La fundición de cobre es el proceso de separar el metal de cobre de la roca en la que está incrustado naturalmente fundiéndolo. Esto se logra mediante una serie de varios pasos de procesamiento. El término fundición de cobre puede referirse a esta etapa de fusión en particular o puede referirse de manera algo menos formal a todo el proceso en general.
En la naturaleza, el cobre, así como muchos otros metales, se pueden encontrar incrustados en la roca. Esta combinación de metal y roca se conoce como mineral. Para que el cobre tenga un uso práctico, debe separarse de la roca y otros metales y refinarse hasta lograr una pureza aceptable. Cada operación de fundición de cobre tiene su propio proceso único, sin embargo, muchas comparten pasos básicos similares.
Un proceso típico podría comenzar con la molienda del mineral en polvo. Este polvo se procesa con productos químicos y aire para separar parte del material no deseado y concentrar el cobre. El material no deseado de este paso se denomina relaves. Los relaves generalmente se eliminan en un estanque de relaves.
A continuación, el material concentrado de este paso se seca y se alimenta a un horno de fundición de alta temperatura. A medida que se calienta el concentrado, los diferentes materiales que contiene se separan en capas. Una capa de material fundido que contiene cobre, conocida como capa mate, se hunde hasta el fondo. Los sólidos de desecho, llamados escoria, flotan hacia la parte superior. Los gases de escoria y dióxido de azufre se eliminan y se descartan o se venden mientras la capa mate pasa al siguiente paso.
Luego, el mate se vierte en un convertidor donde reacciona con aire, cal y sílice para separar el cobre de la escoria de hierro. El cobre resultante de este paso se conoce como cobre blíster. El cobre blister se somete a una cocción y purificación adicionales para eliminar las impurezas restantes.
Uno de los principales efectos secundarios del proceso de fundición del cobre es la producción de residuos. La refinación de cobre genera tres veces y media más desperdicio que la cantidad de cobre producido. Estos desechos no solo se encuentran en forma de sólidos que deben eliminarse o reciclarse, sino también como gas de dióxido de azufre. El dióxido de azufre es un contaminante atmosférico importante, particularmente notable como precursor de la producción de lluvia ácida. Algunos países requieren pasos de remediación en la fundición de cobre y otras operaciones industriales para mitigar el impacto ambiental negativo del proceso.
Se cree que la fundición de cobre temprana se originó en Asia occidental en algún momento entre 4000 y 4300 a. C. Muchos historiadores creen que los alfareros antiguos probablemente fueron los primeros en descubrir este proceso. Sus hornos de cocción de hogar abierto habrían podido alcanzar la alta temperatura necesaria. Las fogatas simples no se habrían quemado lo suficiente como para derretir el cobre.
La mayoría de las reservas de cobre se concentran principalmente en unas pocas regiones, incluidas partes de Estados Unidos y Canadá, Zambia y la Cordillera de los Andes. Las operaciones modernas de fundición de cobre, sin embargo, están ubicadas en todo el mundo en todos los continentes excepto en la Antártida. Si bien la Antártida también es una fuente de depósitos de mineral de cobre, en 1991 se estableció una moratoria a largo plazo sobre la minería en la Antártida para preservar el área.