electrodeposición

Laboratorio Metalurgia Extractiva

Pontificia Universidad Católica del Perú

Experimento No. 7
ELECTROREFINACIÓN Y ELECTROOBTENCIÓN
I. Objetivo:

Conocer el proceso de electrodeposición de metales como etapa final de los procesos
hidrometalúrgicos.

II. Introducción:

La electroquímica es un área basada en los procesos de óxido – reducción y es de
enorme importancia en la ciencia ytecnología modernas. La electroquímica es
enormemente importante no solamente debido a baterías, sino también debido a que
hace posible la producción de sustancias industriales químicas. En el Perú, en la
refinería de Toquepala se produce cobre, Cu, de 99.99% de pureza y de calidad de
exportación mediante un proceso electroquímico.
Reducción Electrolítica (Electrodeposición yElectrorefinación de Metales)
Este proceso consiste en obtener el metal en su estado mental mediante una reacción
de óxido reducción inducida mediante el suministro de electrones externos por un
rectificador de corriente.
Tabla 1. Potenciales estándar de reducción de los metales usados en la industria
Sistema Electrodo
E° / V
3+
+1.45
Au + 3e- à Au
2+
- à Pt
+1.20
Pt + 2e
2+
- à Pd
+0.92
Pd + 2e+0.799
Ag+ + e- à Ag
+0.337
Cu2+ + 2e- à Cu
+ + e- à H
0.00
2H
2
2+
- à Pb
-0.126
Pb + 2e
-0.14
Sn2+ + 2e- à Sn
2+
-0.25
Ni + 2e- à Ni
2+
-0.28
- à Co
Co + 2e
2+
-0.402
Cd + 2e- à Cd
2+
-0.44
Fe + 2e- à Fe
2+
-1.763
- à Zn
Zn + 2e
-1.66
Al3+ + 3e- à Au
2+
-2.37
Mg + 2e- à Mg
La Tabla 1 muestra los potenciales de reducción de los metales más usados en laindustria. De esta manera los metales ubicados en la posición más baja de la serie fem
como el oro hasta los metales ubicados en la posición más alta de la serie fem, como el
manganeso, pueden ser depositados por electrólisis acuosa.

Electrorefinación y electroobtención

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Laboratorio Metalurgia Extractiva

Pontificia Universidad Católica del Perú

1. Electrodeposición:
Laelectrodeposición es un proceso de extracción electrolítica donde la reducción
catódica es usada para recuperar el metal con valor del electrolito que proviene de
un proceso de lixiviación.
Los ánodos usados en las celdas electrolíticas son usualmente inertes y
generalmente soportan una reacción gaseosa, además que sean completamente
insolubles. Cualquier disolución que signifique la producción de un iónmetálico que
luego puede ser reducido catódicamente o puede formar precipitados, puede
contaminar el metal depositado. Generalmente se han usado aleaciones de plomo
conteniendo 5 a 10% de antimonio.
Los cátodos usados en la electro-obtención en forma tradicional han sido los
starting sheets. Son hojas delgadas del mismo metal que va a ser depositado. Ellos
son preparados generalmente en celdaselectrolíticas especiales separadas, donde
el metal es depositado sobre cátodos blancos a partir de los cuales la delgada hoja
depositada electrolíticamente puede ser extraída rápidamente.
Reacciones de la Electrodeposición
En los procesos de electro-obtención acuosos, la reacción anódica es generalmente
la evolución de oxígeno:
2H2O(l)  4H+(ac) + O2(g) + 4eE° = -1.23 voltios
En el cátodose produce la reducción a cobre metálico:
Cu2+(ac) + 2e-  Cu(s)
E° = +0.34 voltios
La reacción global es la siguiente:
H2O(l) + Cu2+(ac)  2H+(ac) + ½O2(g) + Cu(s)

E° = -0.89 voltios

2. Electrorefinación:
Es un proceso electrolítico, en la cual la reacción catódica es la inversa de la
reacción anódica, es decir, no existe una reacción de celda neta. El metal impuro
constituye elmaterial anódico y se disuelve, mientras que en el cátodo, los iones de
metal son reducidos a partir de la solución y se depositan.
La refinación electrolítica es un proceso de purificación en dos etapas en la cual
idealmente los elementos más nobles que el metal que está siendo refinado
permanecen insolubles en el ánodo y los elementos menos nobles de disolverán,
pero no se depositarán en el...