Este documento se ha creado a partir de la publicación del CDA UK del mismo nombre.
Valor de la chatarra
Desde hace miles de años, el cobre y las aleaciones de cobre se reciclan. Ha sido una práctica económica normal, aunque algunos lo lamenten. Se dice que una de las maravillas del mundo antiguo, el Coloso de Rodas, una estatua que abarca la entrada del puerto de Rodas, estaba hecha de cobre. No queda ni rastro de él, ya que se recicló para fabricar artefactos útiles.
En la Edad Media era habitual que después de una guerra se fundieran los cañones de bronce para fabricar artículos más útiles. En tiempos de guerra se utilizaban incluso las campanas de las iglesias para fabricar cañones.
Toda la economía de la industria del cobre y de las aleaciones de cobre depende del reciclaje económico de los productos sobrantes. Existe una amplia gama de materiales a base de cobre para una gran variedad de aplicaciones. Utilizar la materia prima más adecuada y barata para fabricar componentes da el precio de coste más económico para el material.
Valor de la chatarra – Cobre
Los suministros comerciales habituales de cobre puro se utilizan para las aplicaciones eléctricas más críticas, como la producción de alambres esmaltados finos y superfinos. Es esencial que la pureza se mantenga de forma reproducible para garantizar una alta conductividad, una recocido constante y la ausencia de roturas durante la producción de varillas y el posterior trefilado del alambre. Dado que las capas de esmalte aplicadas son finas pero tienen que soportar la tensión, no deben tener defectos en la superficie; en consecuencia, el alambre de cobre base debe tener una excelente calidad superficial. Para la producción de la varilla se utiliza cobre primario de la mejor calidad. También puede utilizarse chatarra de proceso reciclada no contaminada y otra chatarra que haya sido refinada electrolíticamente hasta alcanzar la calidad «A».
El cobre utilizado para los cables de alimentación también se extrae del alambrón de alta conductividad, pero a un tamaño más grueso que los alambres finos. Por lo tanto, los requisitos de calidad son ligeramente menos estrictos. La presencia de cualquier impureza indeseable puede causar problemas como la falta de calor, que provoca fallos costosos durante la fundición y el laminado en caliente. Por la misma razón, la chatarra que contiene tales impurezas sólo puede utilizarse para este fin si está bien diluida con cobre de buena calidad.
Para fines no eléctricos, el cobre también se utiliza para fabricar grandes cantidades de tubos de fontanería, chapas para tejados e intercambiadores de calor. La alta conductividad eléctrica no es obligatoria y otros requisitos de calidad no son tan onerosos. El cobre secundario puede utilizarse para la fabricación de estos materiales, aunque siempre dentro de los límites de calidad estipulados para las impurezas.
Cuando la chatarra de cobre está asociada a otros materiales, por ejemplo después de haber sido estañada o soldada, a menudo será más económico aprovechar dicha contaminación que intentar eliminarla mediante el refinado. Muchas especificaciones de los metales para armas y bronces exigen la presencia de estaño y plomo, por lo que este tipo de chatarra es una materia prima ideal. Normalmente se refunde y se funde en lingotes de análisis certificado antes de utilizarlos en una fundición. La chatarra de este tipo tiene un precio inferior al del cobre no contaminado.
Valor de la chatarra – Latones
El reciclaje de la chatarra de latón es un elemento básico de la economía de la industria. El latón para la extrusión y la estampación en caliente se fabrica normalmente a partir de una masa fundida básica de chatarra de composición similar ajustada mediante la adición de cobre o zinc virgen, según sea necesario, para cumplir la especificación antes de la colada. El uso de chatarra de latón comprada a un precio significativamente menor que el precio de la mezcla de metales significa que el coste del latón fabricado es considerablemente menor de lo que podría ser de otro modo.
La presencia en el latón de algunos otros elementos como el plomo es a menudo necesaria para mejorar la maquinabilidad, por lo que dicha chatarra es frecuentemente aceptable. Además de los latones comunes de mecanización libre, hay muchos otros fabricados para fines especiales con propiedades modificadas para dar una resistencia adicional, dureza, resistencia a la corrosión u otros atributos, por lo que es esencial una estricta segregación de la chatarra.
La chatarra de latón procedente de las operaciones de mecanización puede refundirse de forma económica, pero debe estar sustancialmente libre de exceso de lubricante, especialmente de aquellos que incluyen compuestos orgánicos que causan humos inaceptables durante la refundición.
Cuando se refunde el latón, suele haber cierta evolución del zinc más volátil. Este se compone en la fundición para que vuelva a estar dentro de las especificaciones. El zinc se convierte en óxido que se extrae y se atrapa en una cámara de aire y se recicla para la fabricación de otros productos.
