Lab 4 Hidrometalurgia II

UNIVERSIDAD CATOLICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y MINAS
Hidrometalurgia II
MONTAJE Y PUESTA EN MARCHA DE UNA CELDA
DE ELECTROOBTENCÓN
Fanny Malebrán – Monserrat Moya – Carlos Mardones

Dominio Conceptual
Fantasía o Metáfora
Un elemento metálico en este globo terrenal.
Originalmente fue encontrado en su forma natural. Paraarreglarlo no había más que calentar y martillar. Pero
ahora,
otros
métodos
hay
que
utilizar.
Muchas veces has oído hablar de electricidad.
Sabes tú que hace este fluido maravilloso en verdad.
Para tantas cosas se aplica, que su provechosa acción.
Convierte este metal en una lámina de hermoso color.

Dominio Metodológico

Objetivos
-

Aplicaciones

Montar y poner en
funcionamiento una
celda de laboratoriode
electro obtención,
además de realizar
mediciones de potencial
e intensidad de
corriente utilizando
multitester.

Los nuevos procesos de purificación y concentración
de soluciones lixiviadas, como la SX en el caso del
cobre y el carbón activado para el oro, han permitido
ampliar el ámbito de aplicación de la
electroobtención a la recuperación de estos metales.

Conclusiones
En conclusión, elcátodo 2 obtuvo la mejor eficiencia y un
menor consumo de energía
conjunto con el catodo 1, los
25en%
cuales formaron la celda 1. Además se debe comprobar que los
electrodos deben recibir la misma corriente, ya que cuando uno
recibe más corriente que el otro, se producen densidades de
corrientes muy diferentes, lo que provoca el crecimiento de
dendritas. Es por esto que al disminuir la densidad decorriente,
y no completar el establecido de 90 minutos, el cobre no logro
cubrir completamente la superficie del cátodo, lo que provoco
que al retirar el cobre de este, se desprendiera en distintos trozos.

Ecuaciones
𝑀𝑇

𝑃𝑀 (𝑐𝑢) ∗ 𝐼 ∗ 𝑡
𝑧 ∗𝐹

Eficiencia =
CEE=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎

Resultados

p∗s
Masa real depositada

Tabla N°2: Datos de masa obtenidos experimentalmente
Cátodo

Laelectroobtencion consiste en una electrolisis
mediante la cual se recupera el cobre de la
solución proveniente de la lixiviación,
obteniéndose cátodos de alta pureza. Se aplica
una corriente continua mediante un par de
electrodos conectado a una fuente de
alimentación eléctrica y sumergida en la
solución. El electrodo conectado al polo positivo
se conoce como ánodo, y el conectado negativo
cátodo, enel cual se obtienen cátodo de cobre
de alta pureza (99.9%).

Masa
15 %

Masa inicial
(g)

Masa final
(g)

1

192,35

196,26

3,91

4,445

87,96

2

117,14

121,3

4,16

4,445

93,59

5,77

5,77

5,69

101,4

Teoría y Principios

3

experimental
extraida (g)

Masa teorica Eficiencia
Cu extraido
(g)

Gráfico
Masa teorica vs Msa experimental

Masa en g

15 %

1

2
Cátodos

3

Masa
experimentalextraida (g)

Gráfico N°1: Comparativa entre masa experimental y teórica-

Método
Para el montaje y puesta en marcha de una celda de electroobtención
se calculó el amperaje para una densidad de corriente de 400 A/m2 , el
5%
área de cátodo de cobre y la masa teórica a depositar. Luego se instaló el circuito eléctrico de la celda (ánodo y cátodo), seguido de la adición
del electrolito, el cual estabapreparado con una concentración de cobre de 45 g/L y una concentración de ácido sulfúrico de 180 g/L, se puso
en funcionamiento la celda de electroobtención por 90 minutos aproximadamente. Finalizado este tiempo, se retiró la masa depositada en el
cátodo para asi obtener la masa real.

ANEXOS
Anexo N°1: Cálculos realizados
Una vez realizadas las mediciones de las dimensiones de los cátodos, se debecalcular la
intensidad de corriente y la masa teórica.
Datos Conocidos:
PM: 63,54 [g/mol].
F : 96500 [(A*s)/mol].
Z : 2 electrones.
t

: 90 min = 5400 s.

𝑚 𝑇 : Masa teórica
I= 0,008 𝑚2 *4000

mT =

PM ∗I ∗ t
z∗F

𝐴
𝑚2

=

= 3,2 A

63,54

𝑔
∗ 5 𝐴∗5400 𝑠
𝑚𝑜𝑙

2 ∗ 96500 𝐴∗𝑠/𝑚𝑜𝑙

𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙

=

8,89 𝑔
2

= 4,445 g

4,16 𝑔

% 𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = (𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑎) ∗ 100 = 4.445 𝑔 ∗ 100 = 93,5%

Para obtener el...