Optimización de extracción de cobre de soluciones empleando electrodeposición ciclónica

Abstract

La electrodeposición ciclónica es una forma novedosa de purificar y concentrar metales y su versatilidad comparada frente al tratamiento de electrodeposición de cobre convencional en placas permite realizar el proceso en áreas y espacio más pequeño. Se investigo diferentes soluciones con concentraciones de Cu2+ de 15, 25 y 35 g/L; condiciones de flujo volumétrico de 6, 7,5 y 9 L/min, intensidad de corriente de 5, 12 y 19 A y tiempo de tratamiento de 1,2 y 3 h sobre la electrodeposición ciclónica. Como diseño experimental se utilizó el cribado definitivo sobre estas cuatro variables. El análisis estadístico a los datos muestra un valor de R-cuadrado ajustado de 92.64, que indica un buen modelo para propósitos predictivos. La gráfica de probabilidad da un valor p de 0.061 indicando que no se puede rechazar la hipótesis de que los datos siguen una distribución normal. Del análisis de la varianza se observa que los efectos principales de las variables tiempo, valor p igual 0.034 e intensidad de corriente con valor p igual a 0.013 son las variables más importantes y significativas en el proceso de electrodeposición. Variables que tienen efectos menos significativos son el flujo volumétrico de electrolito y la concentración de electrolito en la solución como se pudo observar en el diagrama de Pareto de efectos estandarizados. Luego de aplicar la herramienta de optimización en el software estadístico se ha obtenido para las variables los siguientes valores optimizados: Tiempo 2,5 h, intensidad de corriente 19 A, concentración de electrolito de 27.3 g/L y flujo volumétrico de solución electrolítica de 9 L/min que permite obtener la mayor cantidad de cobre electrodepositado (88 g) en la placa del electrodo de acero inoxidable.