales para producir cobre:

  • pirometalúrgico;
  • hidrometalúrgico.

El primer método implica el refinado del metal al fuego y permite procesar cualquier materia prima con la extracción de todos los elementos útiles. Con esta tecnología es posible obtener cobre incluso a partir de rocas pobres, cuyo contenido de metal es inferior al 0,5%. El segundo método se utiliza, por regla general, solo para procesar mineral oxidado o nativo con un bajo contenido de cobre.

Extracción de minerales de cobre en el mundo

Las minas de cobre no se concentran en áreas geográficas específicas, sino que se encuentran en diferentes países. En Estados Unidos, se están desarrollando depósitos de calcocita en los estados de Nevada y Arizona. Los depósitos de óxido de cobre (cuprita) son comunes en Cuba. El cloruro de cobre se extrae en Perú.

Casi no quedan fuentes de minerales enriquecidos en el mundo; el cobre se extrae desde hace varios cientos de años, por lo que todas las minas ricas se han desarrollado desde hace mucho tiempo. En la industria es necesario utilizar minerales de baja calidad (hasta un 0,5% de cobre).

La plata es el metal precioso más antiguo
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En términos de producción mundial, el cobre ocupa el tercer lugar después del hierro y el aluminio.

La lista de países ricos en minerales de cobre incluye: Chile, Estados Unidos, China, Kazajstán, Polonia, Indonesia, Zambia. La participación de la Federación de Rusia en la producción mundial de mineral es del 9% (el tercer lugar después de Chile y Estados Unidos). Chile es líder en reservas minerales y contiene el 33% del cobre mundial.

Las minas más grandes son:

Mina Chukicamata (Chile)

El desarrollo se lleva a cabo desde hace más de 100 años; durante este período se desarrollaron 26 millones de toneladas de metal.

Copper mine at Chuquicamata, Chile
Copper mine at Chuquicamata, Chile. Fotografía: britannica.com

Mina Escondida (Chile). La minería se lleva a cabo desde 1990;

Mina Grasberg (Indonesia).

Recientemente, se descubrieron grandes minas en Perú (Antamina), Brasil (Salobu) y Kazajstán (Nurkazgan).

Los expertos afirman que el volumen de cobre económicamente viable supera los 400 millones de toneladas. Mundial.

Extracción de mineral de cobre en Rusia

La estructura de la base de materias primas de cobre en Rusia difiere significativamente de la del mercado mundial. La mayor parte corresponde a las minas de sulfuros de cobre-níquel (40%) y pirita (19%). Mientras que en otros países predominan los depósitos de pórfidos cupríferos y areniscas cuprosas.

Depósitos de mineral de cobre en Rusia

En respuesta a la pregunta de dónde se extraen los minerales de cobre en Rusia, cabe destacar en primer lugar el Okrug autónomo de Taimyr. Más del 60% de todos los depósitos de mineral de cobre de Rusia se concentran en los depósitos de Oktyabrsky, Tapakhninsky y Norilsk. Aproximadamente un tercio del mineral se extrae en la región minera de cobre de los Urales.

En la región de Chita se ha descubierto una gran mina de Udokan, que aún no ha sido explotada debido a que la infraestructura de transporte no está desarrollada. Según los expertos, los yacimientos explotados en la Federación de Rusia no durarán más de 30 años.