procesos, descripcion de la electrometalurgia

1. E L E C T R O O B T E N C I O N
RICARDOULLOAPINTO
ricardo.ulloa07@inacapmail.cl
Área Minería y Metalurgia
Otoño 2018
Metalurgia Extractiva II
UNIDAD III

2. Electro obtención
La electroobtención es el proceso final en la producción de cobre catódico de alta pureza.
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solución electrolítica de cobre.
Solución electrolítica: Es una solución líquida que tiene la propiedad de permitir el paso de la corriente
eléctrica. En la planta la solución electrolítica es una mezcla de agua, ácido sulfúrico y sulfato de cobre.
Electrodos: Son planchas metálicas que se usan para hacer pasar la corriente eléctrica por el electrolito.
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ro inoxidable 316L y el ánodo (carga positiva),
Para realizar la descomposición de la solución de sulfato de cobre, la corriente eléctrica continua cierra
un circuito; ingresa por el ánodo, atraviesa la solución electrolítica y sale por el cátodo.

3. Electro obtención
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: na celda electroquímica, está compuesto fundamentalmente por cuatro
1 .Ánodo : Material sólido conductor en cuya superficie se realiza un proceso de oxidación con
liberación de electrones.
Pb = Pb+2 + 2e-
2.Cátodo : Electrodo sólido conductor en cuya superficie se realiza un proceso de reducción
con los electrones provenientes del ánodo.
Cu+2 + 2e- = Cu°
3.Electrolito: Un medio acuoso, con iones que migran permitiendo el paso de la corriente entre
los electrodos.
4. Conductores: Un medio sólido de electrones, que permite el flujo de ellos entre los electrodos.

4. Electro obtención

5. Cu+2
H+
= O
+
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=SO4
O
=S O4
=SO4
G
H2SO4
H2O
H
O
2S O4
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e
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CU°
Cu
Electro obtención

6. Circuitosce radosdelproceso

7. Reactivos
Sulfato de cobalto
El sulfato de cobalto es enviado a la planta como solución al 8 por ciento en bolsas de polietileno .
El objetivo del sulfato de cobalto es reducir la corrosión de los ánodos de plomo en la nave de
electroobtención.
Por lo general, se agrega suficiente sulfato de cobalto para mantener una concentración de
electrólito de 100 mg/L. Los caudales típicos de solución de sulfato de cobalto son de
aproximadamente 12 litros por hora.
El objetivo de guar es mejorar las
Guar
El polvo guar se envía a la planta en bolsas en pallets.
características de la superficie de los cátodos.
FC-1100
La bomba de reactivos agrega FC-1100 a la corriente de electrólito rico que descarga desde las
bombas de alimentación de celdas de EW antes de entrar a las celdas de EW. El reactivo de FC-
1100 se agrega al electrólito rico para controlar la neblina ácida que escapa desde la superficie de
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. una espuma, similar a un manto que flota

8. En la planta de electro-obtención (EW) se desarrollan las operaciones de producción del cobre
sólido alimentado desde la planta de extracción por solventes (SX). El cobre sólido es manipulado
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tan
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e.almacenamiento en patio, para posterior transporte fuera de las
El cobre es producido mediante la electro-obtención, proceso electro-químico que se desarrolla en
estanques denominados celdas, provistas de pares de electrodos y por las cuales circula un
electrolito de alta pureza. Una corriente continua que se establece entre los electrodos deposita
láminas de cobre sólido sobre ambos lados de una lámina de acero 316L, que se desempeña en el
proceso como electrodo catódico o cátodo.
Descripción de la planta de electro obtención

9. Las celdas de cada banco contienen 78 cátodos y 79 ánodos, con un espacio de 101.6
mm (4”) entre electrodos respectivos. Las celdas están alineadas con sus lados largos
contiguos.
Descripción de la planta de electro obtención y manejo de cátodos

10. Hay nueve estanques con un diámetro de 12 m cada uno, para regulación del flujo que circula a través de
los circuitos de electro-obtención
Descripción de la planta de electro obtención y manejo de cátodos

11. Flujos de proceso que abastecen la planta EW
Electrolito Rico. El fluido que transporta el cobre extraído del mineral fluye desde la canaleta de
acuoso del decantador S-1 de los trenes A, B, C y D
Agua tratada (Fría). Proveniente del estanque de recepción el agua tratada fluye hacia los
estanques reguladores de electrolito y hacia el estanque; desde este último es impulsada hacia
uno de los filtros de electrolito durante el ciclo de lavado de la unidad.
Agua tratada (Caliente). Utilizada en humectación de cátodos y lavado de contactos de celdas;
lavado de campanas de captación de neblina ácida; preparación de reactivos de EW; y lavado
de supresores de vapor en estanques reguladores de electrolito.
Sulfato de cobalto. El reactivo es suministrado en forma de solución, preparada en la planta de
preparación de aditivos e impulsado a uno de los estanques reguladores de electrolito.
Guar. El reactivo es suministrado en forma de solución, preparada en la planta de preparación de
aditivos, e impulsado a los estanques reguladores de electrolito.
FC1100. El reactivo es suministrado en forma de solución, impulsado desde su envase a los
estanques reguladores de electrolito.

12. Flujos de proceso que abastecen la planta EW
Aire de agitación. Desde el humectador, aire en baja presión es distribuido por un sistema de
cañerías y alimentado a cada celda EW.
Agua caliente circulante. Fluye en circuito cerrado, alimentando los intercambiadores de calor
para electrolito y los intercambiadores de calor para agua de lavado primario, secundario y
final de depósitos de cobre en las máquinas cosechadoras.
Agua potable. Proveniente del estanque regulador fluye hacia las duchas para emergencia
instaladas en el Patio de Estanques y en el edificio EW.
Agua de proceso. Proveniente del estanque regulador fluye hacia estaciones de manguera
habilitadas en el Patio de Estanques y en el edificio EW.
Aire de planta. Desde el estanque acumulador alimenta a través de una red de cañerías,
estaciones de aire instaladas en el Patio de Estanques y en EW.

13. Flujos de proceso que abandonan la planta EW
Electrolito Pobre. El fluido que abandona el proceso de electro-obtención es impulsado por las
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de mezclado de los decantadores E -1 y W de los mismos trenes.
Solución Ácida de Lavado. El agua que lava el lecho de los filtros fluye desde un distribuidor
colector hacia la piscina 45-PD-006.
Oxígeno, Aire y Vapor de Agua. El vapor y gases que abandonan el electrolito de las celdas EW
son captados y conducidos a través de cañerías, hacia un sistema de lavado, desde donde una
vez tratados son descargados a la atmósfera.
Barros Anódicos. Las partículas sólidas provenientes de la descomposición de los ánodos, son
separadas en un foso de la fase acuosa que las arrastra. Las partículas son transportadas en
recipientes cerrados hasta el patio de residuos peligrosos.

