Electro Obtención Ew Power Point

8/9/2019 Electro Obtención Ew Power Point

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Electro Obtención (EW)

Docente: Anselmo Aguayo Guzmán

Ing. En Minas sac!

AAG" Abril#$%&'


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Etracción or *ol+ente SX es un proceso por el cual una solución acuosa (PLS), que

contiene el ión metálico a extraer ( Cu +2 ) , entra encontacto con una solución orgánica inmiscible,

producindose la extracción del ión metálico desde lasolución acuosa por parte de la solución orgánica a tra!sde un intercambio iónico"

#ste proceso se lle!a a cabo para separar una especie deinters (en nuestro caso, el ión metálico ( Cu +2 ) del resto

de especies presentes en la $ase acuosa"

#xtracción por

Sol!ente

PLS

% &"' grsltCu +2 + %*"2

eno% '"*- grs decobre + % .,/& grs Lt"

0rans$erencia 1ónica% por cada / gde Cu que capta el orgánico a la,-*" la ,-* le entrega /,-* g de2S* al orgánico, por lo que el

reno es siempre más acido que lasolución ,-*"

Orgánicotrae% /,-grs deCobre

Orgánicocargao: sale*,'- grs de Cobre

/ecueracióncobre en la,-*0 1'2


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3eor4a y 5unamento el ,roceso *6 ara 7obre

#l $undamento básico del proceso de extracción por sol!ente(SX) es la reacción qu3mica de intercambio iónico, entre el ión

del elemento metálico 4 un ión + del compuesto orgánico(resina extractante), que da origen as3 a un comple5o órganometálico o quelato, que es soluble en la $ase orgánica 4 que sesepara entonces por esta !3a de los otros elementos deimpure6as, que permanecen solubles en la $ase acuosa

residual, o reno" Por otra parte, en base a la re!ersibilidad de la reacciónqu3mica de extracción, el metal extra3do es posible reextraerlo por otra $ase acuosa desde el sol!ente orgánico,por el simple mecanismo de cambio de p, con lo cual sein!ierte el sentido de la reacción qu3mica general


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3eor4a y 5unamento el ,roceso EW ara 7obre

La electro obtención (#) de cobre es un proceso electro

qu3mico mediante el cual se recupera cobre en $orma sólida apartir de una solución rica en iones de ión c7prico(Cu2+), 4 quegenera como producto cátodos de cobre de alrededor de88"889de pure6a" :na de sus principales caracter3sticas es que,comparada con la $undición de concentrados, es un procesomuc;o menos contaminante" #n C;ile, alrededor del &' 9de laproducción total de cobre de mina pro!iene de la utili6ación deesta tcnica, de LXSX#


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Ob8eti+os e la Electro obtención

btener cátodos de cobre de alta calidad qu3mica 4 calidad

$3sica, aptos para su !enta al mercado" btención de cátodos de cobre a ba5o costo 4 con un máximo

de apro!ec;amiento de la corriente elctrica continua"

educir el cobre iónico a cobre metálico%


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Electrolisis

La corriente elctrica es un =u5o de

electrones> por lo tanto, existe unaestrec;a relación entre la qu3mica 4la electricidad.

La electrólisis es un procesomediante el cual, al ;acer pasar

una corriente elctrica a tra!s deuna solución de electrolito, seseparan en los iones que la $orman,este proceso se utili6a paradescomponer una sustancia en suselementos, para puricar metales 4para aplicar una capa metálicaexterna a un ob5eto"


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Electrolisis

Las reacciones de electrólisis son la base para concentrar 4puricar el cobre del mineral donde se extra5o% mtodo

conocido como electro obtención"


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/eacciones 9u4micas en una 7ela e EW


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Electrolito

(-)(+)Liberación de oxígeno

e-

5ormación eneblina ácia

eblina ácia ;mist;: en un proceso de #< se producen micro gotas que

son pro4ectadas 4 se incorporan a la atmós$era de la na!e de electro obtención,mantenindose suspendidas" La neblina ácida llamada tambin aerosol ácido se$orma debido al rompimiento de las burbu5as de oxigeno en la inter?$ase

electrolito?aire"

Legislación @mbiental (A / mg2S*m&)"

7ela e Electro obtención (EW)

/ealizao or AnselmoAguayo G. < $%&'


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Electrolito 9ue circula or la EW

/"? Bantener el elemento (cobre) a recuperar a la $orma iónica ensolución 4 asegurar su estabilidad qu3mica durante el proceso"

2"? Ser!ir como mecanismo de transporte de la corriente en solución"

&"? Permitir que la ma4or parte de las impure6as presentes en losánodos, pasen en solución como compuestos poco solubles para caer

al $ondo de la Celda de #$ (?' < 1) gl

B7IDO *-5C/I7O (/*- ? /D-) gpl

5IE//O 3O3A- (/ ? /"-) gpl

7-O/O (/- ? 2-) PPB

7O=A-3O (/'' ? 2'') PPB

MAGAE*O (Mn) (&' ? .') PPB

O/GBI7O A & PPB

*-IDO* E **,E*I A /' PPB

3EM,E/A3/A (*' ? -') EC


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Electro obtención ara 7obre


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/eacciones 9u4micas en EW


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Deositación el 7obreLa !elocidad de deposición sobre el cátodo depende de laintensidad de corriente"

7elas Electrol4ticas: #s la unidad básica de una na!e deelectro?obtención (#


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Eciencia e 7orriente

Eciencia e corriente: #l concepto de eciencia de corriente

corresponde a la relación que se establece entre el metale$ecti!amente depositado 4 el que debiera depositarse, deacuerdo con la cantidad de corriente elctrica aplicada"En la EW eisten Frias e corriente or:

Por cortocircuitos entre ánodo 4 cátodo, as3 como

entre celda 4 celda"Por $ugas de corriente a tra!s de las estructurasde la na!e electrol3tica o de las propias celdas"Buc;as plantas en operación tienen $ugas decorriente sin percibirlo, 4 combaten la supuestaineciencia de corriente, pensando en una causa

electroqu3mica, cuando en realidad se trata de una$alla estructural (dentro de la celda)"Se requiere mantención 4 limpie6a en las barrasde conexión"Siempre ;a4 que recordar que el metal sólo puededepositarse con la corriente que e$ecti!amente pasa

por el electrolito"


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7onsumo e 7orriente.


