6 electroobtencion de cu

7/23/2019 6 Electroobtencion de Cu

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ELECTRO

REFINACIN DELCOBRE

Ing. Vladimir Arias Arce


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Como se Obtiene el Cu?

Lixiviacin

EXTRACCIN


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Diferencia Si bien estos dos procesos no son lo mismo,

son muy similares ya que utilizan la

electrlisis como principio terico, por tanto,pueden ser trabajados conjuntamente.

La Electroobtencin: una tecnologa

moderna. Electrorefinacin: una respuesta para un

mercado exigente.


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Extraccin del Cu

Se estima que la cortezaterrestre contiene ms de3000 millones de toneladasde cobre, de las cuales 700millones estn en el lechomarino.estando casi el 40% deellas en Chile
http://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Chilehttp://es.wikipedia.org/wiki/Chilehttp://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestre


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Fundicin del Cu


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Electrlisis

La Electrlisis es unproceso para separar uncompuesto en loselementos que loconforman, usando para

ello la electricidad. La palabra Electrlisis

viene de las raceselectro, electricidad ylisis, separacin


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Proceso

El proceso consiste en lo siguiente: Se disuelve el electrolito en un determinado disolvente,con el fin de que dicha sustancia se separe en iones(ionizacin).

Se aplica una corriente elctrica continua mediante un

par de electrodos conectados a una fuente dealimentacin elctrica y sumergidos en la disolucin. El electrodo conectado al polo negativo se conoce como

ctodo, y el conectado al positivo como nodo.

Cada electrodo mantiene atrados a los iones de cargaopuesta. As, los iones negativos, o aniones, son atradosal nodo, mientras que los iones positivos, o cationes, sedesplazan hacia el ctodo.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electrodohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ani%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todohttp://es.wikipedia.org/wiki/Electrodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ionizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ion


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ELECTROREFINACIN

Permite refinar elcobre andico (nodo)producido en laFundicin, mediante la

aplicacin de lacorriente elctrica,obtenindose ctodosde cobre de alta

pureza (99,99%), losque son altamentevalorados en elmercado del cobre.

La electro refinacin se realiza en celdasque son como enormes piscinas

Celdas


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Electrorrefinacin Se colocan en forma alternada un nodo que es una

plancha de cobre obtenido de la fundicin, y un ctodo,que es una plancha muy delgada de cobre puro.

Al aplicar una corriente elctrica, los componentes de lasolucin se cargan elctricamente producindose una

disociacin inica en la que el anin sulfato (SO4-2

) esatrado por el nodo (+) y el catin (Cu+2) es atrado porel ctodo (-).

El anin SO4-2 ataca al nodo formando sulfato de

cobre, el que se ioniza en la solucin por efecto de lacorriente elctrica, liberando cobre como catin que sedeposita en el ctodo. El ion sulfato liberado retorna alnodo y vuelve a formar sulfato de cobre que va a lasolucin.


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a) Eliminar las impurezas que daan laspropiedades elctricas y mecnicas delcobre.

b) Separar las impurezas valiosas delcobre. stas pueden ser recuperadasdespus como subproductos metlicos.

OBJETIVOS DE LAELECTROREFINACIN


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Se realiza en celdas electrolticas, donde se colocanen forma alternada un nodo (que es una planchade cobre obtenido de la fundicin), y un ctodo,(que es una plancha muy delgada de cobre puro),hasta completar 30 nodos y 31 ctodos en cada

celda.

Celda Electroltica


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DISEO YMATERIALES

En el proceso de ERlos nodos son pordefinicin, solubles.

Los nodos - en laER son de cobre.

tienen unasuperficie irregular yrugosa, con 80 a100 cm de ancho,90 a 110 cm delargo y unos 3 a 6cm de espesor.

NODOS DE ER


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CTODOS

Es una plancha muydelgada de Cobre Puro. Se colocan en las celdas

electrolticasintercaladamente.

Y donde se depositar elCu proveniente de los

nodos.


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Ctodos de CobreRefinado


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El cobre se purifica, proceso que consiste en losiguiente:

Entrada Proceso Salida

Solucin de

CuSO4.

Corriente elctrica.

Electrlisis.

Conduccin

.

Ctodos de cobre.

Corriente

elctrica.

PRIMERA PARTE: MIGRACIN DECATIONES Y ANIONES.


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El ion sulfato de la solucin comienza a atacar el nodode cobre formando una solucin de sulfato de cobre(CuSO4) denominada electrolito.