14. Flujos de proceso que abandonan la planta EW
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transporta a diversos mercados.
Retorno de Agua Caliente. Fluye en circuito cerrado, abandonando los intercambiadores de
calor para electrolito y los intercambiadores de calor para agua de lavado de las máquinas
despegadoras, impulsado hacia los calentadores de agua.

15. Descripción del proceso
Circulación de Electrolito por Celdas
Las 126 celdas de cada circuito de electro-obtención se encuentran
dispuestas en dos filas o bancos paralelos, cada uno con 63 celdas. Las
celdas de un banco son alimentadas con electrolito mediante una cañería
flexible que empalma con la cañería que alimenta el banco de celdas. Esta es
a su vez alimentada desde la cañería que conduce el electrolito impulsado
desde el estanque de recirculación.
En el interior de la celda el electrolito fluye por una cañería distribuidora
instalada en el fondo. El electrolito abandona el distribuidor por agujeros
emplazados frente al espacio entre cada par de electrodos, y fluye por la
celda hacia un vertedero de salida que se ubica en el extremo opuesto al de
ingreso.

16. La energía es alimentada a las celdas a través de un conjunto constituido por una barra
conductora instalada sobre cada celda, sobre la cual se apoyan un extremo del soporte de
los ánodos de la celda, y un extremo del soporte de los cátodos de la celda adyacente, de
modo que las celdas de un circuito de electro-obtención están eléctricamente conectadas en
serie.
Descripción del proceso

17. A cada celda se inyecta aire humidificado a baja presión, para agitar la zona
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humectador, desde el cual una cañería matriz alimenta seis cañerías que abastecen
a las celdas de cada banco del edificio EW.
Descripción del proceso

18. La evolución de oxígeno gaseoso y la evaporación de agua desde la superficie del electrolito
desde las celdas en forma continua, originan vapores que contienen gotas de electrolito,
denominados genéricamente neblina ácida, que escapan de las instalaciones donde se
desarrolla el proceso EW. Estos vapores son captados mediante campanas instaladas sobre
cada celda de electro-obtención, y conducidos mediante cañerías hasta cámaras lavadoras
donde se enfrían mediante aspersores de agua los vapores, siendo recuperado el electrolito que
transporta la neblina ácida.
Descripción del proceso

19. COMPONENTES DE UNA CELDA
Una celda electrolítica cuenta con cinco componentes básicos
Ánodos
Electrodo positivo, que recibe el flujo de corriente desde el electrolito y los entrega
nuevamente a la fuente de corriente continua; la superficie de este electrodo se
caracteriza por ser deficitaria en electrones, lo que permite la realización de las reacciones
anódicas u oxidaciones de generación de ácido sulfúrico y liberación de oxígeno.
Usualmente fabricados de aleación de Pb – Sb fundido y Pb - Ca - Sn laminados en frío.
Tiene un espesor de 6 y 9 mm
Los ánodos empleados en el proceso deben ser idealmente inertes químicamente, o sea no
presentar transformaciones que faciliten su corrosión o degradación.
Deben ser conductor electrónico y estar sometidos a condiciones oxidantes
–
electroquímicas por corrosión anódica y ambiente químico del electrolito ácido
oxigenado en la vecindad de la superficie anódica.

20. Los ánodos tienen 6,35 mm y 9 mm de espesor y están hechos a partir de una
plancha laminada de aleación de plomo, calcio y estaño. La barra es de cobre
revestida con estaño en sus extremos.

21. La barra de suspensión es de cobre que en la zona de interfase y soldadura con la placa
está protegida con una funda de plomo aleado, para proteger de la corrosión.

22. El oxígeno liberado en la superficie del ánodo puede hacer que se
desprenda escamas de óxido de plomo, las cuales decantan como lodo no
soluble. Por lo cual se deberá sacar en intervalos periódicos mediante la
limpieza de las celdas.
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
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PbO 2
PbO2
PbO2
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PbO2
PbO2
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PbO2
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H2O
H2O
2
H O
2
H O
H2O
2
H O
H2O H2O
2
H 0 2H+ + ½O2

23. 2
2
CATODOSPERMANENTES
La tecnología ISA, utiliza una placa de acero inoxidable
316 L, de 3-3,3 mm de espesor con terminación superficial
tipo 2B y con alrededor de un metro cuadrado de
superficie útil de depositación por cara. La barra de
suspensión es hueca de acero inoxidable 304 L, revestida
con cobre que además cubre la parte de soldadura entre
la placa y la barra. Consta de dos ventanas para permitir
su levante por los ganchos del marco de la grúa y sus dos
bordes laterales están recubiertos con material plástico y
el borde inferior con cera removible para facilitar el
despegue de las planchas de cobre.
La tecnología KIDD, utiliza una placa de acero
inoxidable 316 L, de 3-3,25 mm de espesor con
terminación superficial tipo 2B y con alrededor de
un metro cuadrado de superficie útil de
depositación por cara. La barra de suspensión es
de cobre electrolítico con soldadura de cobre entre
la placa de acero y la barra. Consta de dos
ventanas para permitir su levante por los ganchos
del marco de la grúa y sus dos bordes laterales
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el despegue delas planchas decobre.

24. Material:
AceroInoxidable 316L SS
Composición:
Fe : 61.4 - 68.90%
C : Hasta0.030 %
Cr : 16.00-18.50%
Mn:Hasta 2.00 %
Mo:2.00 -3.00 %
Ni : 10.00-14.00%
m
m
2
3
2
1
CARACTERÍSTICA DEL CÁTODOPERMANENTE
A= 1 m2
ventanas
Barra de acero
inoxidable 304 L
1018mm
Espesor = 3 –3,3 mm
Recubierta de plástico
Cera removible

27. Electrolito
El electrolito constituye la materia prima abastecedora de cobre a la celda y es uno
de los componentes de mayor significación e influencia que afecta el desempeño
del electrolito afectan
del proceso. Las características físico-químicas
significativamente las siguientes respuestas del proceso:
• La calidad física y química de los cátodos.
• La eficiencia de corriente
• El consumo específico de energía
Dentro de las características de mayor importancia de un electrolito se tienen las
siguientes:
• Alta conc
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• Baja viscosidad y densidad.
• Mínima presencia de impurezas solubles, insolubles y de orgánico atrapado.