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Densia e 7orriente en EW

Densia e corriente (Dc): se reere a la intensidad de

corriente (i) que =u4e a tra!s de un área determinada de uncátodo"

Dc0 i #Area total (Amer#M$) E8emlo: se estima que el area de un cátodo de cobre es%

/m x/m"

S3% iF &2"''' @, area de un cátodo% / x / x 2 carasF 2

7átoo e7obre

G7mero de cátodos por celda F D'

HcF &2"''' / x/ x 2 x D'F 2DI @m2

Dc0 $HA#m$


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E9uio y accesorios en un -aboratorio e EW

&.< Mier ecantaor$.< =ombas e trasaso e soluciones?.< /ecticaor e corriente


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*oluciones y reacti+os. #l electrolito contiene el cobre en $orma de sul$ato de

cobre en solución (Cu+2 S*) 4 este electrolito alimenta las

celdas de electro obtención, que en su interior contieneánodos de plomo 4 cátodos de acero inoxidable en $ormaalternada"

#l cobre se deposita en los cátodos de acero inoxidable pore$ecto de la corriente elctrica continua"


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/eacti+os o Aiti+os:

Aiti+o: son reacti!os usados en el proceso de #< paraobtener me5ores resultados en el depósito del cobre"

Aiti+os catóico: son usados paraproteger el depósito catódico, obteniendoun depósito sua!e, pare5o 4 libre de nódulosindeseables" Se están usando productospol3meros orgánicos deri!ados de la goma

JguarJ":n excelente guar debe ser /'' 9insoluble en sol!entes orgánicos 4 /'' 9soluble en agua $r3a" @demás, tener un alto9 de goma guar K a 8' 9"

Aiti+os anóico: son usados para pre!enirel desgaste prematuro de los ánodos deplomo" Se esta usando el sul$ato de cobalto,

ste reacti!o es mu4 importante porque si losánodos de plomo presentan desgasteprematuro, aparte de disminuir la !ida 7til,tambin esta contaminado el electrolito 4ciertamente que los cátodos de cobre saldrán

contaminados con plomo"


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Procedimiento de peración para btener Cátodos/"? #n celda de #<colocaremos electrolito rico 4por acción de la corriente

elctrica continua el cobreque esta en solución sedepositara en los cátodos decobre"2"? #n la tabla in$erior indicalas caracter3stica de unelectrolito rico caracter3sticoen una planta de #$ (?' < 1) gl

B7IDO *-5C/I7O (/*- ? /D-) gpl

5IE//O 3O3A- (/ ? /"-) gpl

7-O/O (/- ? 2-) PPB

7O=A-3O (/'' ? 2'') PPB

MAGAE*O (Mn) (&' ? .') PPB

O/GBI7O A & PPB

*-IDO* E **,E*I A /' PPB

3EM,E/A3/A (*' ? -') EC


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7oncentración e Aiti+os en el Electrolito /ico.


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La electro obtención se lle!a a cabo en celdas de D a . m delargo, / a /"- m de anc;o 4 de / a /"- m de pro$undidad,

siendo el !olumen t3pico de una de estas celdas igual a /' m&"

Se utili6an ánodos 4 cátodos laminares de aproximadamente /m2 de supercie por lado 4 se colocan de manera alternada alinterior de la celda"

La distancia entre ánodo 4 cátodo, que normalmente =uct7aalrededor de los *- mm, se dene de tal modo de disminuir almáximo la ca3da de tensión que se produce por la resistenciadel electrólito, pero manteniendo una distancia suciente parae!itar cortocircuitos"

7aracter4stica e una 7elae EW


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7elas e Electro obtención(EW)

a. 5lu8o cela: &%m? #!r.

b. 3 electrolito:%


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Bnoos e ,lomo -os ánoos son Kabricaos

e lomo y aleaciones

menores (,b" 7a" *n)"laminaos en Kr4o ocaliente" son los 9ue seestán usano en la electroobtención.

-a barra e susensión elánoo es e cobre y la zonae interKase y solauraestá rotegia con unaKuna e lomo aleao arae+itar la corrosión.

-as imensiones e unánoo son menores 9ue uncátoo:

A7O : 1&' < 1$% ( mm. )

A-3/A: &.&&% N &.&?% ( mm. )


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Bnoos e ,lomo


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Muestreo e *oluciones

-as soluciones se muestrean ara eterminarconcentración e cobre" ácio" ni+el e erro"

7loro" Mn" 7obalto" etc. -os análisis son realizao or un -aboratorio

eterno certicao. El muestreo se realiza caa oce !oras e in+olucra

a los turnos A y =.

Los puntos de muestreocorresponden a% #lectrolitoalimentación celda (electrolitocirculante)"

#lectrolito salida celdas (Spent o

pobre)"


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*ala e 7ontrol ,lanta e -6 < *6 < EW


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5I DE -A IDAD II

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