La lixiviación es un proceso
hidrometalúrgico que permite obtener el cobre de los minerales oxidados
que lo contienen, aplicando una disolución de acido sulfúrico
y agua que son llevadas a diversos estanques donde se limpian
eliminandose las partículas sólidas que pudieran haber
sido arrastradas Este proceso se basa en que los minerales oxidados son
sensibles al ataque de soluciones acidas. Se pueden distinguir 3
fases en este proceso
a)Chancado: el material es extraído de la mina, que contiene minerales
oxidados de cobre, es fragmentado mediante un chancado primario y secundario
con el objetivo de obtener un material mineralizado de un tamaño
maximo de 1,5 a 3/4 de pulgada.
b)Formación de la pila: el material chancado es
llevado mediante cintas transportadoras hacia el lugar que se formara la pila.
En este trayecto el material es sometido a una primera
irrigación con una solución de agua y acido
sulfúrico.
c)Sistema de riego: a través del sistema de riego por goteo y de los
aspersores, se vierte lentamente una solución acida de agua con
acido sulfúrico en la superficie de las pilas. Esta
solución se infiltra en la pila hasta su base, actuando
rapidamente. La solución disuelve el cobre contenido en
los minerales oxidados, formando una solución de sulfato de cobre.
Lalixiviación se mantiene por 45 a 60 días, después de lo
cual se supone que se ha agotado casi completamente la cantidad de cobre
lixiviable El material restante es transportado mediante correas
transportadoras a botaderos donde se podría reiniciar un
segundo proceso de lixiviación para extraer el resto del cobre.
La utilización de pilas dinamicas, permite que al termino del
ciclo de lixiviación el material sea retirado y cargado nuevamente,
formando una nueva pila.
Características químicas
Techumbre de cobre con patina decardenillo en el
ayuntamiento deMinneapolis (Minnesota).
En la mayoría de sus compuestos, el cobre presenta estados de
oxidación bajos, siendo el mas común el +2, aunque
también hay algunos con estado de oxidación +1.
Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por
la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse
posteriormente por la formación deóxido cúprico (CuO).40 La
coloración azul del Cu+2 se debe a la formación del
ión [Cu (OH2)6]+2.41
Los compuestos unidos por enlaces iónicos forman redes cristalinas de
iones, que denominamos cristal. La red cristalina es
una estructura gigante que contiene un número
indefinido de iones (las cargas positivas son iguales, en cantidad, a las
negativas), de manera que el conjunto sea eléctricamente neutro.
En la figura anterior se puede ver la estructura del cloruro de
sodio. En la forma (A) se indican las posiciones (centros) de
los iones. En la forma (B) se representan los iones como esferas
empacadas. Los iones esféricos estan empacados
de manera que las atracciones iónicas semaximicen.
El enlace covalente
El modelo de enlace entre iones no se puede utilizar para explicar la
unión entre cualquier pareja de atomos. Si dos
atomos son iguales, no existe ninguna razón que justifique que
uno de estos atomos se transforme en ión. Para justificar estas situaciones se utiliza otro modelo
de enlace. Cuando los atomos que forman un enlace comparten sus electrones con la finalidad de
cumplir con la regla de los ocho, se forma un enlace. El tipo de enlace que se
observa en la molécula de hidrógeno y en otras moléculas
en que los electrones son compartidos por los dos núcleos se llama
enlace covalente. En la molécula de H2 los electrones
residen principalmente en el espacio entre los núcleos en donde son
atraídos de manera simultanea por ambos protones. El aumento de fuerzas de atracción en esta zona provoca la
formación de la molécula de H2 a partir de dos atomos de
hidrógeno separados. La formación de un
enlace entre los atomos de hidrógeno implica que la
molécula H2 es mas estable por determinada cantidad de
energía, que dos atomos separados (energía de enlace).
Cuando dos atomos idénticos se acercan los dos
electrones son atraídos de manera simultanea por ambos
núcleos. Así se forma el enlace.
Conductividad del enlace covalente
La falta de conductividad en estas sustancias se puede explicar porque los
electrones de enlace estan fuertemente localizados atraídos por
los dos núcleos de los atomos enlazados. La misma
explicación se puede dar para lasdisoluciones de estas sustancias en
disolventes del tipo del benceno, donde se
encuentran las moléculas individuales sin carga neta moviéndose
en la disolución. Dada la elevada energía necesaria para romper
un enlace covalente, es de esperar un elevado punto de fusión cuando los
atomos unidos extiendan sus enlaces en las tres direcciones del espacio
como sucede en el diamante; no obstante, cuando el número de enlaces es
limitado como sucede en la mayor parte de las sustancias (oxígeno,
hidrógeno, amoníaco, etc.) con enlaces covalentes, al quedar
saturados los atomos enlazados en la molécula, la
interacción entre moléculas que se tratara mas
adelante, sera débil, lo que justifica que con frecuencia estas
sustancias se encuentren en estado gaseoso a temperatura y presión
ordinarias y que sus puntos de fusión y ebullición sean bajos.
Enlace metalico
Por último estudiaremos el enlace metalico, su importancia la
podemos ver en el hecho de que las 3/4 partes de elementos del sistema
periódico son metales. El papel que estas sustancias han
tenido en el desarrollo de la humanidad es tan importante que incluso se
distingue entre la edad de piedra, la edad del
bronce y la del
hierro. De los 90 elementos que se presentan en la naturaleza algunos metales como
el sodio y el magnesio, pueden extraerse de los océanos donde se
encuentran disueltos. Los demas metales s
Expuesto largo tiempo al aire húmedo, forma una capa adherente e
impermeable de carbonato basico (carbonato
cúprico) de color verde y venenoso.42 También pueden formarse patinas de cardenillo,
una mezcla venenosa de acetatos de cobre de color verdoso o azulado que se
forma cuando los óxidos de cobre reaccionan
con acidoacético,43 que es el responsable del sabor del vinagre y
se produce en procesos de fermentación acética. Al emplear
utensilios de cobre para la cocción de alimentos,
deben tomarse precauciones para evitar intoxicaciones
por cardenillo que, a pesar de su mal sabor, puede ser enmascarado
con salsas y condimentos y ser ingerido.
Los halógenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en presencia
de humedad. En seco, el cloro y el bromo no producen efecto
y el flúor sólo le ataca a temperaturas superiores a
500 °C.40 El cloruro cuproso y el cloruro
cúprico, combinados con el oxígeno y en presencia de humedad
producen acido clorhídrico, ocasionando unas manchas
de atacamita o paratacamita, de color verde palido a azul
verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie y producen
mas cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la erosión.44
Los acidos oxacidos atacan al cobre, por lo cual se
utilizan estos acidos como decapantes (acido
sulfúrico) y abrillantadores (acido nítrico).
El acido sulfúrico reacciona con el cobre formando un sulfuro, CuS (covelina) o Cu2S (calcocita) de color negro
y agua. También pueden formarse sales de sulfato
cúprico (antlerita) con colores de verde a
azul verdoso.44 Estas sales son muy comunes en
los anodos de los acumuladores de plomo que se
emplean en los automóviles.
