LA INDUSTRIA DEL COBREI. CONCEPTOS BSICOS:El cobre es un recurso natural no renovable extrado de la corteza terrestre. Fue el primer metal utilizado por el hombre, bajo la forma de cobre nativo o natural de alta pureza, en la fabricacin de herramientas y productos de ornamentacin. Pero, no es hasta comienzos del siglo XX, con la instalacin de grandes generadores elctricos y lneas de transmisin y distribucin de energa, que el cobre se transforma en uno de los metales ms utilizados en el mundo debido al aumento de la demanda de electricidad junto con la adopcin del cobre como referencia estndar de conductividad elctrica por la Comisin Electrotcnica Internacional (CEI) en 1913.El cobre refinado para uso industrial puede ser obtenido a travs de dos procesos de acuerdo a las caractersticas propias de cada yacimiento: Electro-obtencin (SX-EW) y/o Flotacin. Como se describe en Agostini (2006), estos procesos se pueden explicar en cuatro pasos: Produccin de mina, concentracin, fundicin y refinado. En el proceso de produccin de mina se extrae la parte mineralizada y otros elementos del macizo rocoso de la mina por medio de los sub-procesos de perforacin y tronadura, carguo y transporte y el posterior chancado (trituracin). El tratamiento del material chancado depende de si se trata de mineral oxidado (Electro-obtencin) o mineral sulfurado (Flotacin), para el primero el material chancado es almacenado en una planta de lixiviacin que separa los residuos y otros minerales del cobre para obtener un nodo de cobre concentrado y purificado, mientras que para el segundo el material chancado es nuevamente molido y el cobre es separado de otros minerales e impurezas por medio de un proceso de flotacin para obtener concentrado de cobre. ste ltimo es posteriormente fundido para remover otros minerales como fierro o azufre de lo cual se obtiene un nodo de cobre 99.5% puro. Finalmente en la etapa de refinacin los nodos de cobre en forma de lminas son sumergidos en piscinas con una solucin de agua y cido sulfrico y por medio de electrolisis se obtiene un ctodo de cobre con una pureza del 99.9%, el cual es el producto final para el consumo industrial.

Figura 1. El proceso de produccin del cobre5

Fuente: Elaboracin propia con base en CDA, Codelco.

II. PRODUCCION DE COBRE A NIVEL MUNDIAL

Produccin de cobre en el mundo en el 2010

Produccin de cobre en el mundo en el 2011

Produccin de cobre en el mundo en el 2012

Produccin de cobre en el mundo en el 2013

En el 2013,el Per se mantuvo como el tercer productor mundial decobrey an es superado por China y Chile, segn mostr un reporte elaborado por CRU Consulting: Metals, Mining and Fertilizer Advice.De acuerdo con la lista de la entidad, que agrupa a los 10 principales productores del metal rojo en el mundo, el Per ocupa la referida posicinal registrar una produccin de 1.353 toneladas mtricas (TM) de cobre.Sin embargo,Chilese volvi a posicionar como el lder el rnking al reportar una produccin de 5.788 TM de cobre, seguido por China con 1.596 TM. Como se conoce, Per se mantuvo en dicha lista como el segundo productor mundial hasta el 2011. No obstante, fue superado por China al ao siguiente.Segn detall CRU Consulting: Metals, Mining and Fertilizer Advice, la cuarta posicin en produccin de cobre en 2013 fue Estados Unidos (1.273 MM). Le sigue Australia, Congo, Zambia, Rusia, Canad e Indonesia.ElMinisterio de Energa y Minas(MEM) ha anunciado que se busca posicionar al Per como productor mundial de cobre. As, se estima que con la puesta en marcha de los proyectos minerosToromocho(Junn) yLas Bambas(Apurmac),la produccin nacional de cobre supere las 2.500 TM.Produccin de cobre en el 2013 en el mundoMiles de toneladas