28. Dentro de las características de mayor importancia de un electrolito se
tienen las siguientes:
• Composición química
• Cobre
•
• Á
Im
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orezas solubles: Fierro Total, Fierro Ferroso, Cloruro, Manganeso.
• Sólidos suspendidos
• Orgánico atrapado
• Reactivo guar (aditivo catódico)
• Cobalto (aditivo anódico)
• Temperatura
• Flujo alimentación

29. MARCODISTRIBUIDOR
El circuito hidráulico de la sección, presenta una configuración de alimentación en paralelo
a las celdas, con lo cual se permite operar a cada celda con un electrolito de iguales
características.
En las celdas, el electrolito se distribuye mediante un anillo de distribución ubicado en el
fondo de la celda permite una mayor hidrodinámica del electrolito, menores gradientes y
operar a mayores densidades de corriente sin disminuir la calidad catódica.
Cada celda presenta un marco distribuidor colocado en la base de cada celda, es una
tubería de 3” de forma rectangular, perforada con 120 orificios de 6 mm de diámetro,
espaciados 101,6 mm en cada costado de la sección longitudinal de la tubería, lo que
permite una distribución uniforme del electrolito sobre las caras de los cátodos
suspendidos en la celda.
Una válvula manual de 3”, está conectada al marco distribuidor para permitir el cierre del
flujo durante el drenaje de la celda.
El flujo de electrolito alimentado a las celdas debe ser uniforme y homogéneo,
normalmente se diseña en el rango de 0.14 –0.20 m3 / h / cátodo.

32. CIRCUITOELECTRICO
Los circuitos eléctricos dentro de la nave de electrodepositación tiene los siguientes
componentes fundamentales:
• Grupo transformador- rectificador
• Barras conductoras
• Barras interceldas
• Electrodos

33. La corriente continua necesaria en el proceso se obtiene del rectificador de
corriente alterna.
Corriente alterna Corriente continua

34. La corriente rectificada se conduce a las
celdas por las barras conductoras. Cada
celda representa una resistencia
equivalente en serie de igual magnitud.
La corriente de las barras interceldas se
contactan con los electrodos mediante las
barras colgadoras y suspensión

35. y posteriormente avanza de celda en celda, las que están eléctricamente conectadas
en serie en el circuito.
Los cátodos y ánodos en la celda están conectados en un arreglo en paralelo, de tal
manera que la corriente del circuito se distribuye por la barra intercelda a cada
electrodo.
.

36. ESQUEMA DE CONEXION

37. El flujo de corriente va
desde los
rectificadores hacia los
cátodos, a través del
electrolito, y sigue
hasta llegar al ánodo.
Las barras de
suspensión de los
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Sin embargo, cada
barra de suspensión
descansa sobre un
soporte aislado, esto
fuerza a la corriente a
que fluya a través del
electrolito entre los
electrodos.
Flujo de corriente en las filas de las celdas

39. Conexión del circuito en anodos

40. Contacto Ánodo- Cátodo

41. CAPPINGBOARDS

42. MAQUINA DESPEGADORADECATODOS(MDC)
Se realiza el despegue de los cátodos
De cobre a través de las siguientes
Etapas:
-Transferencia
-Martilleo
-Plegamiento
-Despegue con cuchillos
- Retiro de placas de cobre

43. ESQUEMA GENERAL DE UNA MAQUINA DE CARRUSEL
Cadena Espaciadora C-ES
Placas Madre P M Estación de Rechazo E-R
Transferencia
45 < ° T-R Corrugadora C
( Plegadora )
Correa Alimentadora C-T Cámara Lavado C-L
Cartuchera
C-R Etapa Apilado E-A
Carrusel
C-A Plie ue
descarga
P-D
Pesaje
y carga
P-C A
Muestreador
E-M
Despegue
Transportadora
de Placas T
E-S
Martilleo F-D
Montacarga M O

44. CAMARADELAVADO
Se realiza el lavado de los
Cátodos de cobre a través de
Nozzels o jets que lanzan agua
A presión contra la superficie
de los cátodos
CUBA DE LAVADO
Se realiza el lavado de los
Cátodos de cobre a través de
Agua a alta temperatura
Y agitación turbulenta donde
se sumergen los cátodos

45. ESFERASANTINEBULIZANTES

46. PROBLEMA EN LA EVOLUCIÓN DE OXÍGENO LIBRE (neblina acida).
Durante el proceso de electrobtención la evolución de oxígeno libre
produce problemas:
Las burbujas de gas producidas son muy pequeñas y al elevarse a la
superficie y reventar, la energía liberada expulsa gotas extremadamente
finas de electrolito a la atmósfera lo que produce una neblina altamente
corrosiva en ácido sobre las celdas
Entre los efectos perjudiciales que causa la
neblina ácida se encuentran los siguientes:
• Contaminación del aire de la nave.
•
inA
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.rrosiva hacia constituyentes de la
• Ensuciamiento de contactos.
• Problemas de condiciones de trabajo.

47. Varias técnicas se han aplicado para inhibir la formación y acción de la
neblina ácida, como son las siguientes:
• Formación de capas de espuma.
• Cubrir las celdas con lonas.
• Ventilar la nave mediante corrientes forzadas de aire.
•Utilizar capas de gránulos plásticos flotando en la superficie del
electrolito.
Las dos últimas técnicas son las que mas se han desarrollado.
Para minimizar este problema las celdas se cubre con 3 -4 capas de
esferas de polipropileno (antinebulizantes) de 15 a 20 mm. Estas capas
flotan y así fomentan la coalescencia de las pequeñas gotas y evitar la
neblina ácida.
Otra ayuda para minimizar la neblina se tiene los ventiladores. Ellos
crean una ventilación de flujo cruzado con ello ayuda a mejorar la
calidad del aire sobre las celdas donde se esta trabajando.

48. • Uso de electrolito o agua
• Alimentación enlínea de Electrolitoa EW
EFECTO DEL GUARTEC EN SOLIDOS SUSPENDIDOS
0.060
Inicio 250.000 300.000 350.000 400.000 450.000
S
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0.050
(
N Sol. susp (NTU)
generando sobre potenciales locales en
superficies deprimidas favoreciendo así el
crecimiento del depósito en estas zonas,
obteniéndose como resultado global un depósito
liso. La dosificación depende del reactivo
empleado y otras consideraciones, así en el caso
del Guarfloc 66, se recomienda una
concentración de 15 - 30 ppm ó un consumo de
0,5 – 1,5 Kg /ton de cátodo.
Control
• Consumo guartec 250 g/t Cobre
• Buen mantenimiento del dosificador
• Chequear la velocidad de adición de guartec
• Tenerrepuestos del adicionador
ADICIÓNDEREACTIVOS
ADICIÓNDEGUARTEC(Afinador de Grano)
Para mejorar la calidad de la depositación
produciendo un grano fino y evitar el efecto de
nódulo, que son altamente captadores de
impurezas, tales como el azufre y el plomo es
que se agrega al electrolito un reactivo especial.
Este fenómeno se logra por adherencia de este
tipo de producto en protuberancias del depósito,

49. GUARTEC gr/TM Cu

52. 51

53. 52
PARÁMETROS OPERACIONALES
En el proceso de EW del cobre, los parámetros operacionales más importantes que definen al
proceso son los siguientes:
1. Densidad de corriente.
2. Composición del electrolito en cobre y ácido.
3. Concentraciones de impurezas solubles e insolubles.
4. Concentración de aditivos.
5. Flujo de electrolito.
6. Temperatura de electrolito.
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8. E
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. ánodo /cátodo.
Con el propósito de no afectar el desempeño normal del proceso, las diversas variables
deben mantenerse tan regulares como sea posible. Para ello, es fundamental efectuar un
control estricto sobre los límites y estabilidad de:
1
2. Concentraciones de: o
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endido.
3. Concentraciones de aditivos.
4. Densidad de corriente o amperaje.
5. Flujo de electrolito.
6. Temperatura de entrada y salida del electrolito.
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o
ís
a.de los electrodos.

