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Departamento de Ingeniería Metalúrgica

Departamento de Ingeniería Metalúrgica. Cementación. La cementación involucra una reacción por contacto o precipitación electroquímica de un metal desde una solución acuosa por otro metal más electropositivo.

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Presentation Transcript

  1. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación La cementación involucra una reacción por contacto o precipitación electroquímica de un metal desde una solución acuosa por otro metal más electropositivo Un metal, más noble, que se encuentra en la forma iónica en solución, desplaza en su estado sólido, a un metal menos noble que se pone en contacto con dicha solución.

  2. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Nobles

  3. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Activos

  4. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación La cementación del cobre en solución esta descrita por la reacción de carácter heterogéneo y naturaleza electroquímica. Reacción que se compone de dos semi-reacciones

  5. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación La reacción global es termodinámicamente espontánea y su energía libre estándar puede calcularse a partir de las tensiones de las semi-reacciones

  6. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Si se aplica la ecuación de Nernst a ambas semi reacciones se tiene que la tensión global será: En el equilibrio se tiene que Eth = 0, por lo tanto, la razón entre las actividades será:

  7. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Consumo de Chatarra De la ecuación original, teóricamente se tiene que por cada mol decobre cementado (63,54 [kg]) se debería consumir 1 mol de hierro (55,85 [kg]); por lo que el consumo teórico sería: En las operaciones industriales el coeficiente de consumo puede llegar a valores, incluso, del 250%, este coeficiente varía entre 1,25 a 2,5 [kg] de Fe debido a las reacciones secundarias.

  8. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Acción del ion Férrico

  9. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Acción del oxigeno Acción del ácido

  10. Flujo de electrones Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Área catódica Área anódica

  11. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Composición típica del cemento de cobre

  12. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Factores que afectan la velocidad de cementación. • Naturaleza del depósito • Concentración del metal noble sobre el depósito • Temperatura • Interacción partícula – partícula • Agitación • Cinética de reacciones laterales • Chatarra precipitante

  13. Departamento de Ingeniería Metalúrgica Cementación Tipos de reactores • Bateas (gravedad, activadas) • Tambores Rotatorios (horizontales, inclinados) • Cono Kennecott • Precipitador Denver • En general, la tendencia en el diseño guían a • Tener alta capacidad de flujo • Ser capaz de tratar soluciones variables • Factibles de automatizar

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