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7/24/2019 Electroobtencion Experimental de Un Catodo de
Cobre
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Alumnos: Ruben Aranda
Cristian MirandaPatricio GonzalezJavier Troncoso
Profesor :Antonio Pagliero.Ayudante:Robinson Constanzo
Electroobtencion de un ctodo de Cobre
Universidad de ConcepcinFacultad de Ingeniera
Departamento de Ingeniera Metalrgica
23 de noviembre de 2007
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INTRODUCCIN
Electroobtencin:(Electrowinning, EW)Proceso electrometalrgico
que se realiza
en celdas electrolticas, donde sedisponen alternadamente un nodo
(placade plomo o de acero inoxidable) yctodos (placa de acero
inoxidable)
dentro de la solucin electrolticapreviamente concentrada.
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Celdas deElectroobtencin:
Son las celdas electrolticas enlas que se realiza el proceso
deelectroobtencin.
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Ctodos de cobre:
Son las placas de cobre de altapureza que se obtienen en el
proceso de electrorrefinacin y deelectroobtencin. Estos
ctodostambin se llaman ctodos de cobre
electroltico de alta pureza y tienenuna concentracin de
99,9%.
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OBJETIVOS
Montaje de una celda experimental bsica de laboratorio
para electroobtencin de cobre (EW).
Electroobtencin de un ctodo de cobre en una celda
experimental (convencional), donde se estudiar el efecto de
variables tales como, intensidad de corriente, flujo,
temperatura,
composicin del electrolito, aditivos, entre otras.
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Materiales e Instrumentacin
Electrodos.
- nodos: Pb
- Ctodo : Acero inoxidable 316 L
Celda de acrlico.
Fuente de poder (Regulable)
Bomba peristltica (Flujo regulable)
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Materiales e Instrumentacin
Termostato
Termmetro
Soluciones
- Agua destilada
- cido Sulfrico (95-96 )
- Sulfato de Cobre
- galactasol
Conexiones, pinzas, lijas y huincha aisladora.
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PROCEDIMIENTO
Preparacin de los electrodos: Lijado, limpieza
Se dispuso de una solucin de : Cu
2+
de 40-45gpl
H2SO4 180 gpl
Los anodos y el catodo son colocados en el interior de la
celda.
Esta celda se coloca dentro de un termostato a una
temperatura
de 80C.
Se calcular y regular el flujo de alimentacin fresca de
solucin
rica en Cu
2+
, para as asegurar que la concentracin de Cobre en
el electrolito sea constante para la obtencin del catodo de
Cobre.
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PROCEDIMIENTO
Se calcular y regular la fuente de poder con la densidad de
corriente adecuada para el rea del ctodo expuesta al
electrolito,
segn lo que se averigu en los datos usados en planta.
Luego se pone en marcha la obtencin, energizando la fuente
de
poder al mismo tiempo que se pone en funcionamiento la bomba
de alimentacin fresca de Cu
2+
.
Se deja el sistema funcionando por un tiempo para observar que
el
funcionamiento sea el adecuado.
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PROCEDIMIENTO Luego, para obtener una buena cosecha, se regula
cada cierto
tiempo la concentracin de sulfato de cobre para que la
concentracion de Cu
2+
en el electrolito sea homogenea .
Terminado el tiempo se cosecha , se desenergiza la fuente de
poder y la alimentacin de Cu
2+
a la celda se detiene.
Para finalizar se retira la placa de cobre del catodo de
acero
inoxidable con cuidado para no fracturarlo .
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Montaje de la celda
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Clculos02 2 CueCu ++
=
2250
m
Ai AiI =
cmAdeposito 8,19=
[ ]AI 5,0=
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Clculo del la masa de cobremetlico depositado:
De la formula de densidad :
depositado
Cu
V
M= [ ] [ ]g
cm
gcmM 86,3396,878,3
3
3 =
=
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Clculo del tiempo deprecipitacin o depsito:
Usando la relacin de Faraday:
Fn
tIPMM
=
[ ][ ]
[ ]hs
t 573600
h1(s)205200 ==
IPM
FnMt
=
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EFICIENCIA FARDICA
%8110086,33
44,27100
MReal === xgrs
grsx
MTerica
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Clculos de cobredepositado(en 9 horas)
Cada 9 horas se deba reponer(Cuso4) que era depositado:
)depositadocobre(de33.5
96500*23600*9*50.0*54.63
*
**
grm
grm
Fn
tIPMm
Cu
Cu
Cu
=
=
=
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Clculos de cobredepositado(en 9 horas)
44
4
4
4
44
CuSOCuSO
CuSO
CuCuSO
CuSO
CuSOCuSO
Cu
4.13m
54.63
33.5*54.159m
m*m
m
m
gr
PM
PM
PM
PM
Cu
Cu
=
=
=
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METALOGRAFA
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Tipos de Granos
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Sin ataque (x200)
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Con ataque ,Zona central
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Con ataque ,Zona interna
Grano ColumnarGranos Equiaxiales
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CTODO
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CTODO
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CTODO
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CONCLUSIONES La masa de cobre depositado tiene una desviacin de
la masa real
,debido a que no existia una renovacin automtica del
electrolito.
Al desprender el cobre del catodo de acero inoxidable se
observo
que presentaba aceptables propiedades mecnicas.
El tipo de grano es columnar y equiaxial
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CONCLUSIONES
Es importante destacar que el crecimiento de los
granos columnares no es slo en su longitud, sino
tambin segn su dimetro y que los bordes de grano
recogen impurezas.
La baja eficiencia se debe a que, la temperatura
no fue constante durante todo el proceso (80C),adems de la
formacin de los granosequiaxiales.
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GRACIAS