54. 53
9. Distribución pareja de corriente en los electrodos.
Los parámetros operacionales que influyen en la calidad del depósito catódico son los
siguientes:
Concentración de cobre en el electrolito. Valores inferiores aumentan la velocidad de
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s.
ión de iones
cúpricos a través de la capa límite, operacionalmente bajas viscosidades se logran
manteniendo bajas concentraciones de impurezas en general y en particular de iones
pesados y sales neutras. Esto se logra manteniendo un control estricto de traspaso de
impurezas desde la etapa de extracción por solventes y realizando purgas o descartes
periódicos de electrolito.
Temperatura del electrolito temperaturas altas favorecen las propiedades de difusión de
iones en el electrolito, disminuyen la viscosidad de las soluciones y aumentan la densidad
de corriente límite para el depósito de cobre.
Agitación del electrolito aumenta la densidad de corriente límite y por consiguiente reduce la
velocidad de crecimiento de grano o nucleación.
Aditivos para depósito de grano liso la adición de este tipo de productos tales como guartec,
galactasol, guarfloc (floculantes), favorece el crecimiento de grano fino y por consecuencia se
obtiene un depósito liso. Este fenómeno se logra por adherencia de este tipo de producto en
protuberancias del depósito, generando sobrepotenciales locales en superficies deprimidas
favoreciendo así el crecimiento del depósito en estas zonas, obteniéndose como resultado
global un depósito liso.
Adición de sulfato de cobalto este reactivo tiene por misión proteger la capa de óxido de
plomo y de esta forma reducir la velocidad de corrosión de los ánodos; adicionalmente tiene la
ventaja de reducir el sobrepotencial anódico, fenómeno que resulta ser beneficioso desde el

55. 54
punto de vista del consumo de energía.
Control
• Proveedor
• Preparación
• Análisis cada 6 horas
• Concentración 150 ppm
• Purga de Electrolito
• Agua de reposición al circuito de EW
EFECTO DEL COBALTO EN EL PLOMO
0.50
0.00
4.50
4.00
3.50
p
(
p
(
b2.00
P1.50
1.00
p2.50
m
~3.00
Pb (ppm): Catodo
ADICIÓNDESULFATODECOBALTO
Por naturaleza el electrolito de cobre en la nave de
EW presenta un alto potencial. Este potencial oxida
rápidamente al plomo, transformándolo en un óxido
de plomo, el cual es fácilmente soluble por acción
del ácido sulfúrico del electrolito contaminándolo en
primera instancia para luego pasar al cátodo
Para evitar esto es que se adiciona el sulfato de
cobalto cuya función es estabilizar el óxido de
plomo producido, manteniéndolo adherido al ánodo
formando una capa protectora e impidiendo que se
solubilice. Como aditivo inhibidor de la corrosión del
ánodo, se emplea sulfato de cobalto que además
disminuye el sobrepotencial anódico y por lo tantoel
consumo de energía, se emplea a concentración de
60 - 120 ppm.

56. 0 100 200 400 500 600
300
Co (ppm)
IMPUREZASQUÍMICAS YFÍSICAS
El cobre es uno de los pocos metales que se utilizan puros
debido a sus propiedades de conductor eléctrico y térmico,
éste tiene una excelente formabilidad.
Actualmente, en la industriadel alambre de cobre, es
posible obtener un producto muy fino, pero sus propiedades
dependen de su composición química. Entre las impurezas
no deseadas que afectan el grado de conformabilidad en frío
y en caliente del cobre, se encuentran : Bi – Pb – S – Se –
Te – Sb. Estas pueden encontrarse en solución en cobre o
ser insolubles en éste.
Cuando el cobre es trabajado mecánicamente, la mayoría
de la energía aplicada se orienta a la deformación plástica
(para cambiar la forma) y para generar calor. La deformación
y el recocido son los dos más importantes métodos de
procesamiento que son aplicados al cobre para afectar sus
propiedades mecánicas.
Las impurezas químicas interfieren en el proceso de
recristalización cuando el cobre es fundido pudiendo originar
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an roturas por

57. •Problema de selectividad o inadecuada operación.
•Arrastre de acuoso en fase orgánica.
•Presencia de acuoso en fase orgánica.
•Presencia de acuoso en crud.
•Definición del tipo de continuidad en SX.
•Inadecuado sistema de eliminación de arrastre A/O.
•Concentraciones de aniones.
•Cambios de acidez entre etapas de extracción
La presencia de impurezas en la etapa de EW, puede deberse a los siguientes
aspectos:

58. 57
El mecanismo de contaminación que se genera en la superficie de los ánodos,
incluye las siguientes reacciones :
1.- El óxido de plomo sobre la superficie del ánodo se convierte en sulfato de
plomo.
2.- El proceso de electrodepositación en condiciones normales de corriente y
características del electrolito, convierte el sulfato de plomo en :
•Óxido de plomo,de un aspecto esponjoso, para finalmente llegar a
•Dióxido de plomo, película que finalmente dificulta la disolución del
ánodo.
La contaminación por plomo en los cátodos se produce por el desprendimiento
de aquellas capas de sulfato de plomo u óxido de plomo, hacia el electrolito, co-
depositándose por oclusión o atrapamiento en la superficie del depósito
catódico. El producto de reacción PbO es de característica esponjosa y que
debido a su alto peso específico se desprende, provocando contaminación en
los cátodos a través de dos vías :
1.- Inmediata, debido al atrapamiento de pequeñas partículas en el cátodo, que
en algunos casos llegan a hacerse visibles fácilmente.
2.- Su acumulación en el fondo de las celdas podría llegar a contaminar la parte
inferior del cátodo.
Control
• Cumplimiento de ciclo de desborre
• Concentración adecuada de cobalto en el electrolito
• Estabilidad en amperaje a la nave EW
EFECTOSDELPLOMO

