Electrometalurgia. Procesamiento de minerales : electrometalurgia Conceptos Básicos Electrometalurgia en soluciones acuosas Electrometalurgia en sales.

Presentación del tema: "Electrometalurgia. Procesamiento de minerales : electrometalurgia Conceptos Básicos Electrometalurgia en soluciones acuosas Electrometalurgia en sales."— Transcripción de la presentación:

1 Electrometalurgia

2 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Conceptos Básicos Electrometalurgia en soluciones acuosas Electrometalurgia en sales fundidas

3 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Procesos electrometálurgicos Electroobtención Electrorefinación Galvanoplastía Electroconformado

4 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Esquema General PROCESO ELECTROMETALURGICO Energía Eléctrica Depósito Metálico

5 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Celdas de electrólisis Celda Electrolito Electrodos a) Positivo b) Negativo

6 Procesamiento de minerales : electrometalurgia

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10 Ley de Faraday donde: m : es la masa depositada en (g) M : es el peso molecular del metal depositado n : es la valencia del ión metálico en la solución F : es la constante de Faraday ( 96.847 Coulomb/equivalente) I : es la corriente que circula en (A) t : es el tiempo de operación de la electrólisis en (s)

11 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre Disolución anódica del cobre impuro (cobre anódico) y posterior depósito de cobre puro (cobre catódico)

12 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre Objetivos eliminar las impurezas que perjudican las propiedades eléctricas y mecánicas del cobre (As, Sb, O, S, Se, Te, Fe, Co, Ni, Pb)

13 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre Objetivos Recuperar las impurezas valorizables (Au, Ag, metales del grupo del platino, y Se)

14 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre CONCENTRACION FUNDICION REFINACION ELECTROLITICA CATODOS ELECTROREFINADOS ANODOS CORROIDOS ANODOS DE COBRE BARROS ANODICOS

15 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre

16 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre Anodos: cobre impuro (99,4 – 99,8 % Cu) Cátodos : Láminas cobre puro (99,98 % Cu) Planchas de acero inoxidable

17 Procesamiento de minerales : electrometalurgia

18 Electrorefinación de cobre Electrolito: Solución ácida de sulfato de cobre (40-55 gr/L de Cu +2 y 180 gr/L H + ) Temperatura de trabajo Aproximadamente 60 o C Densidad de corriente 180 a 250 A/m 2

19 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre Metales menos nobles que el cobre Pasan desde el ánodo a la solución (As,Sb, Bi, Fe, Co, Ni, Pb) Metales más nobles que el cobre Pasan al barro anódico son refractarios a la disolución electroquímica (Au, Ag, sulfuros, selenuros y teluros de cobre y plata)

20 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electrorefinación de cobre Mantención de la concentración de cobre Proceso de electroobtención Calidad del depósito catódico Inhibidores de cristalización (tiourea, cola avitone)

21 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Reacciones de Electrorefinación Reacción anódica: Cu impuro  Cu +2 + 2 e Reacción catódica: Cu +2 + 2 e  Cu puro

22 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Circuitos de una refinería Circuitos de láminas Circuitos comerciales Circuitos liberadores de cobre Circuitos purificadores de electrolito

23 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Variables del proceso La temperatura del electrolito Flujo de electrolito a las celdas Concentración del electrolito en las especies que sean de interes Análisis químico de ánodos, cátodos, scrap, barro anódico, electrolito descargado, etc. Duración de los ciclos anódicos y catódicos

24 Electoobtención de cobre

25 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electroobtención de cobre Objetivos Recuperar cobre contenido en una solución acuosa y obtener cobre metálico en forma de cobre catódico

26 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electroobtención de cobre Objetivos producir cátodos de mayor calidad con bajo costo involucrado

27 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Electroobtención de cobre LIXIVIACIÓN S-X ELECTROOBTENCIÓN CATODOS ELECTROOBTENIDOS ELECTROLITO DESCARGADO ELECTROLITO CARGADO

28 Procesamiento de minerales : electrometalurgia

29 Electroobtención de cobre Anodos: Plomo aleado Cátodos : Láminas cobre puro (99,98 % Cu) Planchas de acero inoxidable

30 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Reacciones de Electroobtención Reacción Anódica: H 2 O   O 2 + 2H + +2e Reacción Catódica : Cu +2 + 2e  Cu o Reacción global: Cu +2 + H 2 O  Cu o +  O 2 + 2H + ó CuSO 4 + H 2 O  Cu o +  O 2 + HSO 4

31 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Reacciones indeseadas de Electroobtención Anódicas: Fe +2  Fe +3 + e Catódicas : Fe +3 + e  Fe +2  O 2 + 2H + +2e  H 2 O

32 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Variables del proceso Electrolito (composici ó n, temperatura, flujo o circulaci ó n). Densidad de corriente cat ó dica. Dosificaci ó n de aditivos T é cnicas operacionales (detecci ó n cortocircuito, espaciamiento á nodo-c á todo, etc.)

33 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Variables del proceso Electrolito Concentraci ó n cargados 45-55 gr/l Concentraci ó n decargados 35-45 gr/l Concentraci ó n de á cido 140-170 gr/l Temperatura 40-55 o C Flujo de circulaci ó n 100-200 l/min

34 Procesamiento de minerales : electrometalurgia Variables del proceso Densidad de corriente cat ó dica 180 320 A/m 2 Dosificaci ó n de aditivos. Calidad del dep ó sito (prote í nas naturales solubles) Guarfloc 66 15-30 ppm Inhibidor de la corrosi ó n del á nodo sulfato de cobalto 60-120 ppm

35 Procesamiento de minerales : electrometalurgia

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