El mineral de cobre extraído de las minas de cobre se beneficia para obtener concentrado de cobre o arena de cobre con mayor contenido de cobre. El concentrado de cobre debe fundirse para obtener cobre refinado y productos de cobre.

Proceso de fundición de cobre:

El desarrollo de la tecnología de la metalurgia del cobre ha pasado por un largo proceso, pero hasta el día de hoy, la fundición de cobre sigue dominada por la pirometalurgia, que representa aproximadamente el 85% de la producción mundial de cobre. La tecnología moderna de hidrometalurgia se está promoviendo gradualmente, y su introducción ha reducido considerablemente el costo de la fundición de cobre.

1. Fundición pirometalúrgica de cobre

El cobre catódico, o cobre electrolítico, se produce mediante fundición y refinación electrolítica, generalmente adecuado para minerales de sulfuro de cobre de alta ley. La fundición pirometalúrgica generalmente implica primero beneficiar el mineral crudo que contiene unos pocos por ciento o por mil de cobre hasta el 20-30% como concentrado de cobre, luego realizar la fundición de mata en un alto horno cerrado, horno de reverbero, horno eléctrico o horno flash. La mata fundida resultante (cobre blister) se envía luego a un convertidor para soplarla y convertirla en cobre crudo, y luego se somete a refinación oxidativa y eliminación de impurezas en otro horno de reverbero, o se funde en placas de ánodo para electrólisis para obtener cobre electrolítico con una ley de hasta 99.9%. Este proceso es corto, altamente adaptable y puede lograr una tasa de recuperación de cobre del 95%. Sin embargo, dado que el azufre del mineral se descarga como gas residual de dióxido de azufre durante las etapas de producción de mata y soplado, es difícil de recuperar y puede causar contaminación. En los últimos años, han surgido métodos como el proceso Baiyin y el proceso Noranda para la fundición en baño, y el proceso Mitsubishi de Japón, y la fundición pirometalúrgica se está desarrollando gradualmente hacia una producción continua y automatizada.

Además del concentrado de cobre, la chatarra de cobre es también una materia prima importante para el cobre refinado, incluyendo la chatarra de cobre vieja y la chatarra de cobre nueva. La chatarra de cobre vieja proviene de equipos y maquinaria viejos, edificios abandonados y tuberías subterráneas; la chatarra de cobre nueva proviene de los desechos de cobre descartados por las plantas de procesamiento (la relación de rendimiento de los materiales de cobre es aproximadamente del 50%). Generalmente, el suministro de chatarra de cobre es relativamente estable. La chatarra de cobre se puede clasificar en: cobre misceláneo desnudo (grado superior al 90%); cobre misceláneo amarillo (cable eléctrico); materiales que contienen cobre (motores viejos, placas de circuito); y cobre producido a partir de chatarra de cobre y otros materiales similares, también conocido como cobre reciclado.

2. Fundición hidrometalúrgica de cobre

Generalmente adecuado para cobre oxidado de bajo grado, el cobre refinado producido es cobre electrowon. Los métodos hidrometalúrgicos modernos incluyen tostación sulfatante-lixiviación-electroobtención, lixiviación-extracción-electroobtención, lixiviación bacteriana, etc., adecuados para la lixiviación en pilas, lixiviación en tinas o lixiviación in situ de minerales complejos de bajo grado, minerales de cobre oxidados y minerales de desecho que contienen cobre. La tecnología hidrometalúrgica se está promoviendo gradualmente, y se espera que alcance el 20% de la producción total a finales de este siglo. La introducción de la fundición hidrometalúrgica ha reducido en gran medida el costo de la fundición de cobre.

El diagrama de flujo del proceso es el siguiente: Entre ellos, la extracción de cobre (el proceso por el cual el cobre entra en la fase orgánica desde la fase acuosa) y el stripping (el proceso por el cual el cobre entra en la fase acuosa desde la fase orgánica) son medios tecnológicos importantes en la fundición hidrometalúrgica moderna del cobre.