59. • Control de manganeso en el electrolito
Sulfur Sulfur
Lead
A temperatura ambiente, el azufre es soluble en
cobre en pequeñas cantidades
• Se sabe que en el conformado plástico del cobre
libre de oxígeno, con contenidos de azufre sobre
18 ppm, se 0bservan fisuras a lo largo de los
límites de grano (Razón de los 15 ppm del LME).
• El contenido de azufre afecta muy fuertemente la
temperatura de recristalización reduciendo la
movilidad atómica, doblándose con 10 ppm
• Los contenidos recomendables son menores a los
2 – 3 ppm con un contenido de oxígeno de 200
ppm
Control
• Densidad de corriente uniforme y controlada
• Control de sólidos suspendidos en el electrolito
• Control de temperatura y cobre en el electrolito
• Temperatura, presión, flujo y concentración de
sulfatos en la cámara de lavado.
• Control de nodulación en el cátodo.
EFECTOSDELAZUFRE

60. Distribución típica
de impurezas en el cátodo
• El oxígeno actúa como un “basurero” al reaccionar con la mayoría de las impurezas, especialmente con
el azufre.
• Su mayor influencia es con aquellos elementos que están en solución en la matriz de cobre (excepto
para elementos que forman óxidos insolubles en la red del cobre).
• Los contenidos recomendables para el proceso de conformación están alrededor de 200 ppm. Para
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idó
ax
d
idos
insolubles).
Control
• Control de flujo y nivel de electrolito en celdas
• Control de temperatura en electrolito
EFECTOSDELOXIGENO

61. Control
•
• Análisis Semanal del agua de proceso
• Usar agua del sistema de RO
• Purga de agua de los calderos
• Chequear el agua de las pozas de
abastecimiento
• Cuidado de las planchas madre durante la
cosecha
Mantener el contenido de Cl en el electrolito por
Corrosión de Planchas Madre por pitting
O picado.
El ion cloruro en el electrolito produce problemas de
corrosión de las placas madre, hace mas difícil el
deslaminado mecánico y hace más agresiva la neblina
ácida.
La corrosión en las planchas madre es porque los aceros
inoxidables son susceptibles a la corrosión por picado en
presencia de medio ácido y temperatura.
El ion cloruro se transfiere al electrolito por arrastre físico
del PLS donde normalmente se encuentra en medianas
concentraciones. Valores mayores a 30 ppm empiezan a
causar problemas de corrosión.
EFECTOSDELCLORO

62. • Mantener el contenido de Cl en el PLS por
debajo de 16 ppm
El efecto del hierro en la electro deposición del cobre es a nivel de la
eficiencia de corriente. La eficiencia de corriente se define como la
fracción de la corriente total que se usa para depositar el cobre. El hierro
CONTROL
• Revisión de Fe en PLS a SX
• Control de Arrastres A/O en SX
Fe+2 Fe+3
afecta la eficiencia a través de una reacción paralela que consume
corriente para reducir el Fe+++ a Fe ++ y que se origina en el cátodo.
El hierro es imposible que contamine al cátodo durante su crecimiento,
excepto por vía oclusión de electrolito y en este caso su concentración
debiera guardar la proporción con el sulfato presente. El hie ro es soluble
en todo el rango de pH y temperatura en que se mueve el electrolito y por
lo tanto la detección de niveles de hierro por sobre la norma, solo puede
explicarse por un envenenamiento posterior, sea de la muestra para
análisis o durante el análisis mismo.
Por tanto, en general el hierro presente en solución aumenta levemente la
cinética de oxidación de agua. Sin embargo no tiene efecto sobre la
corrosión del ánodo.
Experimentalmente se ha demostrado que manteniendo una relación
10/1 de fierro / manganeso, es posible mantener reducido el Mn, acción
que elimina el riesgo de oxidación del extractante orgánico usado como
reactivo principal en la Planta de Extracción por Solvente.
Reacciones
1.- 2 Fe+++ + Cu0 Cu+++2Fe++
EFECTOSDELHIERRO

63. • Balance de Bleed en electrolito
2.- 5 Fe++ + MnO4 + 8H+ 5 Fe+++ + Mn+++ 4 H2O
Escamas de PbOx , Nódulos contaminados con Pb
El manganeso es un elemento que es común en los minerales de
cobre y debido a sus características químicas se transfiere al PLS
como ion manganoso que es fuertemente soluble en medios ácidos.
El manganeso pasa al electrolito por atrapamiento mecánico de
solución durante las primeras etapas de extracción.
El dióxido de manganeso se produce en la interfase Pb/PbO2, lo
que aumenta la velocidad de corrosión del ánodo por
desprendimiento de la capa de óxido.
Control
• Posible exceso de adición de Floculante
• Bombeo y tratamiento de Crudo
• Limpieza de Orgánico
• Mantener potencial Redox < 410mev
• Control de SX
– Continuidad de Fases
– Sistema de detección de arrastres
• Purga de Electrolito bleed
EFECTOSDELHIERRO

64. Control
• Operación filtros Electrolito
– Revisión Medio Filtrante
– Ciclo de soplado de orgánico
– Análisis de orgánico
• Operación de SX
•
– Bombeo de Crudo, tratamiento con arcillas
– Arrastre de Orgánico
– Limpieza de los Settler
– Rebose de los tanques de electrolito (nata
en superficie)
Operación de EW
– Limpieza de planchas madre
El arrastre de orgánico a la nave puede causar los siguientes
problemas:
No depositación de cobre en placas sucias con orgánico.
Deposito de cobre inestable en forma de polvo (quemado
orgánico)
El orgánico puede ocluir partículas de plomo que al impregnarse
en el cátodo causa contaminación por esta impureza
EFECTOSDELORGANICO

65. Los sólidos suspendidos en el electrolito
pueden causar formación de nódulos debido a
que crean patrones irregulares de turbulencia
en el ánodo y cátodo.
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Ll
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1. ppm
Control
• Filtros de Electrolito
• Lavado de las placas madre
• Mantenimiento de placas madre
•Lavado en el SM
•Aisladores
• Lavado de bolitas
• Bombeo de Crudo
EFECTOSDESUSPENSIÓNDESÓLIDOSENELELECTROLITO

66. Normalmente el electrolito de las celdas se cristaliza en la
parte superior de la plancha madre por encima del borde de
depositación del cobre debido a cambios de temperatura.
Estos cristales de sulfato deben ser removidos con agua
fría a presión a través del riego con mangueras por el
operadorantes de trasladar la lingada de cátodos a la
maquina despegadora
Condiciones como orgánico en la nave, sólidos en
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apariencia pegajosa y difíciles de ser removidas al retirar
los cátodos de las celdas.
El agua caliente o el vapor de la cámara de lavado puede
remover estas costras especiales en el tramo final de la
cámara con el consiguiente riesgo de que el sulfato de la
costra se distribuye en el área del cátodo
Control
Lavar varias veces si es necesario los cátodo antes de ser
retirados de la celdas.
Controlar arrastres O/Aa la nave
Revisar filtros de electrolito (nivel y granulometría de antracita)
Verificar dosificaciónde guartec a la nave
EFECTODESULFATOCRISTALIZADONOREMOVIDOENLASCELDAS
Sulfato Cristalizado

