Cementación de cobre.

...

CuSO4 [pic 6][pic 7]

C= M/V[pic 8][pic 9]

M= 20gr/l x 0.2 l

M= 4 gr/Cu

Luego de disolver el sulfato de Cu en agua, se pesaron varios grupos de virutas de Fierro, en grupos de 10 grs para ir agregando a la mezcla, hasta lograr la transparencia completa de la solución.

[pic 10]

[pic 11]

Posteriormente se fue agregando viruta de fierro de 10 grs, mezclando constantemente la solución. A medida que se agregaba la viruta y con el factor tiempo, se logró apreciar la cementación del Cobre.

[pic 12]

Para lograr la decoloración del sulfato fuimos sacando la viruta que estaba ya cementada e introduciendo nuevas.

Utilizando un total de 85 grs de viruta de Fierro entrante en un tiempo de 45 minutos con 21 segundos, se obtuvo un total saliente de 94 grs, lo que explica que se recuperó 9gr de cobre proveniente de la mezcla.

[pic 13]

Y logrando una decoloración con un alto porcentaje de transparencia.

[pic 14]

Para hacer una referencia en proporción del fierro utilizado y el cobre obtenido, se realizó la siguiente tabla.

Fierro

Cobre

1 gramo

0.105 gramos

8.5 gramos

0,8925 gramos

85 gramos

9 gramos

Al finalizar el laboratorio se pudo recuperar un porcentaje cercano al 90% de cobre en estado de cemento, el cual equivale a los 9 gramos que se sumaron a los 85 gramos de fierro iniciales.

Conclusión

A medida que el tiempo va transcurriendo, van surgiendo nuevas tecnologías o nuevas metodologías que sirven para poder reutilizar materias que se tenían olvidadas o simplemente se desechaban. Un caso típico de esto es la utilización chatarra de fierro, empleada para la recuperación de cobre mediante un proceso llamado cementación.

Esta metodología es amigable con el medio ambiente ya que permite reciclar chatarra, en uso favorable para la minería, siendo un procedimiento económico y con alta eficiencia. Pero como todo metal el cobre tiene impurezas tales como el Fe, Al2O3, SiO2 y Zinc, para esto se tiene que agregar aditivos para la extracción y así no interfieran en las futuras etapas.

Como dijo el autor Germán Cáceres, la cementación de un metal a partir de una solución, depende de una reacción de desplazamiento en la cual un metal menos noble reduce a los iones del metal por precipitar al estado metálico. Entonces, éste sale de la solución, y los iones del metal menos noble entran en la solución para sustituirlos. Lo que quiere decir, es que tiene que haber un agente oxidante el cual sería cobre proveniente de la solución de sulfato de cobre (CuSO4) y un agente reductor como es el caso de la chatarra de fierro, si no existiese alguno de estos elementos no habría intercambios de iones y así no se produciría la cementación.

En términos químicos ocurre la reacción de óxido – reducción. En donde el cobre se reduce de cúprico (Cu2+) a Cobre cero (Cu) y el fierro se oxida de Fierro cero (Fe) a ferroso (Fe2+). Además existe otro proceso de cementación llamado Merrill Crowe, el cual es empleado en operaciones de oro, en donde el oro Auroso (Au+) se reduce a Oro cero (Au) y el Zinc cero (Zn) se oxida a Zinc II (Zn2+).

Referencias

Viramontes. G. (2004), Efectos del plomo y el origen del crecimiento ramificado en la recuperación de plata con polvo de zinc en el proceso Merril-Crowe, Universidad Autónoma de San Luis Potosi. Bolivia.

Antezana. J, Aquino. C, López. J, Pariona. J, Soto. A. (2011), Prácticas de cementación del Cu a nivel de laboratorio, Facultad de Ingeniería metalúrgica y de materiales, Universidad Nacional del Centro del Perú. Huancayo.

Antico. F. (2008), lixiviación y cementación del cobre, Facultad de Ingeniería Quimica, Universidad Nacional del Callao. Perú.

Misad, A. (2012), Modelación fenomenológica atómica de la corrosión de hierro, Facultad de ciencias físicas y matemáticas, Universidad de Chile. Santiago de Chile.

Pérez, J. Manual de prácticas de metalurgia III, Practica 7, Pág. 12. Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chihuahua. México.

Cáceres, G. (2007), Hidrometalurgia y Electrometalurgia, Cementación, Pág. 82. Universidad de Atacama. Chile.

Mmoloki, M. (2013), Zinc precipitation on gold Recovery, Merrill-Crowe Flow Sheet, Pág. 3. University of Leeds. Reino Unido.