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• Daniel Humberto Hospina Rios

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Cuestionario 1. ¿Qué es el proceso de electrodeposición? La electrodeposición es un proceso en el cual, los iones de metal presentes en una solución conductora de la electricidad, se separan mediante una corriente continua. Esto se logra cuando se aplica una corriente continua a través de un ánodo y un cátodo que están sumergidos en una solución conductora de la electricidad, que hace que el metal se deposite en el cátodo. Decimos que estos metales fueron electrodepositados. 2. ¿Cuáles son las soluciones conductoras de electricidad? Para que una disolución sea conductora de la electricidad es necesario la presencia de iones en la misma. Así, aquellas sustancias que en disolución se disocian formando iones conducen electricidad y se denominan electrolitos; por el contrario, las sustancias que no conducen la electricidad cuando están disueltas se denominan no electrolitos. Los no electrolitos son sustancias que en disolución no se disocian formando iones. Siempre que una disolución es conductora de la corriente eléctrica, es porque en ella existen iones. Las soluciones conductoras se forman cuando se disuelve un electrolito en un disolvente polar, por ejemplo, agua. Cuando el electrolito se pone en un disolvente polar, se disuelve en aniones con carga negativa y cationes con carga positiva. Cuando se aplica una corriente continua a la solución, los aniones se dirigen al electrodo (o ánodo) cargado positivamente y los cationes se dirigen al electrodo (o cátodo) con carga negativa. 3. ¿Cuáles son las diferencias entre electrodeposición y electro refinación? En común ambas técnicas utilizan la corriente eléctrica para separar los metales de las impurezas que los acompañan, no obstante, la diversidad de parámetros que se aplican como el amperaje, el potencial de celda, las soluciones electrolíticas, el tipo de celda, las soluciones electrolíticas, el tipo de celda, así como los aditivos empleados y el producto final, hacen que estos procesos difieran significativamente. 4. ¿Por qué necesitamos los procesos de electro y electro refinación? Muchos metales, especialmente los metales no ferrosos, son difíciles de encontrar en la naturaleza en su forma más pura. Por lo general, estos metales se encuentran en sus formas mineralizadas, por lo que deben reducirse a sus formas metálicas para su uso posterior. La electrodeposición y la electrorefinacion hacen esto más rentable y con un consumo eficiente de la energía. Es el motivo por el cual, estos son los procesos de uso generalizado para la producción y recuperación de metales puros.

5. ¿cuáles son los metales que más a menudo se obtienen por electrodeposición? En los metales donde más se usa el proceso de electrodeposición son el cobre, el oro, la plata, el zinc, el cobalto y el níquel. La electrodeposición como proceso de extracción es especialmente importante para el cobre y la plata, teniendo un porcentaje de 99.999% de obtención. 6. ¿Dónde pueden usarse los procesos de electrodeposición, aparte de la minería? Se pueden usar para el tratamiento de aguas residuales y el reciclaje de metales ferrosos y no ferrosos. 7. ¿Cómo se usa la electrodeposición en el reciclaje, y porque puede usarse también la electrodeposición como una etapa en el proceso de reciclaje de metales no ferrosos? El reciclaje de metales se vuelve cada vez más importante desde el punto de vista de la sustentabilidad y de la economía.  La electrodeposición se puede usar como una etapa de procesamiento para el reciclaje de metales no ferrosos. Los metales no ferrosos se pueden reciclar de manera indefinida sin perder ninguna de sus propiedades. Esta característica hace que la electrodeposición sea un proceso ideal para recuperar metales puros a partir de suministros complejos de metales mezclados. En muchos casos, es más barato reciclar los metales que extraer el mineral, procesarlo y extraer los metales puros. Y esto es especialmente cierto considerando las leyes de metal que van disminuyendo de forma continua en las minas y yacimientos existentes.  Actualmente, la electrodeposición de cobre se usa en una variedad de aplicaciones, desde el control del cobre y de las impurezas en una refinería de cobre hasta la recuperación de cobre en niveles de hasta ppm en aguas residuales de semiconductores. Aunque las aplicaciones y los objetivos pueden ser vastos y variados, los fundamentos de la electrodeposición de cobre son los mismos, y los sistemas avanzados de electrodeposición, como emew, seguirán superando los límites de esta tecnología robusta.