67. Antes de ingresar las placas madres
pulidas a la celdas se deben lavar con
agua para evitar que las trazas de
orgánico contenidas en el electrolito se
impregnen en la plancha madre al
momento de ser ingresadas a las celdas.
Si no se realiza esta práctica alguna
partículas de orgánico se impregnarán en
la placa madre al momento del ingreso lo
que puede originar en el futuro la no
depositación de cobre en estos puntos.
EFECTODELAVADODEPLACASMADRESALINGRESOACELDAS

68. Para lograr una depositación uniforme del
cobre en la placa de acero inoxidable ésta debe
estar completamente lisa y libre de rugosidad.
Para esto es necesario acondicionar la
superficie con un cepillado y un posterior pulido
que homogeniza la superficie que puede estar
alterada debido al golpeteo por martillo a que
son sometidas las placas en la maquina
despegadora para separar el cátodo de cobre.
MANTENIMIENTODEPLACASMADRES

69. Para lograr remover el sulfato de cobre cristalizado en
forma eficiente, evitando que el sulfato salpique a otras
celdas contaminando los cátodos de cobre
LAVADODECÁTODOSENLASCELDASEW
Control
Verificar presión en las mangueras de agua
Levantar la lingada de cátodos a cosechar en
dos tiempos y lavar hasta el 1° tercio superior
toda la lingada

70. Control
Activarse el sistema de respaldo de los
rectificadores
y verificar su operación en terreno y en la
sala de control.
Cuando hay un corte generalizado de corriente eléctrica en la nave
de EW debe activarse el sistema de respaldo de los rectificadores
el cual permite mantener los ánodos polarizados positivamente
evitando la destrucción de la capa de PbO2 por formación de
PbSO4.
La permanencia de los ánodos des energizados hasta por 3 horas
no es especialmente nociva. Sin embargo debe activarse el
sistema de respaldo de los rectificadores para no alterar la capa de
PbO2.
Cuando ocurre un corte de corriente prolongado, se verifican las siguientes
reacciones en los ánodos:
1.- PbO + H2SO4 PbSO4 + H2O
2.- PbO + O2 Pb02 Estabilidad film de pasivación
3.-PbO2 + Pb 2 PbO Inestabilidad film de pasivación
Por tal razón, los sistemas de respaldo de corriente deben estar
permanentemente operativos. En caso contrario, tomará mucho tiempo
eliminar desde el volumen total de electrolito, la masa de partículas de plomo
que se desprenden de los miles de ánodos afectados por el corte de
suministro eléctrico.
Desde el punto de vista de la reacción de electro obtención :
Cu++ + SO4 + 2e- + H20 ---- Cu0 + 2H+ +
-- -
SO4 + ½O2 + 2 e
CORTEDECORRIENTEELECTRICAENLANAVE

71. Debe asegurarse un potencial mínimo de 0.89 Volt para que la reacción de
electrodepositación no se invierta.
Un cortocircuito se establece cuando un ánodo y un cátodo
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ja
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req
si
u
se
teso
nci
la
o genera calor.
El cortocircuito además de afectar al cátodo y al ánodo
involucrados, afectan al resto de la celda canalizando
preferentemente la corriente y disminuyendo por lo tanto la
correspondiente a los otros electrodos.
Los cortocircuitos se deben principalmente a pandeos,
pérdida de plenitud y pérdida de verticalidad de ánodos y
cátodos.
El cortocircuito; afecta la calidad del cátodo involucrado y la
eficiencia de corriente del proceso y se constituye en la
principal causa de pérdida de eficiencia de corriente.
Control
Llevar un control estadístico de los cortocircuitos corregidos a fin de
identificarlas celdas y poder tomar acción sobre otros factores que
pueden influir en la aparición de estos como pandeo de electrodos,
cambio de barra, alineamiento, etc
Realizar diariamente alineamiento de Electrodos
EFECTODELOSCORTOCIRCUITOS

72. Detectar y corregir cortocircuitos en terreno utilizando el scanner
infrarrojo
Corregir verticalidad de electrodos
EFECTOS Y CONTROL DE CORTOCIRCUITOS
La presentación de cortocircuitos entre ánodos y cátodos en las celdas es una
situación indeseable para el proceso debido a que causa diversos efectos adversos
como son los siguientes:
1. Disminuye la producción de la celda.
2
3. D
Fa
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or
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lace
or
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o
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n
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ie
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n
ó
te
n.y deformación de los ánodos.
4.Promueve la formación de depósitos delgados, que causan problemas en la
operación de despegue en la máquina.
5. Incrementa la contaminación por plomo de los cátodos.
6. Promueve la degradación de materiales plásticos en contacto con los electrodos
cortocircuitados.
Cuando se manifiesta un cortocircuito en un celda, ese par de electrodos está
transportando un alto amperaje y debido a la baja sección de los electrodos, estos se
calientan provocando efectos térmicos adversos, otra consecuencia es que el voltaje

73. 72
Los cortocircuitos que se producen en las celdas de acuerdo a su origen se clasifican
en dos tipos:
Cortocircuitos por p
cre
oc
ximie
dn
at
d
o
. nodular.
Los del primer tipo ocurren cuando los ánodos toman contacto directo con los cátodos o
quedan extremadamente cerca. Las causas principales que provocan este tipo de
cortocircuito son:
Placas catódicas o anódicas dobladas.
Electrodos excesivamente mal alineados.
Electrodos fuera de la vertical.
Placas anódicas desprendidas.
L
po
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rp
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l
do y
cortocircuito. El aditivo catódico (goma guar) inhibe este crecimiento nodular.
El control de los cortocircuitos se realiza por inspección o detección y su pronta
eliminación para dejar la celda en operación normal con corriente.

74. 73
La detección puede realizarse por varias técnicas, basados ya sea en los efectos
térmicos eléctricos provocados por el cortocircuito. Dentro de estas técnicas se
cuentan:
1. Visual o al tacto.
2. Por gaussiómetro.
2. Medición voltaje de contacto.
4. Medición voltaje de par de electrodos.
5. Medición voltaje de celda.
Métodos infrarrojos.
El sistema de utilizar detectores infrarrojos de temperatura portátiles es bastante
conveniente y utilizado. Entre los métodos de eliminación, se recurre a enderezar o
reemplazar al electrodo defectuoso, posicionar en forma correcta, eliminar el nódulo por
cizalle o bien a aislar los electrodos cortocircuitados.
Spot 1
56,5
Spot 2
46,6
*>81,2°C
60,0
55,0
50,0
65,0
70,0
80,0
75,0