PAISMILES DE TONELADAS METRICAS

1CHILE5.788

2CHINA1.596

3PERU1.353

4ESTADOS UNIDOS1.273

III. PRODUCCION NACIONAL DE COBRE EN EL PER:

Produccin201120122013

Cobre1 235.3451 298.5641 305.29

zinc1 256.3831 281.2241 296.45

IV. INFORMACIN GENERALIZADA:Elcobre(dellatncuprum, y ste delgriegokypros), cuyo smbolo esCu, es elelemento qumicodenmero atmico29. Se trata de unmetal de transicinde color rojizo ybrillometlico que, junto con laplatay eloro, forma parte de la llamadafamilia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despus de la plata). Gracias a su altaconductividad elctrica,ductilidadymaleabilidad, se ha convertido en el material ms utilizado para fabricarcables elctricosy otros componenteselctricosyelectrnicos.El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecnicas, aunque tienen una conductividad elctrica menor. Las ms importantes son conocidas con el nombre debroncesy latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puedereciclarun nmero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecnicas.Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en laprehistoria. El cobre y su aleacin con elestao, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamadoEdad del CobreyEdad del Broncea dos periodos de la Antigedad. Aunque su uso perdi importancia relativa con el desarrollo de lasiderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos comomonedas,campanasycaones. A partir delsiglo XIX, concretamente de la invencin delgenerador elctricoen1831porFaraday, el cobre se convirti de nuevo en un metal estratgico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones elctricas.. El cobre es el tercer metal ms utilizado en el mundo, por detrs delhierroy elaluminio.Propiedades y caractersticas del cobre

a) Propiedades fsicas

CubiertadelPalacio de los DeportesdeMxico D. F.construida en 1968 con cobre expuesto a la intemperie.El cobre posee varias propiedades fsicas que propician su uso industrial en mltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, despus del hierroy delaluminio, ms consumido en el mundo. Es de color rojizo y debrillometlico y, despus de laplata, es el elemento con mayor conductividad elctrica y trmica. Es un material abundante en la naturaleza; tiene un precio accesible y sereciclade forma indefinida; formaaleacionespara mejorar las prestaciones mecnicas y es resistente a lacorrosinyoxidacin.b) Propiedades mecnicasTanto el cobre como sus aleaciones tienen una buenamaquinabilidad, es decir, son fciles demecanizar. El cobre posee muy buenaductilidadymaleabilidadlo que permite producir lminas e hilos muy delgados y finos. Es un metal blando, con un ndice de dureza 3 en laescala de Mohs(50 en laescala de Vickers) y su resistencia a latraccines de 210MPa, con unlmite elsticode 33,3MPa. Admiteprocesos de fabricacinde deformacin comolaminacinoforja, y procesos desoldaduray sus aleaciones adquieren propiedades diferentes contratamientos trmicoscomotempleyrecocido. En general, sus propiedades mejoran con bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criognicas.c) Caractersticas qumicas

Techumbrede cobre conptinadecardenilloen el ayuntamiento deMinneapolis(Minnesota).En la mayora de sus compuestos, el cobre presentaestados de oxidacinbajos, siendo el ms comn el +2, aunque tambin hay algunos con estado de oxidacin +1.Expuesto al aire, el color rojo salmn, inicial se torna rojo violeta por la formacin dexido cuproso(Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formacin dexido cprico(CuO).La coloracin azul del Cu+2se debe a la formacin del ion [Cu (OH2)6]+2. Expuesto largo tiempo al aire hmedo, forma una capa adherente e impermeable decarbonatobsico(carbonato cprico) de color verde y venenoso.Tambin pueden formarseptinasdecardenillo, una mezcla venenosa de acetatos de cobre de color verdoso o azulado que se forma cuando los xidos de cobre reaccionan concido actico,que es el responsable del sabor delvinagrey se produce en procesos de fermentacin. Al emplear utensilios de cobre para la coccin de alimentos, deben tomarse precauciones para evitar intoxicaciones porcardenilloque, a pesar de su mal sabor, puede ser enmascarado con salsas y condimentos y ser ingerido.Los halgenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en presencia de humedad. En seco, elcloroy elbromono producen efecto y el florsolo le ataca a temperaturas superiores a 500C. Elcloruro cuprosoy elcloruro cprico, combinados con el oxgeno y en presencia de humedad producencido clorhdrico, ocasionando unas manchas deatacamitaoparatacamita, de color verde plido a azul verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie y producen ms cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la erosin. Loscidos oxcidosatacan al cobre, por lo cual se utilizan estos cidos comodecapantes(cido sulfrico) yabrillantadores(cido ntrico). Elcido sulfricoreacciona con el cobre formando un sulfuro, CuS (covelina) o Cu2S (calcocita) de color negro y agua. Tambin pueden formarse sales desulfato cprico(antlerita) con colores de verde a azul verdoso.Estas sales son muy comunes en losnodosde losacumuladores de plomoque se emplean en losautomviles.

