Cómo se fabrica el cobre

- Jul 13, 2018-

El cobre se encuentra en la cuarta familia periódica IB de la tabla periódica. Es el primer metal utilizado por la humanidad. El cobre tiene excelentes propiedades y ha sido ampliamente utilizado en el campo industrial. El contenido de cobre en la corteza terrestre es de alrededor del 0,01%. En la naturaleza, el cobre es principalmente en forma de compuestos. Los minerales de cobre comunes son calcopirita (CuFeS2), calcopirita (Cu2S), malaquita (Cu2 (OH) 2CO3), calcopirita (Cu2O) y calcopirita (CuSO4 5H2O).


En la dinastía Han del Oeste, el registro de "Zeng Qing Zeng hierro es de cobre" en "Huainan Wan Bi Shu" de Liu An se escribió en el sentido de poner una lámina de hierro en una solución de sulfato de cobre u otra solución de sal de cobre para reemplazar el cobre. Este método es el pionero de la hidrometalurgia moderna. El proceso de producción de cobre en proceso húmedo también se conoce como método de cobre biliar. El proceso de producción incluye principalmente dos pasos, uno es la lixiviación de cobre y el hierro se coloca en la solución del vitriolo. Los iones de cobre en el vitriol son depositados por el hierro para ser depositados en un solo cobre. Los dos es recolectar el polvo de cobre de reemplazo y luego fundirlo. El principio esencial de la metalurgia del cobre húmedo es reemplazar el metal débil (excepto K, Ca, Na), que es más fuerte que el cobre. Por ejemplo, el metal zinc o hierro se agrega a la solución de sulfato de cobre, y el metal cobre puede ser reemplazado. La reacción principal es CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4; CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4.


El primer hombre de cobre metalúrgico húmedo del mundo, Zhang Qian, ha escrito un Libro del "baño de cobre" en combinación con los trabajos y la experiencia personal de sus predecesores. El libro describe el uso de cobre que contiene mineral de cobre (o agua de vesícula biliar), que tiene las ventajas de "menos costo y menos esfuerzo".


En los laboratorios químicos, también podemos simular la metalurgia húmeda. Se toma un cable de 20 cm de largo con el papel de lija para pulir la luz, luego se toman 4 ml de sulfato de cobre en el tubo de ensayo y se agrega el cable de hierro brillante al tubo de ensayo. Se puede colocar estáticamente. Se puede observar que la superficie del cable tiene una precipitación de metal rojo púrpura, y la solución cambió gradualmente de azul a verde claro. El metal rojo púrpura es cobre, y finalmente el alambre se recolecta para recolectar el cobre precipitado en la superficie del alambre.


Además, en la antigua China, también existía un método de fundición de cobre: "fundición de cobre por fuego". Según la investigación textual, la fundición de cobre en la dinastía Shang usaba principalmente malaquita y carbón vegetal. El proceso de fabricación de cobre con óxido de cobre y reductor a alta temperatura es el proceso de fabricación de cobre. La reacción requiere una cierta temperatura, por lo que el monómero de cobre se puede producir en condiciones de calentamiento, por lo que se denomina "método de cobre de fuego".


Hace mucho tiempo que se descubrió que la malaquita puede producir un metal rojo brillante después de la quema. Este metal es cobre. El componente principal de la malaquita es el carbonato de cobre alcalino [Cu2 (OH) 2CO3]. El calor del carbonato de cobre alcalino se descompondrá para producir cobre, agua y dióxido de carbono. El carbono o el monóxido de carbono es reductivo y puede reducir el óxido de cobre. La reacción es: Cu2 (OH) 2CO3 2CuO + H2O + CO2, C + 2CuO 2Cu + CO2, CO + CuO Cu + CO2.


En laboratorios químicos, podemos usar el dispositivo que se muestra a continuación para simular el proceso de fundición. El nuevo óxido de cobre hecho de 10G se muele en polvo y se vierte en un crisol para que se seque. El nuevo carbón hecho de 1.5 g también se tritura en polvo y se vierte en un crisol para que se seque. Luego, el polvo de óxido de cobre y el polvo de carbón vegetal se mezclan uniformemente. El instrumento se coloca en la parte inferior del tubo de ensayo con una cuchara o ranura para papel. El instrumento se ensambla de acuerdo con la siguiente figura. Un extremo del tubo de vidrio se coloca en un tubo de ensayo con agua de cal clarificada, y la lámpara de alcohol con una cubierta a prueba de viento se calienta. Cuando el agua de cal clarificada se vuelve turbia, los sólidos de color púrpura o rojo aparecen gradualmente en el tubo de ensayo y dejan de calentar. Una vez completada la reacción, primero se retira en el tubo de vidrio que contiene el tubo de ensayo de agua de cal clarificada, y luego se retira la lámpara de alcohol. Finalmente, vierta el polvo del tubo de ensayo en un papel blanco limpio y observe el polvo. Luego encontrarás que el papel tiene un sólido rojo púrpura, que es de cobre.