INTRODUCCION. Refinación electrolítica (Electro refinación)

1. INTRODUCCION.

Refinación electrolítica (Electro refinación)

Utilizado por primera vez al sur del País de Gales, en 1869, la electro refinación es un proceso de purificación de cobre metálico que se lleva a cabo en celdas electrolíticas y consiste en la aplicación de corriente eléctrica, para disolver el cobre impuro. De esta manera es obtenido el cobre más puro posible, con un 99,99% de pureza, lo que permite su utilización como conductor eléctrico. Este proceso de refinación le da un valor agregado al mineral, ya que se utiliza tecnología adecuada para posteriormente poder comercializar el cobre refinado, y entonces las distintas empresas que compren estos minerales refinados le darán el uso que estimen conveniente. Chile es uno de los principales productores y refinadores de cobre en el mundo, pero lamentablemente no manufactura sus recursos y el mismo cobre que exportamos y tratamos, lo compramos a empresas extranjeras en forma de productos.

El proceso:

La electrólisis: Este proceso de electro refinación se basa en las características y beneficios que ofrece el fenómeno químico de la electrólisis, que permite refinar el cobre anódico (ánodo) mediante la aplicación de la corriente eléctrica, obteniéndose cátodos de cobre de alta pureza.

La electro refinación se realiza en celdas electrolíticas, donde se colocan en forma alternada un ánodo (que es una plancha de cobre obtenido de la fundición), y un cátodo, (que es una plancha muy delgada de cobre puro), hasta completar 30 ánodos y 31 cátodos en cada celda.

La electrólisis consiste en hacer pasar una corriente eléctrica por una solución de ácido sulfúrico y agua (…). Este proceso es continuo durante 20 días. El día 10, se extraen los cátodos y se reemplazan por otros y los ánodos se dejan 10 días más y se reemplazan por otros. De esta forma, al final del día 20, nuevamente se extraen los cátodos y se renuevan los ánodos.

Los otros componentes del ánodo que no se disuelven, se depositan en el fondo de las celdas electrolíticas, formando lo que se conoce como barro anódico el cual es bombeado y almacenado para extraerle su contenido metálico (oro, plata, selenio, platino y paladio).

Cosecha de cátodos: El objetivo aquí es obtener cuidadosamente los cátodos y asegurar su calidad para el despacho. Una vez terminado el proceso de refinación del cobre por electrólisis, cada 10 días los cátodos son sacados de las celdas y se examinan cuidadosamente para asegurar la calidad, descartándose todos aquellos que tengan algún defecto.
Los cátodos seleccionados son pesados y embalados para su posterior despacho.

En el cátodo tendrá lugar la reducción de un ion al aceptar éste los electrones remitidos desde el ánodo. Los iones positivos (cationes) se dirigirán al polo negativo, llamado cátodo. En el ánodo se generan electrones debido a la oxidación de un metal u otra sustancia. Los electrones son enviados al otro electrodo por la batería. El ánodo pierde por tanto, su carga negativa y por esa razón es el polo positivo.

La batería (una pila) al arrancar electrones del cobre anódico, ocasiona oxidación de este metal:

[pic 1]

 Los electrones llegarán al cátodo impulsados por la batería. Una vez allí, reducirán a los iones cúpricos presentes en el electrolito:

[pic 2]

1. OBJETIVOS.

• Eliminar las impurezas que dañan las propiedades eléctricas y mecánicas del cobre.
• Identificar las reacciones que intervienen en el proceso.
• Determinar la intensidad de corriente y la cantidad de masa teórica de cobre depositada en el cátodo
• Determinar la eficiencia de corriente eléctrica.
• Visualizar las reacciones electrolíticas y relacionar los productos obtenidos con las leyes de la electroquímica.
• Determinar la resistividad del electrolito rico
• Realizar la gráfica cuando se utiliza los electrodos anódico y catódico tomando el voltaje y los amperios obtenidos de la electro refinación.

1. EQUIPO  EXPERIMENTAL.

1. Materiales y reactivos:

Tabla N°1

1. Equipos

Para realizar esta práctica son necesarios los siguientes equipos.

• Voltímetro
• Rectificador de corriente

1. PROCEDIMIETO EXPERIMENTAL

Preparar una solución electrolítica de CuSO45H2O, y ponerlo en la celda electrolítica.

Colocar los electrodos en el electrolito, el ánodo y el cátodo deben estar en forma paralela

Conectar el ánodo al polo (+) de la fuente y el cátodo al polo (-)

Tenga preparado el cronómetro de su teléfono móvil o de su reloj.

Encender el rectificador de corriente

Deje que se produzca la electro refinación.

Medir la intensidad de corriente

Dejar durante 6 horas para que exista deposición en el cátodo

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