Tecnologia e Processos

Existem dois processos básicos de produção de cobre primário: o processo pirometalúrgico,
mais utilizado para os minérios sulfetados, e o processo hidrometalúrgico, apropriado para a extração de cobre de minérios oxidados de baixo teor.

Processo Pirometalúrgico
A indústria de transformação do cobre tem início a partir do minério, cuja extração se dá a
céu aberto ou em galerias subterrâneas. Com um teor metálico que varia normalmente entre 0,7% e 2,5%, o minério é submetido à britagem, moagem, flotação e secagem, obtendo-se o concentrado cujo teor de cobre contido já alcança 30%.
O concentrado é então submetido ao forno flash, de onde sai o mate com teor de 45% a
60%, e este ao forno conversor de onde obtêm-se o blister com 98,5% de cobre. Dependendo
da pureza desejável para o cobre, tendo em vista a sua utilização final, o blister pode ser submetido apenas ao refino a fogo, onde se obtém cobre com 99,7% (anodo) ou ser também refinado eletrolíticamente, atingindo um grau de pureza de 99,9% (catodo).
Os catodos são submetidos ao processo de refusão para obtenção do cobre no formato de
tarugos ou placas. A partir da trefilação destes tarugos, produz-se os semi-elaborados de cobre nas formas de barras, perfis e tubos e através da laminação das placas, são produzidos semi-elaborados nos formatos de tiras, chapas e arames. Se, entretanto, ao invés da simples refusão o catodo for fundido e laminado em processo contínuo, obtêm-se o vergalhão, a partir do qual serão fabricados os fios e cabos.
No refino eletrolítico, obtêm-se subprodutos como ouro, prata, platina e outros metais, através
da lama anódica que se deposita e é retirada por sifão.
Ressalte-se que o ritmo de difusão do processo técnico na pirometalurgia de cobre é relativamente lento, sendo esta rota tecnológica utilizada de longa data. A principal mudança
tecnológica foi a substituição dos fornos de revérbero por fornos elétricos flash na etapa de fundição a partir dos anos 50. Pretendeu-se com tal substituição atender às exigências de conservação energética e de redução de poluição.

Processo Hidrometalúrgico
A hidrometalurgia é apropriada, principalmente, para a extração de cobre de minérios
oxidados de baixo teor. A utilização deste processo para minérios sulfetados implica em uma etapa anterior de beneficiamento do minério para obtenção do concentrado sulfetado, o qual deve sofrer processo de ustulação para transformação em produto intermediário oxidado.
O processo hidrometalúrgico consiste, em linhas gerais, em lixiviar o minério moído com
solventes adequados, sendo o mais utilizado o ácido sulfúrico, obtendo-se soluções ricas.
Segue-se a filtragem da solução e a precipitação do metal através de concentração
(utilizando-se ferro), de aquecimento ou por eletrólise.
No caso da eletrólise, promove-se a eletrodeposição do cobre sob a forma de catodos com
99,9% de pureza a partir das soluções ricas. Trata-se do processo SX-EW (solvent extraction and eletrowinning).

Processo SX-EW
O processo SX-EW, ao contrário do processo pirometalúrgico que é utilizado há 6000 anos,
foi desenvolvido há apenas cerca de 25 anos. Neste período, sua utilização vem crescendo largamente devido às facilidades de aproveitamento de depósitos oxidados de baixo teor, partindo-se diretamente do minério e obtendo-se o catodo com teor 99,9% de cobre, sem necessitar de fundição e refinaria.
Além do menor custo de produção do cobre obtido pelo processo SX-EW, podem ser citadas
vantagens relativas ao meio ambiente, visto que não há emissão de gases poluentes. No processo pirometalúrgico, a etapa de fundição tem como subproduto gás com enxofre, sendo por este motivo necessária a existência de planta acoplada para produção de ácido sulfúrico a partir deste gás.
Outra vantagem do processo SX-EW é o reaproveitamento de minérios de baixo teor não
aproveitados pelos processos tradicionais de concentração.
O investimento no processo SX-EW é cerca de 30% superior ao processo tradicional, porém
a maior desvantagem refere-se à dificuldade do aproveitamento de subprodutos como ouro e prata, que também se apresentam em menores teores nos minérios oxidados. Neste caso, são necessárias instalações adicionais de neutralização e cianetação, que geralmente não apresentam viabilidade econômica, enquanto no processo tradicional estes subprodutos são obtidos diretamente na lama anódica, na etapa de refino eletrolítico do cobre.
Em termos de escala, o processo SX-EW apresenta maior flexibilidade, podendo-se operar
economicamente plantas de até 30.000 t/ano de cobre contido. No processo pirometalúrgico, a escala mínima atualmente utilizada é de 200.000 t/ano.
O processo SX-EW é utilizado principalmente nos Estados Unidos, Chile e Zâmbia, sendo
que metade da expansão prevista para a produção do Chile será através desta rota.