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Cuestionario de Electrorefinación Del Cobre

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CUESTIONARIO DE ELECTROREFINACIÓN DEL COBRE

1. ¿Cuál es la definición y objetivos de la refinación del cobre?

El valor del cobre en el mercado internacional depende del grado de pureza que él
posee. Normalmente se comercializan tres calidades de cobre:”blíster”, renado a
fuego (RAF) y electrolítico (cátodos o barras).
Cu Blíster: Se obtiene como producto de un proceso pirometalúrgico desarrollado a
alta temperatura (1100 a 1250ºC) en hornos llamados “convertidores”. Allí se
producen reacciones exotérmicas de oxidación de una masa fundida de sulfuros de Cu,
obteniéndose el metal, según:

El Cu “blíster” se obtiene con pureza 97 a 99,5% del metal, siendo el resto oxígeno,
azufre, arsénico, hierro, níquel, antimonio, bismuto, selenio, teluro y metales nobles
(oro, plata, platino).
Cu RAF: La renación a fuego del “blíster” en nuevos hornos, permite seguir la
purificación del metal, obteniéndose Cu tipo “RAF”, con un 99,6 a 99,8% de pureza. Las
impurezas se eliminan, en gran parte, con operaciones de oxidación y “escoriación” de
ellas y ulterior reducción del Cu.
Cu Electrolítico: Con el Cu “RAF” se moldean ánodos que se colocan en el interior de
grandes celdas electrolíticas con solución de CuSO4 y H2SO4, en forma intercalada con
cátodos. Al hacer circular corriente eléctrica continua, se produce la disolución de los
“ánodos” y el depósito de Cu muy puro en los “cátodos”, según las ecuaciones:

Llega a tener una pureza superior al 99,97%, por ello se emplea para la elaboración de
conductores eléctricos.
Tiene como objetivos:
 Eliminar las impurezas que dañan las propiedades eléctricas y mecánicas del
cobre.
 Separar las impurezas valiosas del cobre. Éstas pueden ser recuperadas
después como subproductos metálicos.

2. Describe el proceso de electrorefinación del cobre.


La electrorefinacion, conocida como precipitación por reducción electrolítica, Consiste
en la disolución electroquímica de ánodos de cobre provenientes del proceso de
proceso previos (lixiviación, flotación, fundición), posibilitando que el cobre de máxima
pureza se deposite, en forma selectiva, sobre cátodos de cobre.
El producto que se obtiene de este procedimiento será de una ley bastante alta; por lo
tanto, la aplicación de la refinación, común en los procedimientos de recuperación de
estos elementos, será mucho menor.

3. ¿Cuáles son los procedimientos de la electrorefinación del cobre?

La electrorrefinación comienza con el flujo de electrolito a través de la hilera de celdas


de la refinería recientemente limpiadas, seguida por la colocación en grupo de un
conjunto completo de ánodos y cátodos en cada celda.
En las refinerías modernas, los ánodos y los cátodos están cuidadosamente espaciados
por medio de grúas de posición fija, lo que disminuye considerablemente las
probabilidades de un corto circuito accidental. Una vez instalados los ánodos y
cátodos, se conecta la energía eléctrica y el cobre se corroe gradualmente en los
ánodos para depositarse sobre los cátodos. Lo usual es que un ánodo permita producir
dos cátodos, proceso que se extiende por 12 a 14 días.
Al final de un ciclo, cada ánodo ha sido disuelto electroquímicamente en casi el 85 %.
Los restos de los ánodos sin disolver (desperdicio o chatarra) se retiran de las celdas y
después de lavados, se funden y se vuelven a vaciar como ánodos nuevos. Se retira el
electrolito de las celdas y los residuos del ánodo se canalizan hacia un sistema de
donde se recolectan y desde donde son transportados a la planta de recuperación de
metales preciosos. Entonces comienza de nuevo el ciclo de refinación.
4. ¿Cuáles son los factores y variables técnicos más importantes de la electrorefinación
del cobre?

Factores:
 Pureza del cátodo.
 Producción.
 Consumo de energía por toneladas de cátodo.

Variables:

 Calidad del ánodo (uniformidad en la forma y peso).


 Condiciones del electrolito (pureza, temperatura, velocidad de
circulación).
 Densidad de corriente del cátodo.

5. Describe la celda electrolítica para la electrorefinación del cobre e ilustrar el


comportamiento de la celda.

Las celdas de refinación electrolítica están hechas de concreto reforzado (en forma de
bloques o de monolito), revestidas con plomo antimonial (de 3 a 6 % de Sb) o láminas
de PVC blando. En años recientes ha habido una tendencia hacia el uso de
revestimientos y materiales de tubería orgánicos para toda la refinería,
particularmente cloruro de polivinilo. Estos materiales son más ligeros que el plomo y
su resistencia al deterioro en un medio ácido es satisfactoria.

Amperaje de celda= 30000 amp


Ánodo Cátodo
+ -

Ingreso de Salida de
electrolito ί cell: 250-360 A/m² electrolito
v cell: 0.250-0.350 V

Temperatura= 63°C Flujo de


electrones
So₄¯²
Cu°=Cu²+2e¯
Cuᶧᶧ
Cuᶧᶧ
99.7 Cu As,Sb,Bi,Ni 99.99
Cu
pasan al Cu²+2e¯= Cu°
electrólito

Cuᶧᶧ Cuᶧᶧ
Cuᶧᶧ
So₄¯²

Barro anódico: Ag Au Pt Se Te Pd otros

6. ¿Cuáles son las reacciones electroquímicas que se producen en la electrorefinación del


cobre?

 Los cationes Cu2+ en la solución, emigran por difusión y convección hacia el


electrodo negativo (cátodo).
 Los electrones y los iones Cu2+ se recombinan en la superficie del cátodo para
producir el cobre metálico que se deposita sobre el cátodo.

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