El proceso de electroobtención, EW por sus siglas en inglés, consta de la depositación catódica selectiva de metales contenidos en una solución electrolítica concentrada para generar productos de alta calidad y pureza.
Esta precipitación controlada, se consigue por medio de la circulación de una corriente eléctrica continua de baja intensidad entre un ánodo insoluble e inerte al proceso y un cátodo (placas de acero inoxidable). Reacciones de oxido-reducción son las que posibilitan la incorporación del ion cúprico como cobre metálico a una red policristalina libre de impurezas, las que quedan disueltas en el electrolito o precipitan en barros anódicos.
Siendo la electroobtención la fase final del procesamiento de minerales cupríferos vía hidrometalurgia, su objetivo principal es producir cátodos de alta calidad para maximizar los resultados económicos de venta del producto en el mercado.
Si bien los procesos de recuperación de metal valioso y sus tecnologías han madurado al grado de producir cobre con una pureza similar o incluso superior al cobre obtenido por medio de la electrorefinación, en ocasiones, ciertas especies contaminantes disueltas como el cloro pueden ser arrastradas por las soluciones del proceso y generar efectos adversos para el sistema y producto final.
En operaciones de EW se ha evidenciado que a concentraciones inferiores a 0.03 g/L el cloro presenta un efecto favorable en disminución del tamaño del grano y la inhibición de la co-depositación de impurezas como el bismuto, lo que favorece las propiedades mecánicas del cátodo.
Sin embargo, puesto que el Cl- es un anión proveniente de un ácido fuerte, una concentración en solución superior a esta podría ocasionar un ataque en la capa pasivadora del cátodo permanente de acero inoxidable, deterioro de los contactos de electrodos y de los equipos involucrados en el proceso, induciendo finalmente un proceso de corrosión localizado.
La corrosión por picaduras (pitting) se ve altamente potenciada gracias al ambiente oxidante-ácido de la solución, ya que se produce una migración de iones cloruros hacia las zonas afectadas promoviendo la propagación continua de la picadura y soslayando la repasivación. Por otra parte, si la concentración del ion cloruro supera los 0.05 g/L, este se adsorbe sobre el cátodo interactuando con el cobre y favoreciendo la precipitación de la especie de interés en forma de cloruro cuproso (CuCl(s)), lo que disminuye la eficiencia del proceso de electrodeposición.
Otro efecto colateral es la inevitable oxidación anódica del ion cloruro a dicloro Cl2(g), gas altamente corrosivo y neumotóxico que ataca el sistema respiratorio perjudicando la salud de los operadores.
Actualmente, una alternativa de mitigación del efecto precipitador del Cl- es realizar lavados con agua proveniente de osmosis inversa, lo cual, aunque disminuye la concentración de cloro aumenta los costos operacionales y el consumo del recurso hídrico que hoy en día es muy escaso, además tal operación no es selectiva ya que podría arrastrar ciertos aditivos como el cobalto y hierro que posteriormente tendrían que ser restituidos.
Otra alternativa es el uso de celdas de sacrificio en la primera línea de las naves de electroobtención, mediante la conexión del sistema a un metal menos noble y lo suficientemente electronegativo como para favorecer el desplazamiento de la tensión desde el metal de interés a valores inferiores al potencial termodinámico, lo que minimiza la probabilidad de corrosión.
No obstante, acciones preventivas de depuración del cloruro en etapas de lixiviación y el uso de extractantes altamente selectivos frente a esta especie en operaciones de extracción por solventes, podrían limitar la posibilidad de aparición de los efectos descritos anteriormente y junto a esto asegurar la calidad física y química tanto del cátodo final como de los equipos y aceros del proceso.
