Treball del coure. Aquest treball només esta fet amb fiinalitats didactiques i sense cap tipus de finalitats de lucre. Si s'utilitza o s'extreu respectiva informació, poseu les bibliografies. Gràcies mirar-lo i comenteu si es pot millorar.

1. 0
Daniel David Velásquez Bertrand
INSTITUT SANTA EUGÈNIA | 1R BAT
Treball de material
EL COURE
Font: http://chemindigest.com/copper-the-element-we-can-count-on/

2. 1
ÍNDEX GENERAL
Introducció __________________________________________________2
Què és?______________________________________________________3
Propietats___________________________________________________3
Obtenció: països productors_________________________________4
Procés de fabricació_________________________________________5
Aplicacions habituals del material__________________________8
Innovacions tecnològiques__________________________________9
Reciclatge__________________________________________________10

3. 2
Introducció
El coure o del llatí cuprum és un dels primers metalls utilitzats per la humanitat. Des de
fa 7000 aC o més, hem estat convivint amb ell, i és força probable que aquest metall sigui
el primer amb el qual vàrem desenvolupar la metal·lúrgia. Aquest material va adquirir
una importància tan elevada que fins i tot té la seva pròpia època de l’antiguitat de la
humanitat, l’edat del coure. I una altra època, l’edat del bronze. Aquesta prové d’un dels
seus aliatges, el bronze.
Avui en dia, el coure és el tercer metall més utilitzat, només endarrere del ferro i l’alumini
respectivament. Aproximadament el 0,01% de l’escorça terrestre està format per coure i
no és molt abundant a la natura.

4. 3
Què es?
El coure és un element químic metàl·lic natiu (es troba a la natura) i diamagnètic, de
nombre atòmic 29 que es representa amb el símbol Cu en l’àmbit químic. Es tracta d’un
metall de transició (orbital tipus d) de coloració rogenca, i que gràcies a les seves
propietats (alta conductivitat elèctrica, ductilitat i mal·leabilitat) s’ha convertit en un dels
materials més importants en l’indústria elèctrica.
Propietats
Coure com metall de transició, del bloc d, de massa atòmica 63,536 u. Les seves propietats
són principalment les següents: la seva duresa elevada, la seva densitat elevada, metall
diamagnètic, metall tou i plàstic, alta resistència a la corrosió, punt d’ebullició i fusió
elevats, alta conductivitat tèrmica i elèctrica. A més de la seva ductilitat i mal·leabilitat.
Coure en l’assaig de duresa Brinell és equivalent a 874 MN m-2
, té una densitat de 8960
𝑘𝑔/𝑚3
, un punt de fusió de 1085 ºC o 1357,77 K i un punt d’ebullició de 2567 ºC o 2840
K. Aleshores, la seva conductivitat tèrmica és de 401 W/(K*m) i respectivament té una
conductivitat elèctrica de 0.596 106
/cm Ω. El coure té un límit elàstic de 110 GPa, un
límit elàstic de 69 MPa, un esforç de trencament de 220 MPa i un allargament del 45%
Totes aquestes característiques del coure són les intrínseques del material, però en aliatges
com el bronze, l’estany millora les propietats de fusió i emmotllament del coure i, afegit
en petites proporcions (<12%), augmenta la seva duresa i resistència al desgast per
fregament.
Font: https://en.wikipedia.org/wiki/File:NatCopper.jpg
Font:
https://en.wikipedia.org/wiki/C
opper#Characteristics

5. 4
Obtenció: països productors
Per saber com s’obté el coure primer de tot hem de conèixer quines són les fonts principals
de l’obtenció del material. El coure és un metall natiu, és a dir, que es troba a la natura.
No obstant això no significa que es trobi coure pur, sinó que el trobem en diferents tipus
de minerals barrejats d’altres materials. Els materials principals on es troba el coure són
els següents:
❖ Calcocita (𝐶𝑢2S): La calcocita és un mineral fràgil de color gris plom negrós i d’una
lluentor metàl·lica. Formada per un màxim d’un 79,8% de coure.
❖ Calcopirita (𝐶𝑢𝐹𝑒𝑆2): La calcopirita és un mineral fràgil de color groc llautó i d’una
lluentor metàl·lica. Formada per un màxim d’un 25% de coure.
❖ Malaquita Cu 2CO 3(OH) 2: La malaquita és un mineral fràgil de color verd i sense
lluentor. Formada per un màxim d’un 57% de coure.
Font:
https://ca.wikipedia.org/wiki/Calcocita#/media/F
itxer:Chalcocite.jpg
Font:
https://mineriaenlinea.com/rocas_y_minerales/c
alcopirita/#Propiedades_Fisicas
Font: https://malaquita.info