75. 74
*<40,0°C
45,0
40,0
– Después de una parada
– Después de una rotación de las bombas
de electrolito a celdas
– Después de la limpieza de celdas
• Mantener el flujo a 19 m3/h/celda
• Mantener los manifolds en buenas condiciones
de trabajo
• Mantener las válvulas a celdas 100% abiertas
EFECTODELBAJOFLUJODEELECTROLITOACELDAS
La circulación de un flujo específico continuo en
la celda asegura que la corriente aplicada al
proceso, entregue como producto un electrolito a
una concentración en la que la cristalización es
óptima, existiendo para este efecto, una relación
directa entre el flujo específico y la densidad de
corriente aplicada.
A
a lu
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pp
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ia
cto
una mala calidad del depósito.
Control
• Chequeos continuos del rebose de celdas

76. La temperatura es una variable muy importante en el
proceso electrolítico debido a:
• Mejora la conductividad del electrolito
• Baja la viscosidad del electrolito
• Mejora la calidad del depósito
•Baja los niveles de contaminantes, específicamente el
azufre.
Una temperatura adecuada, disminuye la viscosidad del
electrolito, aumentando el coeficiente de difusión en la
capa límite, aumentándose con ello la densidad de
corriente, favoreciéndose así la formación de núcleos
en una matriz ordenada, generándose un tipo de
depósito compacto que inhibe la oclusión de impurezas.
Control
• Control Automático de la Temperatura
• Buen mantenimiento de las calderas
• Mantenimiento y limpieza de los HX
• Retrolavado de los Intercambiadores de calor.
• Mantener la temp. del electrolito entre 48 - 50º C
EFECTODELATEMPERATURADELELECTROLITO

77. • Chequear la curva de conc. de Cu v/s la
concentración de ácido a varias temperaturas.
Control
•
l
A
alic
no
es
ae
m
ch
iea
nto de electrodos después de
• Continuo chequeo del alineamiento de
electrodos
• Retiro de electrodos en malas
condiciones, repararlos
• Limpieza de barras
El desalineamiento de los electrodos provoca
Nodulaciones y Corto circuitos.
Alineamiento en celdas
EFECTODELALINEAMIENTODELELECTRODO

78. • Programa limpieza de celdas
• Remoción exhaustiva de PbOx
• Ciclos de limpieza < 90 días
• Rampas de corriente a intervalos largos
Contaminación por Pb y S
El desborre de celdas se realiza con el fin de
mantener el fondo de las celdas libre de impurezas
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dlo.de
limpieza no debe ser mayor a tres meses.
La borra es un lodo que en esencia son
compuestos del tipo sulfatos-oxisulfatos y dióxidos
de plomo que aseguran por una parte la
d
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scc
o
ió
m
n
posi
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ió
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adp
erlin
ac
giu
pale
y
npo
x
rig
oe
tr
n
ola
cdo
m
p
o
rotegen
la aleación del ánodo de la corrosión.
Cuantitativamente hablando la borra es en su
mayor parte sulfato de plomo (70%). Si la borra es
fina, probablemente será arrastrada
mayoritariamente por el electrolito a diferencia de
aquella mas gruesa que caerá al fondo de la celda.
Control
EFECTODELALIMPIEZADECELDAS

79. Control
• Limpieza, remoción de sulfatos
• Cepillado de las barras de contacto de los
electrodos
• Girado de Las barras
• Reemplazo de barras si fuera necesario
• Refrigeración de barras a altas densidades de
corriente
• Evitar la contaminación de PbOx hacia otras celdas
• Permitir que el PbOx sedimente
• Retirar los ánodos pandeados
EFECTODELABARRADECONTACTO
El efecto que provoca operar con las barras de
contacto sucias es la formación de nódulos,
distribución uniforme de corriente y baja eficiencia
de corriente.
Barras sucias
Barras limpias

80. Control
• Mantener el peso entre los 45-55 Kg (cada
lámina)
•
•
• Seguir el programa de cosecha
• Chequear N° de paquetes y el N° de cátodos
cosechados
Evitar los cátodos maltratados
Ciclos de depositación
PESO CATODOS - ANALISISQUIMICOS
70.0
100.0
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
i
c
c
i i
c
c
i iic
c i
c
c
i i
c
c
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D D D D D
2 3 5 9 0
0 0 0 0 1
P
E 75.0
A
C 85.0
O
S
O 80.0
T 90.0
O
D 95.0
O
K
(
K
G105.0
) 110.0 8.0
7.0
6.0
m
5.0 p
4.0
(
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(
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b
3.0 P
,
2.0 S
1.0
0.0
)
v v v v v v v v v v v v v v v v
o o o o o o o o o o o o o o o o
N N N N N N N N N N N N N N N N
5 7 9 1 3 6 9 0 1 2 3 5 7 8 9 0
0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3
Peso prom. De catodos Pb S
EFECTODELPESODELOSCÁTODOS
La cosecha de cátodos con un alto
peso provoca contaminación con
sulfato, plomo, corto circuitos,
nodulaciones y placas madres
dañadas.

81. Control
• Concentración de Cu en el EP
– Rango Mínimo: 35 – 37 g/L
– Rango Máximo: 42 – 44 g/L
• Muestreo de Electrolitos: cada 4 horas
• Control de calidad en Lab. Químico
• Concentración de Cu en el PLS constante
• Regular la densidad de corriente
La concentración de cobre debe mantenerse dentro de
un rango dado para asegurar que el tipo de cristalización
inicial y durante el ciclo de cosecha, sea del tipo fino y de
alta densidad, es decir, compacto, de manera de inhibir el
condiciones de granulación gruesa, evitando
efecto de oclusión de impurezas, que se da en
la
cristalografía del tipo columnar..
El fenómeno electro-físico que acontece en la capa
límite, es el acomodo de manera estable de un ión que
migra desde la solución a la superficie del cátodo,
producto de una alta concentración del cobre en el
electrolito.
El mal ajuste de los cristales en la matriz del depósito, se
produce cuando la concentración de cobre es baja,
g
d
gen
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p
su
p
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os. en los cuales se ocluyen y co-
La capa de difusión es más delgada y genera una menor
resistencia ohmica, tendiendo a incrementar la tasa de
cristalización de forma desordenada en la matriz.
EFECTODELACONCENTRACIÓNDECuENELELECTROLITO

82. • Purga de Electrolito
• Agua al circuito de EW
Concentración de Cobre y Ácido
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a mayor densidad de corriente para lograr mayor producción, y, es por esta razón, que
tanto el electrolito alimentado como el saliente o pobre tenga altas contracciones en
cobre y su diferencia no sea superior a 10 g/l y comúnmente al alrededor de 5 g/l . Los
electrolitos cargados presentan una concentración de 45 - 55 g/l , y los descargados
que retornan SX entre 35 - 45 g/l.
La concentración de ácido afecta principalmente al consumo de energía, ya que
favorece la conductividad del electrolito. Pero una acidez muy alta afecta la
corrosión del ánodo y calidad del cátodo. Normalmente concentración de ácido varía
de 140 - 170 g/l.

