COMO se EXTRAE el COBRE de la TIERRA | ASI se HACE uno de los METALES más USADOS del MUNDO

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Resumen Breve

Este video explica el proceso de extracción y refinación del cobre, desde la identificación de depósitos minerales hasta la producción de alambre conductor. Se destacan la importancia del cobre en la vida moderna, las técnicas de minería a cielo abierto, los métodos de lixiviación y flotación, y los procesos de fundición y refinación electrolítica para obtener cobre de alta pureza.

  • El cobre es esencial en la vida moderna debido a su conductividad y resistencia a la corrosión.
  • La extracción del cobre implica la remoción de grandes cantidades de roca y el uso de explosivos.
  • El proceso de refinación varía según el tipo de mineral (óxido o sulfuro) e incluye lixiviación, flotación, fundición y refinación electrolítica.

Introducción al Cobre y su Importancia

El video comienza destacando la importancia del cobre como uno de los metales más utilizados en el mundo, con una producción diaria de más de 100,000 toneladas y un consumo anual en China de más de 14 millones de toneladas. Se subraya que el cobre es indispensable para la civilización moderna, presente en motores, sistemas de calefacción y cables eléctricos. Sus propiedades, como la conductividad, resistencia a la corrosión, flexibilidad y reciclabilidad, lo hacen un material valioso. El cobre se encuentra en la corteza terrestre, principalmente en rocas sedimentarias, y su extracción es un proceso complejo.

Extracción en la Mina de Chuquicamata

La mina de Chuquicamata, ubicada en el desierto de Atacama en Chile, es una de las minas de cobre a cielo abierto más grandes del mundo. Se extraen más de 300,000 toneladas de cobre al año, removiendo millones de toneladas de roca. El proceso comienza con la remoción de capas de material estéril, alcanzando profundidades de hasta 100 metros. Se utilizan perforadoras para crear agujeros de 16 metros de profundidad, que luego se llenan con explosivos como nitrato de amonio y ANFO. Las explosiones controladas fracturan la roca, facilitando su extracción.

Carga y Transporte del Mineral

Después de las explosiones, se cargan las rocas con excavadoras gigantes que pueden levantar entre 55 y 88 toneladas de material en cada cucharada. Este material, que contiene menos del 0.5% de cobre, se transporta en camiones mineros con capacidad de hasta 400 toneladas. La operación de la mina se gestiona desde un centro de control que supervisa todas las actividades en el terreno.

Procesamiento del Mineral de Óxido

El proceso para liberar el cobre del mineral varía según si el mineral es de tipo óxido o sulfuro. Para el mineral de óxido, las rocas se apilan en áreas de lixiviación y se riegan con una solución diluida de ácido sulfúrico. Este ácido se filtra a través de la roca, disolviendo el cobre. La solución resultante se recoge en estanques y se envía a la planta de procesamiento. Allí, la solución de cobre se mezcla con un reactivo orgánico y una solución ácida para aumentar la concentración del cobre. Luego, se aplica una corriente eléctrica en tanques con placas de cobre (cátodos), donde los iones de cobre se depositan, formando placas de cobre con una pureza del 99.99%.

Procesamiento del Mineral de Sulfuro

El procesamiento del mineral de sulfuro es más complejo. Comienza con la trituración de las rocas en un molino gigante con bolas de acero. El material resultante pasa por cintas perforadas y molinos secundarios hasta pulverizarse. Se añaden productos químicos y una sustancia espumante, y la mezcla se introduce en tanques de flotación. Burbujas de aire arrastran las partículas de cobre a la superficie, formando una espuma rica en cobre que se recoge y se filtra para obtener un concentrado con una pureza del 25-30%.

Fundición y Purificación del Cobre

El concentrado de cobre se transporta a la planta de fundición, donde se mezcla con arena de sílice (fundente) para eliminar impurezas. La mezcla se funde a temperaturas extremas, separando la escoria (hierro y otros minerales) del cobre, que alcanza una pureza del 60%. Luego, se refina en un segundo horno hasta alcanzar el 98% de pureza. El residuo fundido se vierte en pilas de escoria. El cobre líquido se transporta a otro horno para la purificación final, alcanzando una pureza del 99.4%. Se vierte en moldes para formar ánodos rectangulares que se enfrían y se envían a una refinería.

