Estudio Electroquímico de la Lixiviación de Pirita

Abstract

En este trabajo se estudió la cinética de disolución de pirita por ion férrico a través de técnicas electroquímicas aplicadas sobre electrodos fabricados a partir de partículas de pirita. Mediante estas técnicas se logró determinar por separado las expresiones para la oxidación de la pirita y la reducción del oxidante, e identificar la dependencia del potencial mixto y la corriente de corrosión respecto del pH y la concentración de fierro en solución. La metodología consistió en la utilización de una celda electroquímica de tres electrodos para obtener curvas corriente-potencial a través de barridos lineales de potencial, para los casos de pirita en soluciones con y sin presencia de fierro. Además, se determinó los potenciales mixtos medidos en forma estacionaria para soluciones con distinta concentración de fierro total, ion férrico e ion ferroso. Las condiciones de operación que se utilizaron fueron temperatura: entre 10ºC y 44ºC, pH: 1,32, 1,54 y 1,80, concentración de ion férrico: entre 0,002 y 0,190 M, concentración de ion ferroso: entre 0,001 y 0,169 M. En todos los casos estudiados se utilizó burbujeo de nitrógeno para asegurar la ausencia de oxígeno de modo que el ion férrico fuese el único agente oxidante del sistema. Se observó que la velocidad disminuye con el aumento del pH y de la concentración de ion ferroso, y aumenta con el incremento de la concentración de ion férrico. De estos factores, aquel que más influye sobre la velocidad de lixiviación es la razón férrico/ferroso, específicamente su aumento o en otras palabras que aumente la concentración de férrico y/o disminuya la concentración de ferroso, dado que afecta el valor del potencial mixto y, a su vez, el valor que alcanza la corriente de corrosión. En base a los resultados obtenidos la velocidad de lixiviación de pirita se pudo expresar de acuerdo a la siguiente expresión: en donde está expresado en (mol cm-2 s-1), corresponde a la constante de velocidad de disolución anódica de pirita (10-6,37 [A (L/mol)-0,21 cm-2), +3 corresponde a la constante de velocidad de la reducción de ion férrico y +2de la oxidación de ión ferroso sobre pirita (10-0,17 y 10-2,56 [A (L/mol)1,10 cm-2] respectivamente), y F es la constante de Faraday.