Una placa de cobre electrolítico

Una vez que se enciende la energía, el cobre se disuelve del ánodo en iones de cobre (Cu) y pasa al cátodo. Después de llegar al cátodo, obtiene electrones y precipita cobre puro (también llamado cobre electrolítico) en el cátodo. Las impurezas del cobre crudo, como el hierro y el zinc, que son más activos que el cobre, se disolverán en iones (Zn y Fe) junto con el cobre. Dado que es menos probable que estos iones precipiten que los iones de cobre, la precipitación de estos iones en el cátodo se puede evitar ajustando adecuadamente la diferencia de potencial durante la electrólisis. Las impurezas que son menos activas que el cobre, como el oro y la plata, se depositan en el fondo de la celda electrolítica. Las placas de cobre producidas de esta manera se denominan "cobre electrolítico" y son de altísima calidad y pueden utilizarse para fabricar productos eléctricos.
Nuestro propósito al refinar cobre es principalmente concentrar los metales preciosos que hemos recolectado en ánodos de lingotes a base de cobre. Durante años utilicé técnicas de fundición, que hemos comentado en el hilo sobre fundición, para separar los metales del cobre que pueden oxidarse. El cobre restante contiene los metales preciosos, que se separan mediante el proceso de refinado electrolítico del cobre y al mismo tiempo se concentran en los lodos anódicos.

El proceso de electrólisis del cobre se utiliza para producir cobre puro a escala industrial en grandes bancos de células. Por ejemplo, en los conductores se necesita cobre puro, ya que incluso pequeñas cantidades de impurezas pueden reducir la conductividad.
El principal objetivo técnico de una refinería es producir cobre catódico de alta pureza. Otros objetivos importantes son producir este cobre puro rápidamente y con un mínimo consumo de energía y mano de obra.
El consumo de energía de la electrólisis del cobre es relativamente alto. Las perturbaciones eléctricas, como contactos flojos en las barras colectoras de los electrodos y cortocircuitos entre electrodos, aumentan el consumo de energía y reducen el rendimiento y la calidad del cobre, reduciendo así su valor de mercado. Se puede decir que la uniformidad de la distribución de corriente en el banco de células afecta en gran medida los objetivos de la electrólisis del cobre. El sistema de barras entre celdas (ICBB), que se utiliza para conectar las celdas en serie en el banco de celdas, tiene un impacto significativo en la distribución de corriente.
Un modelo computacional suficientemente preciso de un banco de células puede aportar muchos beneficios prácticos. Un modelo de este tipo se puede utilizar en el desarrollo de productos. Dado que el sistema ICBB es una estructura grande, el rendimiento de diferentes diseños de sistemas ICBB sólo se puede comparar en un modelo de banco de células grande que contenga múltiples células. Si el modelo es lo suficientemente preciso y las métricas de rendimiento se eligen correctamente, el modelo se puede utilizar para realizar mejoras en el sistema ICBB seleccionado y probar diseños ICBB completamente nuevos. Con el modelo se pueden simular variantes geométricas y materiales.

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