practica 8s

8/20/2019 Practica 8s

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PRACTICA N° 8ELECTROOBTENCION DE COBRE

MARCO TEÓRICO

Electro-obtención de cobre

El proceso de electrobtención se basa en la reducción y depositación de un metal por la acción de la corriente, desde un electrolito en el que dicho metal está disuelto.

El electrolito rico que contiene el cobre en forma de sulfato de cobre (Cu SO4) eslleado a la nae de electroobtención (E!), que contiene "#4 celdas deelectroobtención que corresponden a estanques rectan$ulares de concreto pol%merodonde está la solución.

Cada celda contiene en su interior #& cátodos de acero ino'idable, deapro'imadamente m" cada una y # ánodos compuestos de una mecla de plomo,calcio y esta*o.

Estas celdas alternan un ánodo y un cátodo, y están conectadas conformando uncircuito por el que se hace transitar una corriente el+ctrica continua de muy baaintensidad, la que entra por los ánodos y sale por los cátodos. -e esta forma, en elcircuito los ánodos hacen las eces de polo positio y los cátodos actan como polone$atio.

El cobre en solución (catión, de car$a positia /"0 Cu/") es atra%da por el polone$atio, pe$ándose part%cula por part%cula en la superficie del cátodo en formametálica (car$a cero). Este proceso dura de # a 1 d%as, plao en el que se ha

depositado cobre de alta purea en ambas caras del cátodo con un espesor de 2 a 4cm., lo que proporciona un peso total de 4& 3$. por cátodo.



inaliado este per%odo, una $ra retira de a "& cátodos por maniobra.

Esta lin$ada es laada con a$ua caliente para remoer las impureas de susuperficie y lue$o es transportada a la máquina Strippin$ 5achine automática(despe$adora de cátodos).

Cátodos Electroobtenidos

6as láminas de cobre son embaladas en lotes de #&, enunchadas y pesadas.

En cada paquete de cátodos de cobre, el primer cátodo identifica el nmero de lote,el total de 3ilos del paquete y la fecha. En el se$undo cátodo se realia el muestreo,que permite determinar el contenido de cobre del paquete, +ste debe ser de un77,778 de purea y las impureas deben ser de menos de &,&8 (principalmenteaufre).

6os paquetes son despachados en camiones, que transportan una car$a de hasta paquetes, hacia el puerto de 9quique, desde donde serán eniados a los clientes.

Eicienci! " densid!d de corriente

El concepto de eficiencia de corriente corresponde a la relación que se estableceentre el metal efectiamente depositado y el que debiera depositarse, de acuerdocon la cantidad de corriente el+ctrica aplicada. En la E!, hay muchas reacciones

posibles :tanto catódicas como anódicas;, potencialmente competitias a lareacción principal, de modo que la desiación del &&8de uso teórico de lacorriente de ah% una e'plicación ló$ica el tener un porcentae menor.



Densid!d de corriente#

< densidades de corriente muy baas, los sobre=potenciales son peque*os y por ello,las probabilidades de nucleación escasas. Comnmente, entonces, los metales sedepositan con$rano $rueso. < medida que se aumenta la densidad de corriente y el

sobre=potencial,aumenta la frecuencia de nucleación y los depósitos se hacen másfinos.6a inhibición de la nucleación se hace especialmente eidente en ladepositación de metalessobre electrodos de otros metales.

P!rá$etros o%er!cion!les de control

>na operación electrol%tica debe acompa*arse por el control o conocimiento decuatro parámetros operacionales que de al$una forma caracterian al proceso a

saber0• ?roducción horaria• @endimiento o eficiencia de corriente• Consumo espec%fico de ener$%a• @endimiento ener$+tico

En una electrolisis industrial de cobre, los datos de operación son los si$uientes0

• 9 corriente• E tension• A tiempo• 5c masa depositada

Prod&cción 'or!ri!

Este parámetro relacionado a la producción y cuantifica la capacidad de la planta.Este concepto puede asociarse a un solo tipo de electrodo, para lo cual su unidadserá en masa de producto formado por unidad de tiempo y superficie, o relacionadaa todo el proceso para lo cual debe mencionarse la masa producida por unidad detiempo. ?or eemplo0 B$ (Dm"),Aon d%a, otros.