83. 82
•
• Chequeo durante el mantenimiento a planchas
• Chequeo e identificación durante la cosecha
• Chequeo e identificación durante la limpieza de
celdas
Reemplazo de ser necesario
EFECTODELOSAISLADORESYSEPARADORES
El efecto que provoca operar con aisladores y
separadores en mal estado provoca formación de
nódulos, distribución uniforme de corriente y baja
eficiencia de corriente.
Control

84. La densidad de corriente es la intensidad
de corriente que fluye a través de un área
determinada de electrodo. Unidades:
Amp/m2
Un aumento de la densidad de corriente,
produce un aumento en la eficiencia de
corriente pero deteriora la calidad del
depósito.
Control
• Concentración Cu en el PLS constante.
• Flujo constante a SX
• Concentración Cu en el electrolito constante.
• Rampa de corriente uniforme
• Uso del sistema de respaldo de los rectificadores
• Oscilaciones en la densidad de corriente y en la
concentración del Electrolito
EFECTODELADENSIDADDECORRIENTE

85. CALIDADFISICA
Calidad Química A: Aprobado por sistema proCCat
Calidad Química B: Rechazado por sistema proCCat.
El Sistema Seleccionador de Cátodos proCCa, de la empresa Aplik
puede caracterizar la calidad de los cátodos según atributos y cualidades
observados a través de un sistema de visión de alta resolución. El proyecto
automatiza también la manipulación de los cátodos desde antes de su inspección
hasta su separación en paquetes según el tipo de calidad determinado. El modo
de observación propuesto permite a su vez establecer un soporte de información
que facilita tanto la toma de decisión para las correcciones como las acciones de
control necesarias.
El sistema proCCat implementa la tecnología CSQA., ésta es la encargada de
identificar y cuantificar determinadas características en los cátodos de cobre.
Estas características son rugosidad, nódulos, manchas, etc.
Como el cátodo tiene dos caras bien distintas: una lisa y otra rugosa, hay
diferencias en las características buscadas para cada cara.

86. CALIDADDEINSPECCIÓN
Esta calidad es obtenida por la inspección que hace en terreno
el Ingeniero Control de Producción a cada paquete de cátodos
producido,la clasificación esta dada por:
Grado A: Si un paquete no tiene Irregularidad crítica.
Grado B: Si un paquete tiene irregularidad critica.
Irregularidad Crítica:
- No Corrugado
- Manchas de Sulfato
- No correctamente cuadrados
- Placas dobladas
- No correctamente enzunchados con 4 zunchos de buena
calidad (2 a lo ancho y 2 a lo largo)
- Manchados con orgánico
- Manchados con materiales extraños al cobre.
GRADO A
GRADO B
GRADO B
GRADO B

87. - Nodulación Mayor a 5 mm. en un área de 20%.
- Cortocircuitados
ESTANDARESCOORPORATIVOSDEDESPACHO
25 Ton +/- 2 Ton
2500 Kg +/- 200 kg
10
min/max para cosecha 45/55 kg.
10 cospeles (1 por cada paquete del Lote)
Etiquetas
No debe existir en paquetes
No debe existir en paquetes
No debe existir en paquetes
2 zunchos en el ancho y 2 zunchos en el largo
2 zunchos en el ancho y 1 zunchos en el largo
4 Enzunchado automatico / 3 Enzunchado Manual
Por 8 cátodos corrugados 4 lisos
50CL CU CA SPENCE
50CL CU CA SP OFF
Peso Lote
Peso Paquete
N° Paquetes por Lote
Peso Cátodo
Muestreo
Marcaje
Orgánico
Corto Circuitos
Sulfatación
Enzunchado Automático
Enzunchado Manual
Grampas
Corrugado
Clasificación Calidad

88. Parámetros de control de Procesos Electrolíticos
Una operación electrolítica industrial debe acompañarse por el control o conocimiento
de cuatro parámetros de control operacional que de alguna forma caracterizan el
proceso, a saber.
A. Producción Horaria (Masa/hr)
Es un parámetro relacionado a la producción y cuantifica la capacidad de la planta.
Este parámetro puede relacionarse a un solo tipo de electrodo, para lo cual su unidad
seré en masa de producto formado por unidad de tiempo y superficie, o relacionada a
todo el proceso por el cual se tendrá que mencionar la masa producida por unidad de
tiempo (Ej. Kg /hr m, Ton /día y otros).
B. Rendimiento en Corriente o Faradico o eficiencia catódica ƞ c (%)
Los procesos industriales no son ideales por lo que las reacciones principales que
ocurren a los electrodos y que son del interés, van siempre acompañadas de
reacciones secundarias o parásitas que hacen que el proceso se aleje de esta
condición ideal.
El término rendimiento farádico ƞc no es otra cosa que el cuantificar que tan cerca o
lejos se encuentra el proceso de la condición ideal.
Como el montaje eléctrico es intensiostático, significa que el paso de la corriente y de
acuerdo a la ley de Faraday una cantidad exacta de materia debiera depositarse en los

89. 88
cátodos y que viene dada por la siguiente expresión que recibe el nombre de masa
teórica (condición ideal).
Masa teórica= PM*I*t / n* F (gr)
PM= peso molecular (gr/mol)
I = corriente aplicada Amperes (A)
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n
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úa el depósito (s)
F = constante de Faraday : 96500 coulomb/equiv mol
El rendimiento farádico o eficiencia catódica = ƞc queda definido por la relación:
ƞc = masa real /masa teórica *100 (%)
En la expresión de Faraday la relación (PM/nF) = K es una constante característica
de la reacción estudiada.
Densidad de corriente = I /Área (Amp/m2
),
Área de depósito, 2 m2
por cátodo, 1 m2
por cara.

90. 89
C. Consumo de Energía (W)
E
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aa
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ud
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o de los
electrodos. Si bien desde el punto de vista de la fabricación involucra solo
consumo de energía a través del parámetro U (tensión total a los bornes
involucra sólo a un tipo de electrodos (sean ánodos o cátodos), no lo es de la
óptica del consumo de energía que a través del parámetro U (tensión total a
los bornes) involucra tanto a ánodos como cátodos).
-3
W= U *I *t. l0
M
U = volt
I
M
==
Amp
ae
sa
r depositada de metal
t = horas

91. 90
D. Rendimiento Energético (ƞW (%))
Representa la fracción de la energía total gastada que ha sido utilizada en
trabajo químico para producir alteración a los electrodos. En otras palabras, es
la razón entre la energía teórica (Wth) mínima a gastar considerando
que las reacciones que se producen a los electrodos son rápidas y ausencia
total de términos resistivos en las celdas de electrolisis y la energía realmente
consumido W.
La energía teórica es:
Wth = Eth *I *l0-3
* t (kwh kg’)
Mth
por lo tanto,
ƞw = Wth = Wth. *PI
W U