Tópico 7. Lixiviación de sulfuros de cobre. Potencial redox y diagrama de Pourbaix.

El potencial redox corresponde a la expresión de la actividad de los electrones en una reacción química y tiene una importancia muy reconocida en la lixiviación de sulfuros, puesto que tal como se intuye, expresa lo que ocurre en un sistema reaccionante.

La medida del potencial y los cambios a través del tiempo de lixiviación, vienen a dar una demostración del control de los reductores del mineral y los consecuentes cambios de estados de oxidación del fierro en la lixiviación y así, se transforma en una herramienta de lectura de los compuestos secundarios que ellos forman.

Esquema del mecanismo de lixiviación de calcopirita en medio cloruro-férrico.

 

En este punto, son claves revisar los diagramas de Pourbaix y utilizarlos como quías, permitiendo indicar si termodinámicamente una especie disuelta es estable en el rango de potencial y el pH de interés o dónde se ha diseñado el proceso de lixiviación, nos encontramos con un sistema se que se encuentra en la zona de estabilidad de la goethita y también muy cercano al de jarosita, favoreciendo su formación

Diagrama de Pourbaix Fe-H2O a 25°C

 

Desde otra perspectiva y a sabiendas que el potencial redox es una expresión del intercambio de electrones de la cinética de lixiviación, algunos autores han mirado el ajuste del potencial redox (Eh) como un factor importante que afecta significativamente la tasa de lixiviación de la calcopirita.

De esta manera, un enfoque investigativo ha sido desarrollar experimentos que permiten determinar el potencial adecuado para una lixiviación efectiva de la calcopirita

En este enfoque se han encontrado que la calcopirita, lixiviada en un medio con ácido sulfúrico, mantiene su reactividad bajo 685 mV (SHE), mientras que entre 685 y 755 mV (SHE) entra en un estado intermedio (entre pasivo y activo) y sobre los 755 mV (SHE), la lixiviación de calcopirita se vuelve lenta debido al efecto de pasivación. Con estos experimentos han llegado a concluir que existe un potencial crítico de reducción en el que la disolución de calcopirita alcanza su máximo y consecuentemente, existe una concentración óptima de iones de fierro que aumentan la lixiviación de la calcopirita.

Construir, estudiar y conocer los diagramas Pourbaix se transforman en una poderosa herramienta que aplicada permitirá la detección de problemas de corrosión, precipitación y de formación de especies anexas o no deseadas. Así mismo, puede ser utilizado para asociar cambios de pH y potencial debido a fenómenos de inhibición o secuestración, promoción y/o formación de especies.

¿Te interesan estos temas? No olvides comentar y no te pierdas de otro tópico interesante la próxima semana.

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