Modelado eléctrico básico de celdas electrolíticas y estudio de un sistema de control de corrosión en naves de electrodepositación de cobre

Abstract

La tecnología asociada al proceso de electrodepositación de cobre trae consigo efectos secundarios indeseables en las plantas de tratamiento de cobre. Tales efectos a menudo comprometen sectores y/o partes importantes de ellas, provocando pérdidas significativas en equipamiento y en la continuidad del proceso productivo, todo esto reflejado en su respectivo costo económico. El conocimiento cabal de la dinámica del proceso, donde intervienen variadas disciplinas, viene a ser entonces un factor esencial para enfrentar y obtener una mejor solución a los problemas emergentes. Este trabajo presenta el estudio electro-electroquímico realizado en una planta de electrodepositación comercial, el cual apuntó a obtener un modelo básico teórico-experimental de todo el proceso de electroobtención. El estudio abarcó el sistema Rectificador-Barras-Celdas-Piping, componentes básicos del proceso. El modelo básico total del proceso es obtenido uniendo todos los subsistemas y logrando un modelado básico real de la nave de electrodepositación de cobre. Se da un especial énfasis al modelado de celdas electroquímicas, en las cuales ocurre todo el fenómeno electroquímico que influirá en el resto del sistema. Se logró un modelo para celdas de tipo comercial como las existentes en Chile. Se presenta también un estudio de los problemas corrosivos en la planta de Codelco Chuquicamata, provocados por las corrientes de fuga existentes, sus orígenes y sus posibles soluciones. Además, basado en el modelo básico, fue posible cuantificar dichas corrientes, de manera de tener conocimiento de sus magnitudes. Finalmente, se presenta una simulación de todo el proceso y un análisis de tensiones y corrientes imperantes en condiciones reales, de modo de obtener un conocimiento teórico de ellas. También se presentan soluciones a los problemas corrosivos de la planta, conducentes a aislar y disminuir gran parte de las corrientes de fuga que producen la corrosión.