6. 5
Un cop coneixem les principals fonts del coure, podem profunditzar en com l’obtenim a
partir d’aquest mineral. L’obtenció del coure es fa a cel obert, en galeries subterrànies o
in situ. El mineral extret per mètodes mecànics, òxids i sulfurs, es tritura posteriorment
obtenint polsim que conté usualment menys de l’1% de coure. Un cop estem en aquest
punt, es poden utilitzar dos mètodes: la pirometal·lúrgia o hidrometal·lúrgia. Els països
d’on s’extreu el coure principalment són: països sud-americans (Xile, Perú...), Mèxic,
Estats Units, l’antiga URSS i la Xina.
Procés de fabricació
Com s’ha mencionat abans, un cop hem concentrat el coure, podem emprenyar dos
processos per l’obtenció del material:
❖ Pirometal·lúrgia: La pirometal·lúrgia representa el 83% de la producció de coure
mundial en el 2010 i és l’opció emprenyada per aconseguir coure de la calcopirita i
calcocita.
Aquest procés esta compost per cinc etapes fonamentals:
1. Concentració o flotació: Durant la flotació, la mena del mineral conté entre
0,5-2% de coure que es aixafat i triturat i després es neteja en una cambra
d’aigua.

7. 6
2. Filtrat: Es genera una escuma a partir de afegir oli de pi i s’agrega a un
col·lector per convertir la superfície del mineral hidrofòbica i s’uneixi a una
bombolla de petroli i se separi d’altres impureses.
3. Rostit: La fusió es fa a uns 550ºC en un forn que ha sigut prèviament fluïditzat
per oxidar parcialment el sulfur de ferro (FeS) per facilitar la seva eliminació
mitjançant escòries.
4. Fosa: Durant la fosa es troba a us 1250ºC. El FeS reacciona amb òxids
superiors formats durant el rostit per transformar-lo en FeO i aquest reacciona
amb fluxos com Si02 o CaO per formar escòries.

8. 7
5. Conversió: En convertir el Fe, S i altres impureses s’eliminen per produir
coure blíster. Aquí es bufa oxigen pur des del costat del convertidor.
L’oxidació de FeS produeix prou calor per fer-lo autògens.
6. Refinament: El refinament esta compost per dos tècniques:
• Refinació de foc: El blíster de coure obtingut es fon en un forn i es bufa
aire suau que condueix a l’oxidació de S, Ni , Bi, etc. Presents en ell.
• Refinació electrolítica: Es pren el metall refinat i es fa un ànode.
Aleshores el procés es desenvolupa en una cel·la electrolítica on el coure
de l’ànode es dissol electroquímicament en cations Cu2+
.
Aquest procés triga entre 12-14 dies. Al final s’obté lamines de coure que després son
transformades en fil per comercialitzar-lo.
❖ Hidrometal·lúrgia: La hidrometal·lúrgia representa el 17% de la producció de coure
mundial el 2010. S’emprenya en l’aprofitament dels residus minerals que tenen petites
quantitats de coure e aquests en forma d’òxids i sulfats. El procés es força semblant a
la pirometal·lúrgia.

9. 8
Aplicacions habituals del material
El coure, al ser-ne un metall considerablement abundant, econòmic i amb unes propietats
mecàniques, elèctriques, tèrmiques, resistència a la corrosió, llarga durabilitat, etc.
Llavors, l’han convertit en el tercer metall més utilitzat del món en la indústria.
Les aplicacions habituals del coure són:
❖ Monedes: Les monedes d’un fins a cinc cèntims d’euro són d’acer recobert de coure.
Les monedes de 10 fins 50 cèntims són d’or nòrdic (89% de coure). El disc interior
de la moneda d’un euro i la part exterior de la moneda de dos euros.
❖ Electricitat i telecomunicacions: A causa de les seves propietats excepcionals, el coure
és el material més emprenyat en aquest àmbit. S’utilitza en generadors, motors,
transformadors i transistors. També la majoria dels cables telefònics són de coure, i
una de les principals aplicacions de les telecomunicacions són la fibra òptica,
contenen coure en els seus circuits integrats.
Font: http://textileslacavada.com/web/wp-content/uploads/2014/05/1100x550-
cable.jpg
❖ Construcció i ornamentació: Les canonades estan fetes de coure o llautó (aliatge del
coure) i aquestes representen la gran majoria de la xarxa que transporta l’aigua.
S’utilitza aquest tipus de material per la seva resistència a la corrosió i les seves
propietats antibacterianes. I sobretot, són millors que les del plàstic gràcies al fet que
aquestes no es cremen, és a dir no desprenen gasos nocius.
Font: https://ca.wikipedia.org/wiki/Coure#Aplicacions_i_usos

