The ferrous of regeneration process for use in alternate anode reaction technology in copper hydrometallurgy

El proceso de regeneración ferroso para uso en tecnología de reacción de ánodo alterna en hidrometalurgia del cobre

El cobre ha sido usado por milenios debido a sus propiedades únicas y, de hecho, es el tercer metal más usado, después del hierro y el aluminio. Adicionalmente a su maleabilidad y ductilidad, el cobre forma aleaciones favorables debido a su resistencia a la corrosión, bioestática, colada fácil, y sus excelentes propiedades térmicas y eléctricas. Hoy en día, el cobre es casi exclusivamente explotado por su conductividad y resistencia a la corrosión, y la rápida progresión de la construcción y la tecnología mantiene una alta demanda del metal.

El proceso de regeneración de Fe (II) es un aspecto importante de la Tecnología de Reacción de Ánodo Alterna (Alternate Anode Reaction Technology, AART), empleando las reacciones Fe(II)/Fe(III) SO2 para hidrometalurgia del cobre; sin embargo, poco se ha hecho para estudiarla específicamente. El proceso regenera Fe(II) vía reducción de Fe (III) por medio de SO2 (acuoso), catalizado por partículas de carbón activado.Para tener un mejor entendimiento y mejorar el proceso, se han conducido dos estudios con respecto a factores variables y sus efectos sobre la regeneración.

Un estudio de cinética fundamental confirma que la reacción de regeneración es controlada por la transferencia de masa, requiriendo la adsorción de los reactivos sobre la superficie del catalizador para la reacción. La velocidad de reacción está limitada por la difusividad del Fe (III). Las concentración inicial de Fe(III) y el tamaño de partícula de carbón están determinadas a ser los factores de influencia predominantes sobre la velocidad bajo la condición estudiada. Además se observa que la velocidad de flujo puede inhibir la reacción por difusividad del ion reductor. Se deriva y se valida experimentalmente una expresión de velocidad para la regeneración, y se determinó que la difusividad del Fe(III) es 1.1*10-7 cm2/s. La expresión de velocidad es:

Se desarrolla y se resuelve un problema de optimización para el proceso, restringido por el requerimiento que el SO2 insignificante debe estar presente en el efluente del proceso. Antes de la optimización, se desarrolla una relación entre la velocidad de regeneración y los facto-res variables. De nuevo, el tamaño de partícula del carbón y la concentración inicial de Fe(III) son los factores más influyentes sobre la velocidad de regeneración, relacionados con ésta de forma lineal; la temperatura es significativa con una relación cuadrática a la velocidad; el SO2 inicial no es representativo. Se encuentra que las condiciones óptimas son con tamaño de partícula de carbón mínima, máxima concentración inicial de Fe(III), y temperatura moderada.