¿Cuáles son las reacciones químicas en el proceso de electroobtención de cobre?

¿Cuáles son las reacciones químicas en el proceso de electroobtención de cobre?

La electroobtención de cobre se basa en el principio de electrólisis del cobre, que utiliza energía eléctrica para reducir los iones de cobre en solución al metal de cobre en el cátodo y para oxidar el agua en el ánodo en oxígeno e iones de hidrógeno. La ecuación química (a) da la electrólisis del cobre una reacción química global.

2H2O + 2CuSO4 = 2Cu0 + O2 + 2H2SO4(a).

El circuito de electroobtención de cobre de una planta que tiene configuración L / SX / EW y que utiliza tecnología de cátodo permanente consta de un cátodo de acero inoxidable, un ánodo inerte (aleación de plomo) y el electrolito de cobre que contiene Cu + 2, Fe + 3, Fe + 2, Co + 2 y SO4-2 como elementos principales. Las reacciones predominantes en el cátodo están dadas por las reacciones químicas (b) y (c) y las reacciones predominantes en la superficie del ánodo están dadas por las reacciones químicas (d) y (e).

Cu+2 + 2e− = Cuo(b)
Fe+3 + e− = Fe+2(c)
H2O = 2H+ + 1/2O2 + 2e− (d)
Fe+2 = Fe+3 + e− (e)

En el cátodo, la expresión matemática da la densidad de corriente, que es la suma de las densidades de corriente utilizadas respectivamente para las reacciones químicas (b) y (c).

La densidad de corriente limitante de hierro es el valor máximo de la densidad de corriente que se utiliza para reducir Fe + 3 a Fe + 2 en el cátodo. La densidad de corriente de hierro está limitada por la difusión de iones Fe+3 en la superficie del cátodo.