Las menas oxidadas, tales como la malaquita, la azurita y la cuprita, así como el cobre nativo, pueden reducirse con relativa facilidad en el horno de cuba o en el de reverbero para obtener cobre negro o impuro, mediante la adición de las cantidades adecuadas de coque y fundente.
El cobre y sus aleaciones, en general, tienen una combinación especial de características. Las propiedades del cobre ha continuación se resumen:
-El aire sin CO2 no le oxida; con CO2 se forma una capa superficial verde de sales básicas. Calentando al aire se oxida, formándose una capa inferior de óxido cuproso rojo Cu2O, y una exterior de óxido cúprico negro CuO. El cobre fundido reduce el óxido cúprico a óxido cuproso.
-El cobre tiene una mayor afinidad por el azufre y una menor por el oxígeno que el hierro. Forma dos sulfuros; el sulfuro cuproso Cu2S y el sulfuro cúprico CuS. Calentando el sulfuro de cobre con óxido o con sulfato de cobre, se obtiene cobre metálico siendo estas reacciones de gran importancia en la metalurgia del cobre:
Cu2 S + 2 Cu2O SO2+ 6Cu
Cu2 S + Cu SO4 2 SO2 + 3 Cu
-El punto de fusión es de 1.083ºC y para el eutéctico Cu-Cu2O (con un 0,39 % de oxígeno) es de 1.063º.
El coque no sólo suministra el calor necesario para elevar la temperatura de la masa hasta un punto en que las reacciones químicas de reducción puedan tener lugar y los distintos componentes fundirse, sino que, también, aporta carbono y óxido de carbono para la obtención del metal por reducción de los óxidos. Debido a su relativa insolubilidad y peso específico, el cobre negro y la escoria se separan fácilmente y pueden luego recuperarse para someterlos a un tratamiento ulterior.
El proceso de fusión con minerales sulfurados se lleva también a cabo en un horno de cuba o de reverbero, pero los principios en que se basa, son completamente distintos. En el tratamiento en horno de cuba la carga está compuesta de mena tostada o cruda, concentrados, coque y fundente. Como en el caso anterior, el coque suministra el calor necesario y el fundente se une a la ganga del mineral para dar lugar a una escoria fusible. El azufre no sólo hace las veces de combustible y (al quemarse para dar anhídrido sulfuroso) suministra el calor necesario para las otras reacciones, sino que, también, sirve como colector del cobre para formar un sulfuro doble de hierro y cobre, que se designa con el nombre de mata y que tiene la propiedad de disolver los metales preciosos presentes en la mena. Esta mata es insoluble en la escoria y tiene un peso específico muy superior al de ésta, lo que permite que la separación entre las dos se realice con facilidad. De este modo el cobre de una mena que contenga un 6 por 100 del metal, puede concentrarse para dar una mata que encierre un 40 por 100, con un rendimiento satisfactorio de recuperación. A continuación, esta mata puede reducirse a cobre metálico en un convertidor y refinarse con calor o electrolíticamente.
El cobre y sus aleaciones, en general, tienen una combinación especial de características. Las propiedades del cobre ha continuación se resumen:
-El aire sin CO2 no le oxida; con CO2 se forma una capa superficial verde de sales básicas. Calentando al aire se oxida, formándose una capa inferior de óxido cuproso rojo Cu2O, y una exterior de óxido cúprico negro CuO. El cobre fundido reduce el óxido cúprico a óxido cuproso.
-El cobre tiene una mayor afinidad por el azufre y una menor por el oxígeno que el hierro. Forma dos sulfuros; el sulfuro cuproso Cu2S y el sulfuro cúprico CuS. Calentando el sulfuro de cobre con óxido o con sulfato de cobre, se obtiene cobre metálico siendo estas reacciones de gran importancia en la metalurgia del cobre:
Cu2 S + 2 Cu2O SO2+ 6Cu
Cu2 S + Cu SO4 2 SO2 + 3 Cu
-El punto de fusión es de 1.083ºC y para el eutéctico Cu-Cu2O (con un 0,39 % de oxígeno) es de 1.063º.
El coque no sólo suministra el calor necesario para elevar la temperatura de la masa hasta un punto en que las reacciones químicas de reducción puedan tener lugar y los distintos componentes fundirse, sino que, también, aporta carbono y óxido de carbono para la obtención del metal por reducción de los óxidos. Debido a su relativa insolubilidad y peso específico, el cobre negro y la escoria se separan fácilmente y pueden luego recuperarse para someterlos a un tratamiento ulterior.
El proceso de fusión con minerales sulfurados se lleva también a cabo en un horno de cuba o de reverbero, pero los principios en que se basa, son completamente distintos. En el tratamiento en horno de cuba la carga está compuesta de mena tostada o cruda, concentrados, coque y fundente. Como en el caso anterior, el coque suministra el calor necesario y el fundente se une a la ganga del mineral para dar lugar a una escoria fusible. El azufre no sólo hace las veces de combustible y (al quemarse para dar anhídrido sulfuroso) suministra el calor necesario para las otras reacciones, sino que, también, sirve como colector del cobre para formar un sulfuro doble de hierro y cobre, que se designa con el nombre de mata y que tiene la propiedad de disolver los metales preciosos presentes en la mena. Esta mata es insoluble en la escoria y tiene un peso específico muy superior al de ésta, lo que permite que la separación entre las dos se realice con facilidad. De este modo el cobre de una mena que contenga un 6 por 100 del metal, puede concentrarse para dar una mata que encierre un 40 por 100, con un rendimiento satisfactorio de recuperación. A continuación, esta mata puede reducirse a cobre metálico en un convertidor y refinarse con calor o electrolíticamente.
