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A Jornada Milagrosa do Cobre: Você sabe como o minério de cobre é transformado em metal?
A extração de cobre é um processo complexo e variado que envolve uma variedade de métodos físicos, químicos e eletroquímicos para extrair cobre metálico de seu minério. À medida que a tecnologia avança, os métodos de extração variam de país para país, com variações abrangendo fontes minerais, regulamentações ambientais locais e outros fatores de influência.
Contexto históricoO uso do cobre tem uma longa história, que remonta a 7480 a.C., e a antiga cultura do bronze na América do Norte registra uma das primeiras tecnologias de extração de minério de cobre do mundo.
A extração humana de cobre pode ser rastreada até a Era Neolítica, quando o cobre mais antigo era forjado a frio em artefatos. Objetos como os encontrados em Çayönü Tepesi, no leste da Turquia, que podem datar entre 7200 e 6600 a.C., mostram que os primeiros humanos já usavam cobre. O Vale de Timna, em Israel, é o local de mineração de cobre mais antigo, que já estava em uso em 4000 a.C.
Processo de fundição
Até a segunda metade do século XX, a fundição de minérios de sulfeto era quase a única maneira de extrair cobre metálico. Em 2002, 80% da produção global de cobre primário veio de minerais de cobre-ferro-enxofre, a grande maioria dos quais foi extraída por fundição. Tradicionalmente, as operações de fundição ficavam localizadas perto da mineração para reduzir os custos de transporte. À medida que o minério de cobre é extraído, seu teor de metal diminui gradualmente, então o minério precisa ser concentrado primeiro e depois fundido para reduzir os custos de energia.
O desenvolvimento da tecnologia de flotação por espuma marcou um grande avanço no processamento de minerais, o que efetivamente aumentou a eficiência da extração de cobre e reduziu as perdas.
Tecnologia de Concentração
No século XXI, o teor médio dos minérios de cobre era inferior a 0,6%, e a proporção de minerais economicamente extraíveis era inferior a 2% do volume total do minério. Portanto, todas as operações de mineração devem ser tratadas com concentração. O método de tratamento usual é separar os minerais usando equipamento submersível e aumentar a concentração com a ajuda da tecnologia de flotação por espuma.
Flotação de espuma
Durante a flotação de espuma, o minério triturado é misturado com água e produtos químicos para fazer com que os minerais de sulfeto se fixem às bolhas de ar. Essas bolhas sobem à superfície como espuma, da qual são coletados minerais de cobre concentrados. Às vezes, o processamento secundário é realizado para remover outras impurezas minerais indesejadas e melhorar ainda mais a pureza do cobre.
Tecnologia de metalurgia do hidrogênio
Os minérios de óxido de cobre são geralmente extraídos usando tecnologia metalúrgica de hidrogênio, ou seja, o óxido é lixiviado por lixiviação em pilha ou despejo. Nesse processo, o ácido sulfúrico lixivia o cobre, seguido pela extração com solvente para purificar a solução de retenção de cobre.
Escolher o método de extração correto é fundamental porque a composição química e as propriedades físicas dos diferentes tipos de minério podem afetar significativamente a eficiência da extração.
Processo de fundição e conversão
O teor de cobre na escória de cobre da fundição está principalmente entre 30% e 70%. Esta etapa envolve a remoção de níquel e enxofre da escória de cobre fundido. O produto da fundição é chamado de cobre expandido, que pode ter até 98% de pureza. Este sistema não só produz cobre metálico eficiente, mas também produz subprodutos como ácido sulfúrico, o que promove ainda mais a proteção ambiental e a reciclagem de recursos.
Processo de refino
Após a fundição, o cobre precisa ser ainda mais purificado por meio do refino a fogo para finalmente obter cobre metálico de alta qualidade. Neste processo, também é dada atenção à gestão do consumo de energia e à segurança operacional.
Esta série de processos de extração do minério de cobre não representa apenas a evolução de uma tecnologia, mas também parte do desenvolvimento da sociedade humana. A extração de cobre pode parecer comum, mas envolve vários princípios científicos e desafios técnicos. Diante dos diferentes tipos de minério transportados por navios e da crescente demanda, a futura tecnologia de extração enfrentará um grande teste sobre como otimizar a eficiência e proteger o meio ambiente?
