Electro obtención de cobre empleando el método electrodialítico reactivo - Zenteno Cuba, Ciro Blademiro (2016)
La electrodiálisis Reactiva (EDR) es una tecnología moderna que permite obtener compuestos de valor comercial basándose en utilizar membranas con cargas fijas positivas que dejan pasar a los aniones (membranas aniónicas) y membranas con cargas fijas negativas que dejan pasar a los cationes (membranas catiónicas) al aplicárseles un campo eléctrico. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo fenomenológico del proceso de electro obtención de cobre (EO) teniendo como base los resultados de operación de una celda de EDR a escala laboratorio. La celda consta de un cátodo de malla de cobre y barras de grafito como ánodo, el catolito empleado fue sulfato cúprico y el anolito sulfato ferroso, ambos disueltos en ácido sulfúrico. La celda utiliza la reacción anódica Fe2+ ---> Fe3+ + 1e que permite reducir la tensión de celda a la mitad y con ello la energía eléctrica requerida con respecto a las celdas EO convencionales eliminando al mismo tiempo la generación de neblina ácida. Una membrana aniónica impide el paso de cationes entre anolito y catolito, evitando pérdida de cobre hacia el anolito y contaminación del catolito con ion férrico. El modelo desarrollado describe y evalúa un conjunto de fenómenos como son: las cinéticas electródicas, el transporte de iones a través de la membrana y la especiación iónica multicomponente de la solución para el sistema Cu(II) - Fe(II) - Fe(III) - H2SO4 - H2O. De acuerdo a los cálculos termodinámicos las principales especies disueltas en el compartimento anódico fueron HSO4- , SO42-, H+, Fe2+, FeSO4(aq), FeH(SO4)(aq), Fe(SO4)2- y en el compartimento catódico HSO4-, H+ , Cu2+, CuHSO4+, CuSO4(aq). El modelo desarrollado permite describir de forma adecuada los principales fenómenos del proceso de EO utilizando EDR. Este modelo además permite describir de forma adecuada los efectos de la densidad de corriente en el rendimiento de la celda; también se visualiza la evolución de la tensión de la celda en el tiempo, el efecto de la temperatura, la agitación, y la concentración de cobre en el catolito como afectan el rendimiento de la celda, factores que luego ayudaran a asistir en el diseño y operación de celdas de EDR las cuales podrían ser posteriormente escaladas mediante la determinación de un conjunto apropiado de parámetros.