“Estudio experimental de los parámetros que influyen en el equilibrio químico del electrolito del refino de cobre de Atlantic Copper”

Investigador Principal:

I.P: Daniel Alejandro Sanchez-Rodas Navarro

Objetivos del Proyecto:

Estudio experimental de los parámetros que influyen en el equilibrio químico del electrolito del refino de cobre de Atlantic Copper S.L.U. con el objetivo de:

1. Realizar análisis de especiación del electrolito de los 7 circuitos de refinería (As, Sb y Fe) en vista de la puesta en marcha de la planta de eliminación de Sb y Bi.

En principio se van a realizar dos ciclos de carga a la resina a la semana, y habría que controlar cómo se está comportando el lecho de cobre implantado para la reducción del Fe(III) y Sb(V).

Para ello, se propone tomar muestras en las siguientes corrientes:

- Electrolito entrada lecho Cu

- Electrolito salida lecho Cu y entrada a resina intercambio iónico.

1ª muestra: tras pasar 2 horas del inicio de la carga al lecho de Cu

2ª muestra: tras pasar 5 horas del inicio de la carga al lecho de Cu

3ª muestra: justo antes de la finalización del electrolito por este lecho

-Electrolito salida resina y vuelta a planta comercial.

1ª muestra: tras pasar 2 horas del inicio de la carga al lecho de resina

2ª muestra: tras pasar 5 horas del inicio de la carga al lecho de resina

3ª muestra: justo antes de la finalización del electrolito por este lecho

Esto implicaría en principio 7 muestras para especiación de As, Sb y Fe, 2 veces a la semana, durante 1 mes y medio.

Una vez que la planta se haya puesto en marcha (a partir de mediados de mayo), 7 muestras mensuales a establecer en función de la conveniencia cuándo realizarlas.

Habría que evaluar también el efecto que tiene la devolución de este electrolito sin Sb y Bi a la planta comercial. Como ya se sabe, dicha resina elimina el 75% del Sb(III) y el 25% del Sb (V). Esto implica que el Sb que regrese en la corriente será mayoritariamente Sb (V) y puede que tenga o no un efecto negativo.

Por ello se propone tomar 1 muestra de los 7 circuitos de electrolito justo tras la unificación del electrolito comercial y el electrolito que se devuelve de la planta de Sb y Bi cada vez que se realice un ciclo a la planta de Sb.

De igual forma, como parámetro de control, tomar también las 7 mismas muestras de electrolito 1 vez al mes.

En todos los casos, las muestras se diluirán in situ por el personal de laboratorio de AC, y serán transportadas al laboratorio del CIQSO de la Universidad de Huelva. Los análisis de especiación de As, Sb y Fe se llevarán a cabo en el laboratorio del grupo de investigación “Geología y Geoquímica Ambiental” del CIQSO, por parte del personal de la universidad adscrito al proyecto. La determinación de Sb, Fe y As total por la técnica analítica ICP se realizará en el laboratorio de Atlantic Copper S.L.U.

2. Realizar dopajes con compuestos de As, Sb y Bi al electrolito para ver cuáles son sus efectos, que compuestos precipitan y en qué medida.

3. Definición de las principales reacciones que controlan la ratio de oxidación del electrolito, así como sus cambios en él. Además de las reacciones, estudiar cuáles es/son el /los limitantes en cada una de las reacciones. Se propone usar HSC como soporte.

4. Explicar/justificar los cambios que se producen en el potencial redox y su relación con cambios en el proceso.

5. Mecanismos para prevenir la formación de lodos flotantes y precipitación de arseniatos. Desarrollo empírico del diagrama de equilibrio.

6. Para los puntos 3, 4 y 5, se prevé llevarlos a cabo a través de la experimentación con una celda electrolítica a escala laboratorio que reproduzca las condiciones a escala industrial. Para ello, las partes se compromete a firmar más adelante el correspondiente acuerdo para que AC pueda adquirir la citada Celda Experimental con el fin de instalarla en un laboratorio para realizar refino de ánodos de composición conocida (alto contenido en impurezas), y ver su efecto en el electrolito, así como los lodos anódicos que se generan. Con esto se busca encontrar una relación entre la composición de los ánodos y la posterior disolución en el electrolito y precipitación al lodo anódico.