ESTUDIO ELECTROQUÍMICO DE LA FORMACIÓN DE NÓDULOS EN CÁTODOS DE ELECTRO-REFINACIÓN MEDIANTE EL USO DE LA TÉCNICA CRONOPOTENCIOMETRÍA

Obtener Cátodos de cobre de alta pureza y alta calidad física es de vital importancia para la industria Minero-Metalúrgica, debido al alto impacto económico que esto implica. Pero existen ocasiones en que la producción de cátodos de cobre se ve afectada por factores que disminuyen tanto la calidad física como química de dichos cátodos. Esto ocurre, según estudios, a factores netamente operacionales, como lo son: densidad de corriente, concentración de aditivos, calidad del electrolito y del barro anódico, flujo del electrolito, entre otros.En la presente memoria de título, se realizó un estudio sobre la calidad física de los cátodos de cobre, específicamente en los factores que provocan un crecimiento dendrítico y rugoso, que finalmente inducen en la formación de nódulos. Para esto se usó una técnica electroquímica denominada Cronopotenciometría (CP), la cual analiza el comportamiento del potencial durante el proceso de electro-refinación. Para luego realizar un análisis comparativo con la rugosidad de los cátodos de cobre y de esta forma establecer la existencia o no de alguna relación entre ambos.Se instaló una celda electro-química, la cual cuenta con 3 electrodos: un electrodo de trabajo de acero inoxidable 316L (cátodo), un electrodo de referencia de Ag/AgCl y un contra-electrodo de Pt. Esta celda está conectada a un potenciostato/galvanostato y a su vez a un PC que capta todos los datos obtenidos de cada experimento. Finalmente se utilizó un electrolito sintético similar a los ocupados en celdas de electro-refinación industrial, el cual se mantuvo a una temperatura de 60 [°C] gracias a un baño temostatizado conectado mediante mangueras.Las variables de estudio fueron la densidad de corriente (280, 300 y 320 [A/m2]), Molar Fraction Ratio (40, 100 y 200) y Relación Tiourea – Cola (1-1, 1-3 y 3-1), todas a un tiempo único de 5 [h].Los resultados obtenidos indican que una relación de aditivos 1-3 (Tiourea – Cola) logra los mayores valores de rugosidad, sin embargo, no se pudo establecer cuál de las otras relaciones presenta los menores valores. Para el caso del MFR, se estableció que a menor MFR, menor es la rugosidad presente en los cátodos de cobre. Respecto a la variación del potencial durante el proceso de electro-refinación, se logró establecer que para un MFR dado, si la pendiente de variación del potencial aumenta, aumenta la rugosidad del cátodo de cobre.
 Get copper cathodes of hight physical quality and high purity is of vital importance for the Minning-Metallurgical industry, due to the high economy impact that this implies. But there are occasions when the production of copper cathodes is affected by factors that descrease as well as the physical and quimical quality of this cathodes. This happens, according studies, to operational factor, such as: density current, concentration of additive, electrolyte and anodic mud quality, electrolite flow, among others.In the present title report, a study was carried out that focus clearly on the physical quality of copper cathodes, specifically on the factors that cause dendritic and rough growth, which finally induce on the formation of nodules. For this, was used an electrochemical technique called Chronopotentiometry (CP), which analyzes the behavior of the potential during the electro-refining process. Then perform a comparative analysis with the roughness of copper cathodes and thus establish the existence or otherwise of any relationship between them.An electro-chemical was installed, which has 3 electrodes: a working electrode of 316L stainless Steel (cathode), a reference electrode of Ag/AgCl and a counter electrode of Pt. This cell is conected to a potentiostat/galvanostat and in turn to a PC that captures all the data obtained from each experiment. Finally, a synthetic electrolyte similar to the occupied in electro-refining cell was used, whichwas maintained at a temperature of 60 [°C] thanks to a thermostasted bath connected by hoses.The study variables were current density (280, 300 and 320 [A/m2]), Molar Fraction Ratio (40, 100 and 200) and Thiourea-Cola Ratio (1-1, 1-3 and 3-1), all at a single time of 5 [h].Thwe results obtained indicate that a ratio of additives 1-3 (Thiourea-Cola) achieve the highest values of roughness, however, it couldn´t be established which of the other relationships has the lowest values. In the case of the MFR, it was established that the lower the MFR, lower is the roughness present in the copper cathodes. Regarding the variation of the potential during the electro-refining process, it was established that for a given MFR, if the slope of variation of the potential increases, the copper cathode roughness increases.