Principios electroquímicos de la electrorrefinación y la electroobtención

Principios electroquímicos de la electrorrefinación y la electroobtención

En la refinación electrolítica, las placas de metal crudo se disuelven anódicamente en un electrolito adecuado, mientras que el metal "puro" se deposita en los cátodos adyacentes. Un proceso estrechamente relacionado con la electrorrefinación es la electroobtención con ánodos insolubles. En este proceso, el metal se disuelve químicamente, por ejemplo, mediante la lixiviación de mineral calcinado, etc. A continuación, el metal puro se "electrowon" utilizando ánodos insolubles, por ejemplo, ánodos de plomo, produciendo oxígeno:
2H2 0 -+ O2 + 4H+ + 4e

Selectividad electroquímica

En un proceso de electrorrefinación ideal, el metal se disolvería "casi reversiblemente" en el ánodo y se platearía "casi reversiblemente" en el cátodo. Las impurezas que son más electropositivas (nobles) que el metal de electrorrefinación no se disolverán a este potencial y permanecerán en el limo del ánodo. Las impurezas que son más electronegativas (comunes) que el metal refinado se disolverán anódicamente pero no se depositarán en el cátodo, de ahí la acumulación en el electrolito.

Como era de esperar, refleja razonablemente bien la realidad sólo con los metales que presentan bajos sobrepotenciales de disolución y deposición (Ag, Cu, Pb) y con impurezas cuyos potenciales estándar son suficientemente diferentes de los del metal refinado.

Proceso anódico
La selectividad del proceso anódico a menudo se ve favorecida por la naturaleza refractaria de algunos compuestos que contienen impurezas presentes en el metal del ánodo (Ag, Se y Te están presentes en los ánodos de cobre como seleniuros y telururos bastante refractarios de plata y cobre). A pesar de esto, una cantidad muy pequeña de plata todavía tiende a disolverse de los ánodos de cobre y la placa en los cátodos. Esta disolución parcial se suprime manteniendo -30 mg/litro de ion Cl- en el electrolito de refinación de cobre para que la concentración de Ag + en el electrolito no exceda el valor dado por el producto de solubilidad de AgCl.

Las impurezas "comunes" que normalmente se disuelven en el ánodo también pueden estar presentes en los ánodos en una forma poco soluble. (El níquel a menudo está presente en los ánodos de cobre como la forma refractaria de NiO, por lo que aparece al menos parcialmente en la baba del ánodo). En los electrolitos que contienen iones de sulfato, el plomo se insolubiliza como PbS04 • Un componente que siempre se encuentra como componente principal de los lodos anódicos es el propio metal refinado.