8. ¿Qué proceso se usa más a menudo, la electrodeposición o el electro refinación? No podemos decir que uno se aplique más que otro, porque su aplicación depende mucho del caso o situación y cuál de estos dos procesos es más rentable. La electrorrefinación se usa cuando se funde y moldea un ánodo de metal impuro. La electrodeposición se emplea cuando el metal ya está disuelto en la solución, o cuando es más viable emplear una etapa de digestión hidrometalurgia en lugar de fundir y moldear ánodos impuros. La electrodeposición también se puede efectuar a una escala más pequeña y para aplicaciones más específicas. Tanto en la electrodeposición como en la electrorrefinación se pueden obtener metales de muy alta pureza por arriba del 99.99%. 9. ¿Cuáles son los problemas de los procesos de electrodeposición convencional?

El problema más grande que podemos notar en un proceso de electrodeposición es la formación de zonas de agotamiento, estas se forman conforme la concentración de metal disminuye en las cercanías del cátodo. Estas son las zonas donde la concentración del metal buscado es menor que en la totalidad de la solución. Esto puede ser problemático, ya que si hay otros iones metálicos presentes en la solución comenzarán a depositarse en el electrodo, lo que generará impurezas y una baja eficiencia de corriente eléctrica. 10. ¿Es posible mejorar el proceso de electrodeposición? Si es posible mejorar este proceso, gracias a la implementación de celdas más sofisticadas. La tecnología de electrodeposición Vortex emew ofrece un enfoque alternativo a la electrodeposición convencional que garantiza resultados mucho mejores. La tecnología de electrodeposición emew emplea celdas cilíndricas en las que el electrolito circula rápidamente más allá de los electrodos a velocidades muy altas, que supera los problemas asociados con las zonas de agotamiento y permite la agotar el metal hasta concentraciones mucho más bajas, en tanto que logra la pureza más alta posible. Y por añadidura, todas las celdas de electrodeposición emew son sistemas cerrados que eliminan por completo la niebla ácida y otros gases nocivos, por lo que es un lugar mucho más seguro para trabajar. 11. Realizar un diagrama de flujo de electrodeposición de cobre.

12. Realizar un diagrama de flujo de electrodeposición de zinc.

13. Describir los procesos de electro deposición de cobre y zinc.

ELECTRODEPOSICIÓN DE Cu Se refiere a la obtención de cátodos de cobre de alta pureza, los cuales se producen sumergiendo dos electrodos en una solución electrolítica de sulfato de cobre. En la electrodeposición el ánodo es insoluble de manera que el electrolito no llegará a ser contaminado durante la operación y de ese mismo modo el ánodo no requerirá ser reemplazado frecuentemente. Al pasar la corriente eléctrica provoca la deposición de cobre en el cátodo, mientras en el ánodo se descompone el agua dando lugar a burbujas de oxígeno 02 e iones H+ que a su vez originan el H2S04. Se trata de fabricar una celda electrolítica con una fuente externa de alimentación eléctrica y de observar en ella la electrodeposición de una capa de cobre sobre un objeto de acero inoxidable, que actúa como cátodo de la celda ELECTRODEPOSICIÓN DEL CINC Una vez que el cinc en solución (ZnSO4) haya sido purificado, se procederá a enfriar en torres de ventilación forzada, hasta obtener por lo menos una temperatura de 30° C en promedio.

Esta solución pura arrastra consigo iones Zn+2, SO4-2, H+ y OH-, y es sometida al proceso de electrodeposición mediante la aplicación de corriente continua obtenida gracias a la ayuda de transforrectificadores. Luego de agregarse los reactivos de solución, el electrolito es alimentado individualmente en cada celda a una temperatura de entrada que bordea los 27° C y de salida aproximadamente 34° C. La electrodeposición es originada por el pase de la corriente eléctrica continua a través de la solución ZnSO4 en medio ácido, causando las reacciones y depositando el Zn metálico en los cátodos. Se logra depositar aproximadamente solo el 75% del Zn contenido en la solución el 25% restante del Zn junto con el ácido regenerado retornan (spent) a la lixiviación de calcinas de zinc. Luego las láminas del zinc, son apiladas y llevadas al proceso posterior de moldeo.