ELECTRODEPOSICION DEL ORO
INTRODUCCION
La electrodeposición es un procedimiento electroquímico mediante el cual se logra cubrir una pieza con una fina capa de determinado metal. Para lograrlo se sumerge la pieza a cubrir en una solución electrolítica que contiene los iones del metal que formará la capa. La pieza se pondrá en contacto con una fuente de corriente continua y con un electrodo que cumplirá la función de ánodo, cediendo electrones para que los iones metálico metálicos s en solución solución se reduzcan reduzcan y se depositen depositen sobre la pieza, que cumple la función de cátodo. De esta manera se obtiene el recubrimiento metálico en la pieza. La electrodeposición es uno de los procesos electroquímicos aplicado a nivel industrial, que tiene mayor importancia en cuanto a volumen de producción, y es también uno de los que causan mayor impacto económico, ya que se logra que piezas constituid uidas por material barato, tengas ecelentes caract caracterí erísti sticas cas de resist resistenc encia ia a la corros corrosión ión,, gracia gracias s a la capa capa metáli metálica ca electrodepositada.
En el método de electro-obtención, el oro disuelto se deposita en el cátodo reduciéndose a oro metálico junto a una evolución de hidrógeno por descomposición del agua, mientras que en el ánodo, el ion hidro hidroxil xilo o se oxida oxida a agua agua con evolu evoluci ción ón de oxíge oxígeno no,, según según las siguie siguiente ntes s ecuaci ecuacion ones es electroquímicas:
2OH
H2 O
Au( CN ) 2
H 2 O
e
e
1 2
1 2
H2
O2
Au
2e
Reacción anódica
2CN
OH
Reacción catódica
uego, la reacción global es:
Au( CN ) 2
OH
Au
2CN
1 2
H2
1 2
O2
!na celda electroquímica trabajando en punto óptimo debe exhibir un potencial de electrodo tal que se veri"ique una máxima deposición de oro #controlada por la trans"erencia de masa$ % un máximo de e"iciencia de corriente #mínima evolución de hidrógeno$& 'in embargo, este último parámetro es económicamente irrelevante en el costo total % por consiguiente, la celda debe dise(arse de modo que la deposición de oro sea controlada por la trans"erencia de masa a través del lecho relleno de lana de acero que con"orma el cátodo&
!"#$D$% D" "L"&#'$$(#")&*$) )ctualmente existen diversos tipos de celdas para electroobtener oro, ellas son:
a celda *)+), desarrollada por el !&'& ereau o" .ines& a primera empleada industrialmente, consiste básicamente en un recipiente cilíndrico con un cátodo central de lana de acero protegido de un cesto de plástico per"orado para aislamiento % un ánodo concéntrico de malla de acero inoxidable& a solución de alimentación entra por el centro, siendo distribuida a di"erentes alturas del cátodo % abandona la celda por rebose, atravesando el cesto per"orado&
a celda )) desarrollada por la )nglo )merican& /nspirada por su "orma en la celda de *adra, se di"erencia de ésta en que la solución es alimentada por un tubo en el "ondo del cátodo % sale por la parte superior del mismo sin contactarse con el ánodo0 el contacto eléctrico se e"ectúa por medio de una membrana
de intercambio iónico hacia una 1ona de recirculación de anolito donde está sumergido el ánodo&
a celda 2/. hecha de virutilla de gra"ito& 3u%o "uncionamiento es similar a la )), utili1a un cátodo de virutilla de gra"ito % la alimentación se lleva a cabo directamente por la parte in"erior de la celda&
a celda .inte4, desarrollada en 'udá"rica& ./25E6 dise(ó % probó una celda rectangular con cátodos permeables rellenados con lana de acero % ánodos de acero inoxidable per"orados, -- o, pre"erentemente, ánodos de malla e acero inoxidable7para garanti1ar un "lujo uni"orme de solución a través de la celda& os electrodos están dise(ados para acomodarse per"ectamente en sus lados % hacia el "ondo del tanque rectangular, de modo que el electrolito tiene que "luir a través de los electrodos durante su continua circulación& Es posible obtener 8 4g de oro depositado en 9, 6g de lana de acero en cada compartimiento catódico, antes de que la e"iciencia de corriente de la celda caiga o el cátodo llegue a bloquearse por el oro depositado
