Determinación del potencial mixto y la densidad de corriente del par galvánico calcopirita-pirita a partir de sus reacciones elementales anódica y catódica

Abstract

El objetivo general de la presente investigación fue determinar el potencial mixto y la densidad de corriente del par galvánico calcopirita-pirita a partir de sus reacciones elementales anódica y catódica, así mismo, los objetivos específicos fueron: obtener y realizar una caracterización cinética electroquímica de las curvas anódicas de la calcopirita-pirita y las curvas catódica de reducción del ion férrico sobre ambos sulfuros, determinar el potencial mixto y la densidad de corriente del par galvánico calcopirita-pirita, y analizar el efecto de la razón de área pirita/calcopirita en el comportamiento del par galvánico. La metodología utilizada para obtener las curvas de polarización anódica de la calcopirita y pirita fue mediante un barrido de 0-700 mV vs Ag/AgCl, la caracterización y el análisis de los parámetros se realizó con la Ecuación de Tafel. Las curvas de polarización catódica de reducción del ion férrico sobre la calcopirita y pirita, se obtuvo por diferencia de la curva anódica con la curva total obtenida por el potenciostato (barrido desde 700 mV hasta el potencial de reposo de cada sulfuro), la caracterización y análisis de los parámetros se realizó con la Ecuación de Tafel para la calcopirita y la Tafel modificada que incluye transferencia de masa para la pirita. Los resultados indican que la caracterización cinética electroquímica de la disolución anódica de calcopirita y pirita está controlada por transferencia de carga y se puede describir por la ecuación de Tafel. La corrientes de intercambio de esta reacción es del mismo orden de magnitud en ambos sulfuros, 5,08x10-8 y 1,38x10-8 A/cm2 para calcopirita y pirita, respectivamente. La caracterización cinética electroquímica de la reducción de ion férrico sobre calcopirita está controlada por transferencia de carga y sobre pirita por transferencia de carga y masa, este último fenómeno estando asociado a la difusión de ion férrico. Sin embargo, la corriente de intercambio de la reducción de férrico sobre pirita es dos órdenes de magnitud mayor que para el caso sobre calcopirita, 10-4 vs 10-6 A/cm2. El potencial mixto y la densidad de corriente del par galvánico calcopirita-pirita para una razón de área de 1 fue de 0,57 V vs Ag/AgCl y 8,634 x10-6 A/cm2, respectivamente. El efecto de la variación de la razón de área pirita/área calcopirita en un rango de 0,1 hasta 4 en el potencial del par galvánico tuvo incremento desde 0,529 hasta 0,585 V vs Ag/AgCl y la densidad de corriente del par galvánico se incrementa de 3,7 hasta 15,2 x10-6 A/cm2. En conclusión, se establece que es posible determinar el potencial mixto del para galvánico calcopirita-pirita a partir de sus reacciones elementales anódica y catódica.