Refinación Electrolítica y Producción de Alambre

En la refinería, los ánodos se sumergen en tanques con electrolito y se enfrentan a cátodos. Al aplicar corriente eléctrica, el cobre puro se transfiere de los ánodos a los cátodos, dejando las impurezas en el fondo. El resultado es cobre con una pureza del 99.99%. Este cobre fundido se introduce en un horno vertical y se canaliza hacia un molde que forma bloques rectangulares. El cobre fundido pasa a través de una abertura y se enfría con agua, formando una barra rectangular continua. Rodillos reducen su diámetro, transformándola en una varilla de cobre de 7 mm de grosor. La varilla se enrolla en espiral y se comprime para facilitar su transporte, lista para convertirse en alambre conductor.

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Transcript

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0:00 Es uno de los metales más utilizados del mundo. Cada día se producen más de 100,000 toneladas de cobre. Solo China consume más de 14 millones de toneladas al año. Para obtener una sola tonelada de cobre hay que extraer casi 200 toneladas de roca. Pero, ¿alguna vez te has preguntado cómo se hace el cobre? Visitamos una de las minas más grandes del mundo para descubrir cómo se obtiene uno de los metales más apreciados del planeta. La civilización moderna no podría funcionar sin él. Este metal está presente en casi todos los aspectos de nuestra vida diaria. Forma parte de los motores, los sistemas de calefacción y los cables eléctricos que alimentan nuestras ciudades. El cobre es uno de los mejores conductores del calor y la

0:46 electricidad. Posee una resistencia excepcional a la corrosión. Es muy flexible y maleable y se recicla de forma indefinida. Pero, ¿de dónde se obtiene el cobre? El cobre se encuentra en la corteza terrestre, en la capa más superficial de la Tierra, sobre todo en rocasimentarias, y su extracción es un proceso complejo que incluye varias etapas. La primera consiste en identificar zonas con potencial de depósitos de mineral de cobre. Esto requiere estudios geológicos, análisis de muestras y técnicas de prospección para encontrar lugares donde el cobre esté presente en concentraciones económicamente viables. La mina de Chuquikamata se extiende en pleno desierto de Atacama, en el norte de Chile. Rodeada por un paisaje árido y extremo, esta gigantesca excavación es una de las minas de cobre a cielo abierto más grandes del planeta. Cada

1:32 año se extraen más de 300,000 toneladas de cobre a partir de millones de toneladas de roca. Pero antes de llegar al valioso mineral, es necesario remover enormes capas de material estéril. En algunas zonas el yacimiento alcanza los 100 m de profundidad, lo que obliga a usar maquinaria colosal y toneladas de explosivos. Para extraer la roca que contiene cobre se utiliza una enorme perforadora que hace alrededor de 130 agujeros conocidos como barrenos de al menos 16 m de profundidad, lo que equivale a la altura de un edificio de cinco pisos. En cada barreno se introduce una potente mezcla de nitrato de amonio y combustible, además de cierta cantidad de un alto explosivo llamado ANFO y luego se rellena con material estéril. Desde una distancia segura, un operario activa las cargas

2:18 haciendo que las explosiones se detonen en serie. Cada detonación es tan potente que podría derribar un rascacielos entero. El tiempo entre una explosión y otra es de aproximadamente 2 milisundos. Este patrón de detonación está diseñado para fracturar la mayor cantidad posible de roca con contenido de cobre. Gracias a la tecnología y a los patrones de explosión que se diseñan, la energía explosiva fragmenta la roca bajo tierra, minimizando la dispersión del material y el polvo. Después de la explosión, y una vez que es totalmente seguro entrar a la mina, se comienza con la carga del mineral. Palas gigantescas levantan el material con su gran cucharón y lo van depositando en estos enormes camiones de minería. Se necesita una tonelada de mineral para obtener 6 kg de cobre. Por lo tanto, para obtener una tonelada de

3:03 cobre se extraen casi 200 toneladas de mineral. Las excavadoras recogen la roca levantando entre 55 y 88 toneladas de una sola vez. Esa roca contiene menos del 0,5% de cobre. Los camiones miden casi 7 m de altura y tienen una capacidad de hasta 400 toneladas, lo que significa que podrían transportar hasta 300 vehículos. Como el tamaño de una mina a cielo abierto es enorme, su funcionamiento se maneja desde un centro de control, el cual se encuentra en una torre como las de los aeropuertos, desde donde se puede observar todo lo que sucede en el terreno. Pero, ¿cómo se transforma una roca de mineral oscuro en uno de los metales más usados del mundo? Liberar el cobre del mineral requiere distintas técnicas que varían según si el mineral es de tipo óxido o sulfuro.

