1.- Explique en que consiste el proceso de extracción de solventes y mencione los objetivos de este proceso. (1 pto)

• Es uno de los procesos más efectivos y económicos para purificar, concentrar y separar los metales valiosos que se encuentran en las soluciones provenientes de procesos de lixiviación. Este proceso encuentra su principal aplicación en la producción de cobre, específicamente en la separación selectiva de metales, que luego se recuperan mediante el proceso de electroobtención, a través de soluciones de sulfato de cobre. También se utiliza para la recuperación de uranio, vanadio, molibdeno, zirconio, tungsteno, renio, elementos de tierras raras, metales preciosos, cadmio, germanio, berilio y boro, entre otros.

• Objetivos:

-Purificar soluciones, extrayendo selectivamente el elemento de interés y eliminando las impurezas acompañantes.-Separar dos o más elementos desde la solución, ya sea por extracción o reextracción selectiva. -Concentrar el elemento deseado en una base acuosa determinada hasta un punto en que el procedimiento posterior sea rentable.

2.- Explique el proceso de electrobtencion de cobre y escriba las reacciones de este proceso. (1pto)

Es la recuperación del cobre como metal, a partir de una solución electrolítica, en una celda electroquímica. La electroobtención de cobre, se realiza en una celda compuesta por una cuba con electrolito (solución acuosa, con cobre y ácido sulfúrico en solución, entre otros), y cátodos sobre los cuales se recuperará el cobre, y por ánodos que deben ser inatacables, para evitar la contaminación de la solución y del depósito. El cátodo puede ser de cobre (tecnología convencional de cátodos iniciales) o de acero inoxidable, y ánodos de plomo. Básicamente, en el cátodo se depositará el cobre metálico que hay en solución (electrolito), y en el ánodo, se produce la oxidación del agua, produciéndose gas de oxígeno. Razón por la cual, vemos en los ánodos producirse burbujas (oxígeno), burbujas que al salir fuera del electrolito, forman una neblina ácida

producto del arrastre de electrolito. En las celdas se colocan esferas u otro material, para controlar la emisión de neblina a la atmósfera.

Reacciones :

Reacción Anódica: H2O ® 1 O2 + 2H+ +2e

Reacción Catódica : Cu+2 + 2e ® Cuo Reacción global: Cu+2 + H2O ® Cuo + 1 O2 + 2H+ ó

CuSO4 + H2O ® Cuo + 1 O2 + H2SO4

Reacciones indeseadasAnódicas: Fe+2 ® Fe+3 + e Catódicas : Fe+3 + e ® Fe+2 1/2O2 + 2H+ +2e ® H2O

3.- Explique el proceso de electrorefinacion de cobre y escriba las ecuaciones del proceso.

La electrorefinación de un metal consiste en la disolución anódica del metal impuro y el posterior depósito catódico de este metal puro. El proceso de refinación acuosa del cobre es el más importante, pues prácticamente toda la producción de cobre por pirometalurgia es electrorefinada. A menor escala, se practica también la electrorefinación de Pb, Ni, Ag, Au y otros metales menores. La electrorefinación de cobre tiene dos objetivos :

• Eliminar las impurezas que perjudican las propiedades electricas y mecánicas del cobre, tales como : As, Sb, Bi, O, S, Se, Te, Fe, Co, Ni y Pb.

• Recuperar las impurezas valorizables, como : Au, Ag, metales del grupo del Pt y Se.

Reacciones

• Reacción anódica: Cu impuro ® Cu+2 + 2 e • Reacción catódica: Cu+2 + 2 e ® Cu puro

4.- Al realizar una prueba de electroobtencion de cobre usando dos ánodos de plomo-calcio y un cátodo de 12 x 12 cm, se obtuvo un depósito de cobre de 40 gramos después de 6 horas y haciendo pasar una corriente de 6 amperes. Calcule:

a) La eficiencia de corriente.b) La densidad de corriente (A/m2)c) El consumo de energía (Kilowatt-Hora/Kg Cu depositado)d) ¿Cuánto ácido sulfúrico y cuanto oxigeno se debió formar de acuerdo al cobre realmente depositado?Use la ecuación

CuSO4+H 2O => Cu0+ 1

2O2+H 2SO4 (2 pto)

Pesos atómicos Cu=63,5 O=16 S=32 y H=1

5.- Explique que es:a) La Pirometalurgia: es la rama de la metalurgia consistente en la

obtención y refinación de los metales utilizando calor, como es en el caso de la fundición.

b) La Escoria: es la parte más liviana del fundido, formada básicamente por hierro y sílice (tiene menos de 1% de cobre), la cual queda flotando sobre el eje. La escoria es retirada del horno en forma separada del eje, cargada en ollas y arrojada a un botadero.

c) Cobre Blister: tiene una pureza de entre 98 y 99,5%, y su principal aplicación es la fabricación por vía electrolítica de cátodos de cobre, cuya pureza alcanza el 99,99%. También se puede emplear para sintetizar sulfato de cobre y otros productos químicos. Su principal aplicación es su transformación en ánodos de cobre.

d) Mata de cobre: corresponde a la parte más pesada, que contiene entre 45% a 48% de cobre. Este eje se concentra en la parte inferior del horno,

desde donde es retirado en forma líquida y cargado en grandes ollas de acero que lo transportan hacia la siguiente etapa de conversión

e) Ánodo de cobre : El paso intermedio en la transformación de cobre blíster en cátodos de cobre es la producción de ánodos de cobre, con cerca de 99,6% de pureza. Un ánodo de cobre tiene unas dimensiones aproximadas de 100x125 cm, un grosor de 5 cm y un peso aproximado de 350 kg. (2 pto)