Disco de cobre obtenido mediante un proceso de colada continua (99,95% de pureza).Elcido ctricodisuelve el xido de cobre, por lo que se aplica para limpiar superficies de cobre, lustrando el metal y formandocitrato de cobre. Si despus de limpiar el cobre con cido ctrico, se vuelve a utilizar el mismo pao para limpiar superficies deplomo, elplomose baar de una capa externa de citrato de cobre ycitrato de plomocon un color rojizo y negro.

V. DESCRIPCION DEL PROCESO OBTENCION DEL COBRE

a) Chancado: etapa en la cual grandes mquinas reducen las rocas a un tamao uniforme de no ms de 1,2 cm.

b) Molienda: grandes molinos continan reduciendo el material, hasta llegar a unos 0,18 mm.

c) Flotacin: En esta etapa se genera espuma, cuyas burbujas atrapan el cobre y otros minerales sulfurados contenidos en la pulpa. Luego de varios ciclos, se recolecta y se seca esta espuma para obtener el concentrado de cobre que contina su purificacin.

4FeS +7 O2 4SO2+2Fe2O3Cu2S +2 O2 2CuO+SO22CuO +Cu2S 4Cu +SO2

d) Fundicin: para separar del concentrado de cobre otros minerales (fierro, azufre y slice) e impurezas, este es tratado a elevadas temperaturas en hornos especiales. Aqu se obtiene cobre RAF (refinada a fuego), el que es moldeado en placas llamadas nodos, que van a electro refinacin.

e) Lixiviacin: Las pilas de material mineralizado se riegan con una solucin de agua con cido sulfrico que disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados, formando una solucin de sulfato de cobre.Esta solucin escurre a travs de la pila, se recoge, luego se purifica y se concentra antes de llevarla al electro obtencin.f) Electro refinacin: los nodos provenientes de la fundicin se llevan a celdas electrolticas para su refinacin. De este proceso se obtienen ctodos de alta pureza o ctodos electrolticos, de 99,99% de cobre.

g) Electro obtencin: consiste en una electrlisis mediante la cual se recupera el cobre de la solucin proveniente de la lixiviacin, obtenindose ctodos de alta pureza.h) Ctodos: obtenidos del proceso de electro refinacin y de electro obtencin, son sometidos a procesos de revisin de calidad y luego seleccionados, pesados y apilados.i) Despacho y transporte: los ctodos son despachados en trenes o camiones hacia los puertos de embarque y desde ah, a los principales mercados compradores.

Formas de extraccin La extraccin de cobre se puede hacer desde una mina a tajo (rajo) abierto o subterrnea. La extraccin subterrnea: se realiza cuando un yacimiento presenta una cubierta de material estril muy espesa, lo que hace que la extraccin desde la superficie sea muy poco rentable. Para ello se realizan distintos tipos de faenas bajo el suelo, las que pueden ser horizontales en tneles o galeras, verticales en piques o inclinadas en rampas. La extraccin a rajo abierto: se hace cuando una mina presenta una forma regular y el mineral est ubicado en la superficie y el material estril que lo cubre pueda ser retirado con facilidad. Un rajo se construye con un determinado ngulo de talud, con bancos y bermas en las que se realizan las tronaduras (detonaciones), de donde sale el material que luego ser transportado por estas mismas vas en grandes camiones.

VI. Diagrama de flujo de proceso de obtencin del cobre