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• Yanina Silvestre Mendoza

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA METALÚRGICA Y DE MATERIALES

REACCIÓN ANODICO Y CATÓDICO EN LA ELECTRODEPOSICION DE ORO

CÁTEDRA

:

Electrometalurgia

CATEDRÁTICO :

Ing. Cesar Paul Ortiz Jahn

ALUMNA

: Cisneros Quispe Linda Yessica

SEMESTRE

: IX

Huancayo – Perú

2 016

REACCIÓN ANÓDICA Y CATÓDICA EN LA ELECTRODEPOSICIÓN DE ORO DEFINICIÓN DE ELECTRODEPOSICIÓN La electrodeposición es el método de cubrir objetos con una película fina de otro metal. El principio que rige este fenómeno es la electrólisis, cuyo nombre procede de dos radicales, electro que hace referencia a electricidad y lisis que significa ruptura. La electrodeposición implica la reducción (disminución del estado de oxidación; ganancia de electrones) de un compuesto metálico disuelto en agua y una deposición del metal resultante sobre una superficie conductora. Probablemente esta técnica es uno de los procesos más complejos conocidos, debido a que hay un gran número de fenómenos y variables que intervienen en el proceso total, mismos que son llevados a cabo en la superficie de los materiales involucrados. En la electrodeposición de metales, el éxito de la operación está en función del control de los fenómenos involucrados, por lo que es necesario mencionar los principios a los que se sujetan éstos, ya que cualquier variación en el proceso se verá reflejada de manera significativa en el resultado obtenido. PRINCIPIOS DE ELECTROQUÍMICA: La Electroquímica es la ciencia que estudia el intercambio de energía química y eléctrica que se produce por medio de una reacción de óxido-reducción. La oxidación es la pérdida de electrones, mientras la reducción es la ganancia de los mismos. Las reacciones de óxido-reducción (redox), son aquellas en donde hay una transferencia de uno o más electrones. Electrólisis es el nombre que recibe el proceso mediante el cual la energía eléctrica se emplea para producir cambios químicos; mediante una reacción redox no espontánea, donde se hace pasar una corriente eléctrica. Se lleva a cabo en un contenedor llamado cuba electrolítica. La electrolisis es uno de los principales métodos químicos de separación. La principal ventaja del método electrolítico consiste en que no es necesario aumentar la temperatura para que la reacción tenga lugar, evitándose pérdidas energéticas y reacciones secundarias. Industrialmente es uno de los procesos más empleados en diferentes áreas, como por ejemplo en la obtención de elementos a partir de compuestos (cloro, hidrógeno, oxígeno), la purificación de metales (el mineral metálico se disuelve en ácido, obteniéndose por electrólisis el metal puro) o la realización de recubrimientos metálicos protectores y/o con fines decorativos, como es el caso del niquelado. A continuación se menciona la definición de algunos términos empleados en el proceso de electrodeposición:

 El electrodepósito es el depósito catódico obtenido por el paso de una corriente eléctrica en una célula electrolítica.  Un electrodo es el componente de un circuito eléctrico que conecta el cableado del circuito a un medio conductor como un electrolito. El electrodo positivo es llamado ánodo y el electrodo negativo es llamado cátodo.  El electrolito es la sustancia iónica que en solución se descompone al pasar la corriente eléctrica.

ASPECTOS TEÓRICOS

LIXIVIACIÓN DE ORO Y PLATA

El proceso hidrometalúrgico de cianuración de oro y plata (Barbosa et al. 1988), se rige por la termodinámica el cual es resumido en los diagramas EhpH (potencial-potencial de hidrógeno). La estabilidad del proceso de cianuración de oro y plata en los siguientes diagramas de áreas de predominancia mostradas en las Figuras 2 y 3. En estas figuras se muestran la factibilidad de cianuración de oro y plata en rangos de pH mayores a 9.21 con concentración molar de: Au y Ag igual a 10-4molal y CN--=10-1molal

Figura 2. Diagrama Eh-pH sistema Au-CN-H2O a 25°C

Las siguientes reacciones demuestran la posibilidad de lixiviar oro y plata por cianuración (Habashi, 1980):

Las energías libres de Gibbs fueron determinados tomando como referencias la base de datos del software HSC 6.0 (Roine et al. 2006), este programa computacional está basado en una buena información termodinámica. Por otra parte, la posibilidad de recuperar los metales preciosos por cianuración se complica cuando en los minerales se presentan compuestos de azufre, ésta imposibilidad se puede observar en las Figuras 4 y 5. En la Figura 4 se puede observar la imposibilidad de realizar el proceso de cianuración del oro en presencia de azufre a menos que se pueda bajar el pH hasta valores inferiores a 8, sin embargo a estos valores la presencia de HCN se incrementa de acuerdo con la siguiente expresión:

Donde

a = 10

K

921

es la constante de equilibrio de la siguiente reacción:

Por otra parte, en la Figura 5 también se puede observar la alternativa de recuperación de plata por cianuración en presencia de azufre, esta posibilidad es mayor comparando con la recuperación de oro, lo anterior se debe principalmente a las propiedades termodinámicas de la plata que son más favorables respecto al oro.

ELECTRÓLISIS La electrolisis de oro y plata a partir de soluciones también se basa en los anteriores diagramas mostradas en las Figuras 2 y 3 y las semireacciones que se desarrollan en el proceso electrolítico son:

Al utilizar la Ley de Hess, para las anteriores reacciones, se tiene la inversa de la reacción de Elsner, dada en la reacción (1):

De la misma forma se tendrá la inversa de la reacción (2) para la electrolisis de plata:

Las reacciones (10) y (11) son las que se consideran en el proceso de electrólisis en celda convencional y en la electrólisis realizada en la celda tipo Zadra. El trabajo de investigación anteriormente realizado es "Electroobtención de oro a partir de soluciones cianuradas" (Valda, 1987), en este estudio, las pruebas fueron efectuados a escala de laboratorio considerándose como una investigación básica. La solución de oro registró una ley de oro de 6 mg/l considerado como licor pobre, las pruebas experimentales fueron realizados en celda electrolítica convencional cuyos resultados de recuperación reportados fue del 80.91% de oro cuando se trabajó a una temperatura de 30°C, sin embargo no explicaron los resultados de sus pruebas experimentales.