El latón que se va a fabricar en forma de láminas, tiras o alambres debe estar significativamente libre de impurezas perjudiciales para conservar la ductilidad en frío. A continuación, puede ser laminado, estirado, embutido, estampado, remachado, hilado o conformado en frío de cualquier otra forma. Por lo tanto, es normal que se fabrique sustancialmente a partir de cobre y zinc vírgenes, junto con la chatarra resultante del proceso que se ha mantenido limpia, cuidadosamente separada e identificada.
Valor de la chatarra – Otras aleaciones de cobre
Las aleaciones de cobre, como los bronces fosforados, los metales para armas, los bronces con plomo y los bronces de aluminio, se fabrican normalmente de acuerdo con especificaciones muy controladas a fin de garantizar su aptitud para un servicio exigente. Normalmente se fabrican a partir de lingotes de composición garantizada junto con chatarra de proceso de la misma composición que se ha mantenido cuidadosamente separada. Cuando la chatarra se ha mezclado, o es de composición desconocida, primero es refundida por un fabricante de lingotes y analizada para que la composición pueda ajustarse adecuadamente para que esté dentro del grado de una aleación.
El cobre de alta conductividad de buena calidad puede reciclarse mediante una simple fusión y un análisis de comprobación antes de la fundición, ya sea con forma acabada o para su posterior fabricación. Sin embargo, esto normalmente sólo se aplica a la chatarra de proceso que surge dentro de una fábrica de cobre. Cuando el cobre se ha contaminado y es necesario volver a refinarlo, normalmente se vuelve a fundir y a moldear en forma de ánodo para poder refinarlo electrolíticamente. Sin embargo, si el nivel de impurezas en el ánodo fundido es significativo, es poco probable que el cátodo producido cumpla con los elevados estándares requeridos para el cobre de grado «A» utilizado para la producción de alambres finos.
Cuando los desechos de cobre y de aleaciones de cobre están muy contaminados y no son adecuados para una simple refundición, pueden reciclarse por otros medios para recuperar el cobre, ya sea como metal o para obtener alguno de los muchos compuestos de cobre esenciales para su uso en la industria y la agricultura. Esta es la práctica habitual para la recuperación del cobre utilizable en las escorias, la escoria o la cascarilla de laminación procedentes de los procesos de producción o de los conjuntos de componentes caducados que contienen cantidades útiles de cobre.
Consideraciones medioambientales
El cobre es un oligoelemento esencial necesario para el desarrollo saludable de la mayoría de las plantas, animales y seres humanos. En general, no se sabe que un exceso moderado de cobre cause problemas. Se toman todas las precauciones posibles para evitar el desperdicio de cobre y se recicla cuando es posible. No se permite que el exceso de cobre se escape a la atmósfera en forma de humo, ni al agua de refrigeración del proceso descargada, que generalmente se trata para mantenerla dentro de los límites acordados.
Los demás metales asociados a las aleaciones de cobre no suelen estar en una forma que sea peligrosa. Sin embargo, cuando se generan humos, por ejemplo al fundir o soldar, puede ser necesario utilizar equipos de extracción de humos. El berilio se utiliza a veces como elemento de aleación en el cobre para hacer algunas de las aleaciones de cobre más fuertes que se conocen, siendo inestimable para la producción de muelles de alta resistencia. Cuando está aleado con el cobre y en estado sólido no presenta ningún peligro para la salud. Sin embargo, si está presente en la atmósfera, el berilio puede causar un peligro para la salud y debe ser controlado. La publicación 104 del CDA da consejos sobre los requisitos de salud y seguridad para los humos transportados por el aire asociados al cobre-berilio.
Valor del producto
Si la chatarra es de cobre puro y no ha sido contaminada por nada indeseable, se puede hacer un producto de alta calidad con ella. Del mismo modo, si la chatarra está compuesta únicamente por una aleación, es más fácil refundirla para obtener un producto de buena calidad, aunque puede ser necesario ajustar la composición al refundirla.
Si la chatarra está mezclada, contaminada o incluye otros materiales, como la soldadura, al refundirla será más difícil ajustar la composición dentro de los límites de una especificación elegida. Cuando se ha incluido plomo o estaño, pero no impurezas perjudiciales, suele ser posible ajustar la composición añadiendo más plomo o estaño para hacer bronces con plomo. En el caso de algunas chatarras contaminadas con impurezas indeseables, a veces es posible diluirlas al fundirlas para que el nivel de impurezas entre dentro de una especificación aceptable. Todas estas técnicas conservan gran parte del valor de la chatarra. La forma en que se pueden hacer aleaciones a partir de la chatarra se muestra en forma de diagrama simplificado en la figura.
Cuando la chatarra se ha contaminado más allá de los límites aceptables, es necesario volver a refinarla para convertirla en cobre puro utilizando técnicas convencionales de refinado de metales secundarios que proporcionan un complemento útil a los suministros de cobre primario.