3:49 Para procesar mineral de óxido se apilan las rocas en áreas especiales de lixiviación. El material se deposita en la periferia de la mina para iniciar el proceso de lixiviación. Allí se riegan con una solución diluida de ácido sulfúrico. Durante semanas este ácido se filtra lentamente a través de la roca disolviendo el cobre. La solución cargada con iones de cobre se recoge en estanques y se distribuye hacia la planta de procesamiento. En un canal especial, la solución de cobre se une con un reactivo orgánico y flota en la superficie. Luego se le añade una solución ácida que aumenta la concentración del cobre y lo hace conductivo eléctricamente. La solución se transfiere a una serie de tanques con finas placas de cobre llamadas cátodos. Se aplica una corriente eléctrica y losiones de cobre comienzan a depositarse en las placas. En solo 10

4:36 días, cada una alcanza un grosor de 2,5 cm y un peso de unos 125 kg. La pureza alcanza el 99,99%, lo cual es esencial si el cobre se utiliza para fabricar productos eléctricos. Extraer cobre de roca con sulfuro es un proceso más complejo. Comienza en un gigantesco tambor conocido como molino. Dentro, bolas de acero trituran las rocas húmedas en fragmentos. Al salir del molino, el material pasa por una cinta perforada que separa los trozos más pequeños. Esos fragmentos continúan hacia molinos secundarios. Las piedras más grandes regresan al molino para otra ronda de molienda. Una vez pulverizado, se añaden productos químicos que recubren las partículas de cobre y se mezcla una sustancia espumante. La mezcla entra a

5:22 los tanques de flotación donde burbujas de aire arrastran las partículas hacia la superficie. Esta espuma rica en cobre se recoge y se filtra para obtener un concentrado con una pureza de entre 25 y 30%. El siguiente paso ocurre en la planta de fundición. El concentrado viaja por tren hasta enormes patios donde se mezcla en capas con arena de sílice conocida como fundente. Esta arena ayuda a eliminar impurezas durante la fundición. A temperaturas extremas, la mezcla se convierte en un líquido incandescente. La escoria, compuesta por hierro y otros minerales, flota mientras el cobre se hunde. En este punto ya alcanza una pureza del 60%. Luego pasa a un segundo horno donde el contenido de cobre sube al 98%. El residuo fundido se vierte en una

6:08 pila, una corriente de escoria candente que fluye como lava fundida. Al enfriarse se solidifica y pasa a formar parte del paisaje. Mientras tanto, una grúa transporta el cobre líquido a otro horno donde se realiza la purificación final. La pureza aumenta hasta el 99,4% y el cobre fundido se vierte en moldes dando forma a grandes losas rectangulares llamadas ánodos. Estas losas se enfrían con rociadores de agua y se solidifican. Un cilindro hidráulico las expulsa del molde y un sistema automatizado las traslada a una estación de enjuague donde se eliminan los restos de la gente desmoldante. Después envían a una refinería a cientos de kilómetros de distancia. En la refinería se alcanza la pureza máxima. Los ánodos se sumergen en tanques con electrolito y se

6:53 enfrentan a finas láminas metálicas llamadas cátodos. Al aplicar corriente eléctrica, el cobre puro se transfiere de los ánodos a los cátodos. Las impurezas caen al fondo del tanque. El resultado es cobre con una pureza del 99,99%, apto para fabricar los cables más exigentes. Este cobre fundido se introduce en un horno vertical. El cobre se derrite y fluye hacia el fondo. Desde allí se canaliza hacia un molde que forma bloques rectangulares de unos 6 m de largo. El cobre fundido pasa a través de una abertura del molde y se enfría con agua formando una barra rectangular continua. Unos rodillos reducen significativamente su diámetro. Al pasar por estas ranuras, la barra se transforma en una varilla de cobre de unos 7 mm de grosor. La varilla sale del

7:39 sistema y la máquina la enrolla en forma de espiral. Los rollos caen ordenadamente sobre un carrete de acero. Luego, una máquina comprime el rollo de cobre para que ocupe menos espacio durante su transporte. Este carrete de cobre puro será convertido en alambre conductor, listo para llevar electricidad a todo el mundo. Si quieres saber cómo se hace la plata, tienes el enlace en la descripción y en el primer comentario. Dale like al vídeo si te ha gustado y compártelo con otra persona que le pueda interesar. Además, suscríbete a este canal activando las notificaciones para seguir aprendiendo. Un saludo.

8:25 [Aplausos]

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