a celda paralela& +e "orma rectangular, di"iere sustancialmente de las anteriores, no sólo en su geometría, sino además en su concepción que comprende la intervención de varios cátodos % ánodos planos, dispuestos alternadamente de manera paralela % equidistante& a solución entra por un extremo de la celda % sale por el otro, atravesando los cátodos de lana de acero, lo que minimi1a la posibilidad de corto circuito de electrolito& El primer cátodo es retirado periódicamente de la celda cuando alcan1a la carga programada de oro, mientras los otros se hacen avan1ar un lugar, instalándose un cátodo "resco en el último&
+'*(L"% D" $P"'&*-) as principales variables operacionales son las siguientes:
*
5ipo de celda& as celdas según su dise(o se pueden clasi"icar en dos grupos: ;& !n primer grupo de celdas que operan con la dirección del "lujo perpendicular a la corriente& 8& !n segundo grupo de celdas que operan en paralelo a la corriente& En el primer grupo se consiguen menores e"iciencias por el b%-pass de la solución % de la corriente&
*
voltios la velocidad de +epositación está controlada por el potencial de electrodo&
*
?lujo de solución& a e"iciencia de recuperación de oro disminu%e con un aumento en el "lujo de solución& +atos publicadops por Ch muestran una reducción en la extracción de plata en un solo paso por la celda de DA a 8F&
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a1ón oroCvirutilla o lana& ) medida que el oro se deposita en la virutilla, la e"iciencia de la celda tipo ./25E6 disminu%e notoriamente& Este e"ecto es más pronunciado para oro que para plata&
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3onductividad de la solución % temperatura& a e"iciencia de recuperación de oro aumenta signi"icativamente con un aumento en la conductividad de la solución& Golviendo a
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3omposición de la solución&
*
3omportamiento de los elementos& −
Ag (CN )2
−
Au ( CN )2
as velocidades de reducción del oxígeno, % están limitados por las condiciones de trans"erencia de masa dentro del cátodo para potenciales catódicos aproximados de -9,; voltios, -9,B voltios % =;,> voltios respectivamente&
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* * *
5emperatura )umenta el coe"iciente de di"usión del complejo de oro +isminu%e la solubilidad del oxigeno )rea catódica Goltaje de celda
FACTORES QUE FAVORECEN A LA DEPOSICION DEL ORO os "actores que "avorecen la deposición del oro sobre la producción de oxígeno en el cátodo son: -
/ncremento de la concentración de oro en la solución +ecrecimiento en la densidad de corriente, la cual puede ser llevada a cabo tanto por decrecimiento de la corriente o por el incremento de la super"icie de área del cátodo& /ncremento de la temperatura /ncremento de la conductividad
ELECTRODEPOSICIÓN DIRECTA !na solución cargada típica de lixiviación con 2a32 en pilas contiene 9, a ;9,99 ppm de oro& Elges % colaboradores #;BA@$ % .ooiman #;BA>$ han sugerido que los procedimientos de lixiviación en pila pueden ser simpli"icados mediante la Electrodeposición directa del oro desde su licor diluido& Este elimina las etapas de adsorción en carbón activado, desorción % regeneración del carbón& 'in embargo, el removimiento electrolítico % la recuperación del ion metálico a partir de soluciones diluidas requieren del uso de grandes áreas super"iciales&
Eisele % colaboradores #;BA$ han propuesto el proceso de lixiviación en pilas por etapas para alcan1ar un licor con ;9 ppm de oro para enviar a la Electrodeposición directa& El esquema de esta alternativa se muestra en la "igura
avado "inal
'olución de lixiviación
2a32 3emento
3elda para electrodeposición directa
Hro
)glomerador
5ambién propusieron la 3elda Electrolítica de trans"erencia de masa mejorada, que se muestra en la "igura &
Este esquema incrementa el costo de bombeo % la concentración de impure1as de la solución rica % también aumenta la pérdida de oro en las "iltraciones&