Al aplicar una corriente elctrica, los componentes de lasolucin se cargan elctricamente producindose una

disociacin inica en la que el anin sulfato (SO4-2) esatrado por el nodo (+) y el catin (Cu+2) es atradopor el ctodo (-).

El anin SO4-2 ataca al nodo formando sulfato decobre, el que se ioniza en la solucin por efecto de lacorriente elctrica, liberando cobre como catin quemigra al ctodo, y se deposita en l.

El ion sulfato liberado migra al nodo y vuelve a formarsulfato de cobre que va a la solucin, recomenzando lareaccin.
https://www.codelcoeduca.cl/glosario/e.htmlhttps://www.codelcoeduca.cl/glosario/e.htmlhttps://www.codelcoeduca.cl/glosario/e.html


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En el ctodo(polo negativo)se acumulan

nicamente losiones de cobre,hasta que noquedan msde ellos en la

solucin.

Atrado (SO4-2) Atrado (Cu+2)100-250 v


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Para refinar el cobre bruto se emplea el mtodo electroltico.

Se coloca al cobre bruto como nodo, en una celdaelectroltica que contiene una solucin de CuSO4.

El sulfato cprico se disocia: (por corriente elctrica)

CuSO4 Cu2+ + SO42

La corriente induce a los componentes de la solucin(electrolito) a conducir la corriente y a cargarseelctricamente, el cobre como catin Cu +2 y el sulfatocomo anin (SO4 -2).


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Al circular la corriente, los cationes cobre se dirigen alctodo, donde se reducen, captando electrones ydepositndose como cobre metlico, mientras los iones

sulfato se dirigen al nodo y reaccionan con el cobreimpuro, formando sulfato cprico, que vuelve a la solucin.Ctodo:

Cu2+ + 2e Cu

nodo:Cu - 2e Cu2+

Reaccin global:

SO42 + Cu CuSO4

Oxidacin del cobre metlico

Reduccin del cobre metlico

Los iones positivos o cationes migran hacia el polo negativo (ctodo) y los

iones negativos se dirigen hacia el polo positivo (nodo).


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Este proceso es continuo durante 20 das. El da 10, seextraen los ctodos y se reemplazan por otros y los

nodos se dejan 10 das ms y se reemplazan por otros.De esta forma, al final del da 20, nuevamente seextraen los ctodos y se renuevan los nodos.

Los otros componentes del nodo que no se disuelven, se

depositan en el fondo de las celdas electrolticas,formando lo que se conoce como barro andico el cuales bombeado y almacenado para extraerle su contenidometlico (oro, plata, selenio, platino y paladio).

La electrorefinacin requiere de un elevado consumoenergtico ya que a las celdas electrolticas se lesaplica una corriente elctrica continua de bajaintensidad, que hace que se disuelva el cobre del nodoy se deposite en el ctodo inicial.


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Segunda Etapa:Cosecha de Ctodos

OBJETIVO:

Obtener cuidadosamente los ctodos y asegurar su calidad para el

despacho.El proceso de electrorrefinacin dura 20 das y en este plazo se realizan

dos cosechas de ctodos. Cmo se hace?

Una vez terminado el proceso de refinacin del cobre por

electrlisis, cada 10 das los ctodos son sacados de las celdas y seexaminan cuidadosamente para asegurar la calidad, descartndosetodos aquellos que tengan algn defecto.

Los ctodos seleccionados son pesados y embaladospara su posterior despacho.


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Etapas del proceso Recepcin y muestreo. Fusin. Conversin.

Cobre Blister 96% de cobre.

Pirorrefinacin. Cobre RAF 99,7% de cobre.

Fundicin


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CONTROL DE LOS PROCEDIMIENTOS

Los factores tcnicos ms importantes en laelectrorefinacin son: a) Pureza del ctodo.

b) Produccin.c) Consumo de energa por toneladas de ctodo.

Las variables ms importantes que determinan estosparmetros son:

a) Calidad del nodo (uniformidad en la forma y peso).b) Condiciones del electrolito (pureza, temperatura,

velocidad de circulacin).c) Densidad de corriente del ctodo. El control del espaciamiento entre los electrodos y la

prevencin de cortos circuitos tambin son importantes.


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Caractersticas:

Voltaje : 2 a 3 VDC

Intensidad: Variable = hasta 1000 Amp.

Ctodos: lana de fierro, acero inoxidable.

Electrodeposicin

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