Eicienci! de Corriente (Rc)

6a cantidad de cambio qu%mico producido por una corriente el+ctrica, esto es, lacantidad disuelta o depositada de una sustancia es proporcional a la cantidad deelectricidad pasada. 6as cantidades de diferentes sustancias depositadas o disueltas

por la misma cantidad de electricidad, son proporcionales a sus pesos qu%micosequialentes



Es*&e$! Miner!les O+id!dos de cobre,

MATERIAL E./IPO Celda electrol%tica. Fnodos y cátodos0 Endurecer ánodos.PR/EBA E0PERIMENTAL Electrodos0

Cátodos0• ?ermanente = <cero 2#6• Aerminal = Cu

Fnodos 9nsolubles0• ?b G Cu = Sb

Electrolito0 D"SO4 #& $l e 0 -eprime el roc%o (nubes, $as) CuSO4 4H G 4I $l CoSO4 Cubre con una capa el ánodo

Aiene la siquiente composición0 Cu0



• Entrada0 4I $l• Salida0 4# $l

D"SO40• Entrada0 #& $l• Salida0 # $l

Condiciones de operaciones0 Aemperatura J 4I G H&KC EJ ".# -c J "H& G 2#& <m"

'ALLAR LA CORRIENTE CON 122 A3M4 ./E 5E APLI./E#

Dc= I

A

300 A

m2 =

I

2,6V

I =780 A

CODELCO PARA EL M/NDO

Codelco es el primer productor de cobre del mundo y posee, además, cerca del einte

por ciento de las reseras mundiales del metal roo. El nombre Codelco representa a la

Corporación Lacional del Cobre de Chile, una empresa autónoma propiedad del Estadochileno, cuyo ne$ocio principal es la e'ploración, desarrollo y e'plotación de recursos

mineros de cobre y subproductos, su procesamiento hasta conertirlos en cobre

refinado, y su posterior comercialiación. 6a Corporación participa además en la

propiedad de importantes empresas mineras, como 5inera Maby S.<., donde posee el

&&8 de la propiedad, y como El <bra, en la que posee el 478=N y otras asociaciones

mineras orientadas a la e'plotación $eoló$ica, tanto en Chile como en el e'terior.



CODELCO ED/CACION EN C'ILE

En la ?ol%tica de -esarrollo Sustentable, Codelco se compromete actiamente con la

responsabilidad social. 6a Corporación participó actiamente en el proceso de

elaboración de la norma 9SO "#&&& y considera sus contenidos como $u%a para sudesempe*o. < tra+s de un conenio de cooperación, -iisión <ndina entre$ó recursos

a tres establecimientos educacionales para meorar la calidad de su educación, una de

las l%neas de acción del pro$rama Codelco uen Pecino. :El conenio corresponde, más

que a una pol%tica en especial, al buen criterio de <ndina para ir en ayuda a estas

instituciones que hacen una $ran labor social y con pocos recursos que se utilian de

muy buena manera;. ?or esta raón, la ocación peda$ó$ica de estos cole$ios requiere

de un esfuero doble y, muchas eces, de apoyo e'terno, como el establecido en esteacuerdo que aporta un millón de pesos al centro de padres y apoderados de las Escuelas.

LABORATORIO

<catJ "cm ' &."cm J "".4 cm" J &.&""4 m".

-istancia J "cm

< CeldaJ "&,Hcm ' ,2cm J "2,#H cm"

J &.&"2#H m"

.

9J H<

PJ ",4 P

AQ J ""QC

CELDA5 6AME5ON

En los circuitos SRE! las celdas ameson son la tecnolo$%a perfecta para el retiro delos materiales or$ánicos de las corrientes de refinos y de electrolitos. El material

or$ánico transportado por la fuerte corriente de electrolitos a la nae de electro=

obtención puede proocar problemas durante el proceso de electro=obtención. 6a

hidrofobicidad y la densidad de los materiales or$ánicos si$nifican que +stos se

recolectarán en la interfa de solución del aire. Esta capa de material or$ánico sobre el

electrolito prooca efectos nocios dando, como resultado propiedades f%sicas y

qu%micas de$radadas y finalmente reducción en las $anancias. Se producen mayorescomplicaciones cuando los or$ánicos si$uen con la corriente de refino y se procesan



más. ?or eemplo, cuando la e'tracción por solente de cobre es se$uida por la

e'tracción por solente de uranio, los componentes or$ánicos de la sección de cobre se

pueden transferir a la sección de uranio, lo que da como resultado p+rdidas de reactios

y eficiencias y recuperaciones de e'tracción por solentes reducida.

CONCL/5IONE5 Se debe endurecer el ánodo. 6os cátodos terminales se obtienen de placas madres de acero que lue$o se

quitan como laminasN para la cual en sus bordes cuentas con un aislante quefacilite este proceso.

Sobre $rasa y pintura no hay deposición. Se puede saber que hay proceso cuando empiean las burbuas, pero más se$uro

es saber que hay paso de corriente. Si la -c disminuye entonces la calidad del producto baa, mayor contenido de

<s, Sn. ?ara que los ánodos ten$an meor calidad y mayor duración de operación es

preferible someterlo a una etapa de laminado, modificando su estructuracristalina, meorando la calidad del ánodo.

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