Impacto de las Impurezas en el Electrolito: Optimización de la Electrowinning

Efecto de las impurezas en el electrolito

Efecto del ion cloruro

• Corrosión por picadura: Favorece la corrosión de tipo picadura en los cátodos de acero inoxidable.
• Dificultad en el despegue: La picadura en el electrodo ancla el depósito de cobre, dificultando el desprendimiento durante el proceso de despegue.
• Deformación mecánica: El forzamiento del cátodo de acero para lograr el despegue genera pérdida en la verticalidad del cátodo, aumentando la probabilidad de cortocircuitos en la celda electrolítica durante la siembra de cobre.

Procesos de contaminación y corrosión

• Proceso del ion cloruro:
  • Reacción electroquímica: Formación de CuCl sólido que se une al cuerpo del cátodo de cobre.
  • Reacción química: Precipitación del CuCl por reacción de Cu+ y Cl-.
• Contaminación de las asas: El cloro gas reacciona con las asas de cobre formando CuCl.
• Contaminación del ánodo insoluble: A medida que se aplica corriente, el ánodo pasa de PbSO4 (recubriendo la superficie con plomo) a PbO, luego Pb(OH)2 y finalmente a PbO2.

Efecto del hierro disuelto

El hierro puede ser arrastrado por el electrolito rico desde la etapa de extracción por solventes (SX). Su presencia afecta los parámetros operacionales (eficiencia de corriente), pero no la calidad catódica:

• Suele reducirse primero sobre el cátodo, consumiendo corriente antes que el cobre.
• Cuando el férrico alcanza su densidad de corriente límite, comienza a reducirse el cúprico.
• En el cátodo, el férrico logra su reducción mediante una acción corrosiva sobre el cobre depositado.
• Se prefiere el estado ferroso al férrico en solución.

Efecto del manganeso

Es responsable del deterioro del film protector de PbO2 del ánodo. Esto provoca una corrosión del ánodo y, por lo tanto, un aumento de la cantidad de plomo disuelto existente en la celda electrolítica.

Efecto del plomo

Afecta negativamente la calidad del cátodo de cobre por una incorporación externa y no por una reacción de depositación. Los mecanismos más comunes de contaminación son:

• Desprendimiento de productos de corrosión del ánodo de plomo (polvo granular o laminillas): Se origina por la formación del óxido α-PbO2 en vez de β-PbO2, cambios bruscos de corriente, presencia de impurezas como el manganeso y falta de cobalto como aditivo.
• Cortocircuitos (contacto ánodo-cátodo): Causados por la pérdida de verticalidad de ánodos o cátodos y la nodulación excesiva.
• Corrosión interfacial del ánodo de plomo: Provocada por la presencia de orgánico superficial en EW y el empleo de esferas antinebulizantes o lonas para la contención de neblina ácida.