10. 9
❖ El bronze: Aliatge del coure, s’utilitza en la fabricació dels coixinets i les vàlvules
(especialment en la indústria del petroli), la maquinària naval, els àleps de turbines,
les campanes, la decoració (estàtues, figures...), etc.
❖ Altres aplicacions: El coure s’utilitza en fungicides i desinfectants. En suplements
nutricionals. I sobretot en tubs de condensadors, microones, calefacció, aire
condicionat, electroimants, bombetes, caldereria i tubs fluorescents.
Innovacions tecnològiques
El coure és un dels primers metalls utilitzats per la humanitat, per això des de fa mil·lennis
que s’ha utilitzat, fins i tot té la seva pròpia època en la nostra historia. Fins a tal punt que
ha fet nombroses innovacions tecnològiques.
Les primeres tecnologies desenvolupades per aquest material serien la fabricació d’armes
primitives (ganivets, espases...), escultures, etc.
Tanmateix, en l’actualitat el coure és un material imprescindible per la indústria
electrònica i telecomunicacions. Podríem assegurar que sense coure aquestes indústries i
unes més es trobarien amb una tecnologia precària pel fet que altres materials amb
semblants característiques són molt més costosos. Només un cargol d’un aliatge del coure
ha permès que es redueixi l’emissió de gasos d’hidrogen provocat que siguin més segures,
més fàcil de fabricar i que n’augmentes l’eficàcia i durabilitat. Un sol xip pot contenir
Font:
https://www.steelmart.com.mx
/site/?page=detail-
product&product=00S08
Font:
http://ca.yzpipes.com/uploads/2
02019776/n2020072410372081
73492.jpg
Font: http://cdn-s-
www.ledauphine.com/images/53910EEB-9D9E-4DE1-
9B5C-D6A3FE7C1696/LDL_V0_12/alstom-va-lancer-
une-etude-pour-ameliorer-la-performance-des-
turbines-equipant-les-centrales-hydrauliques-photo-
alstom-1508313090.jpg
Font:
https://www.campanashportilla.
com/images/campana_sobreme
sa_01.png

11. 10
100 km de xarxes diminutes que construeixen vies elèctriques 4000 vegades més primes
que un pèl humà. Llavors els dispositius electrònics s’han fet més petits, però ara són més
ràpids i confiables. També ha intervingut molt en la indústria automobilística perquè
molts components mecànics (calefacció, ventilació i aire condicionat), ja que el coure és
el nucli dels sistemes tèrmics i elèctrics. Aleshores, el coure ha permès xarxes
d’alineacions de cables d’alta tecnologia que permeté ixen que siguin més segurs, i
còmodes i augmentant l’eficiència energètica i la productivitat dels recursos.
Per últim el coure ha revolucionat els trens d’alta velocitat com que moltes
infraestructures d’aquest estan fetes de coure, per la seva resistència a la corrosió i
conductivitat elèctrica i tèrmica, a més que és un material econòmic.
Reciclatge
El coure és un material 100% reciclable al final de la vida útil del producte i es pot
reutilitzar tantes vegades com es vulgui, que mantindrà les seves propietats i efectivitat. I
no menys important, si es recicla totalment, la quantitat de recursos utilitzats són molt
més inferiors comparats amb la seva producció a cel obert. Ja que el reciclatge no és molt
car i s’aconsegueix un producte que recupera gairebé el 100% de la matèria primera.
Malgrat que a Europa només es recicla el 41% del coure possible, però amb noves lleis
s’estima que dins d’uns anys n’augmenti aquesta xifra. En conseqüència, la producció del
coure i el processat comporta molta quantitat de residus tòxics. D’aquests residus en
podem diferenciar de tres tipus:
❖ Deixies de minerals (33%)
❖ Residus del procés de lixiviació (28)
❖ Roques de rebuig (39%)

12. 11
D’una banda, resulta en una quantitat gegant de contaminació perquè genera molt de
sulfat de coure i diòxid de carboni, que provoca la contaminació del sòl, contaminació a
l’aigua, i l’exposició de grans quantitats de coure poden ferir el fetge, els ronyons, sense
tindre en compte amb les irritacions de la pell, nàusees, vòmits, etc.
D’una altra banda, només una petita proporció de les barreges de roques triturades de la
mineria s’aprofita i s’utilitza per a construir dics, abocadors i bases de paviment a
carreteres.
En conclusió, cal que comencem a posar en practica mètodes de reciclatges, perquè no
val la pena exposar la nostra salut a una contaminació que dins uns anys pot perjudicar-
nos molt més.