Estudo da dissolução da calcopirita em soluções aquosas de ácido sulfúrico, clorídrico e nítrico, usando a técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica

Autor: Tatiana das Chagas Almeida
Přispěvatelé: Vanessa de Freitas Cunha Lins, Eric Marsalha Garcia, Daniel Majuste
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior INCT – Instituto nacional de ciência e tecnologia (Antigo Instituto do Milênio) A calcopirita, sulfeto de cobre e ferro (CuFeS2), é o mineral de cobre mais abundante. A taxa de dissolução desse sulfeto em baixas temperaturas é lenta e diminui com o tempo. A maioria dos estudos atribui essa cinética à formação de uma camada de produto insolúvel e não porosa que dificulta o progresso da dissolução. No entanto a formação desta camada e suas características ainda não estão completamente estabelecidas. Neste trabalho, técnicas eletroquímicas e de caracterização de superfície foram utilizadas na realização de um estudo comparativo da lixiviação de calcopirita em ácido clorídrico, nítrico e sulfúrico 0,1 M, visando aumentar a extração de cobre a partir de minérios calcopiríticos de baixo teor. Resultados inéditos incluem o uso da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) na caracterização da superfície da calcopirita. A polarização potenciodinâmica em conjunto com a absorção atômica mostrou que o HCl é o melhor lixiviante, já que, apresenta eficiência quase cinco vezes superior à do HNO3 e do H2SO4. Os dados de EIE exibiram maior impedância (175190 Ω.cm2) para os testes conduzidos em H2SO4, portanto, maior resistência, o que corrobora a análise anterior. As técnicas eletroquímicas utilizadas indicaram a formação de um filme na superfície do eletrodo de calcopirita. Os espectros de impedância e suas representações na forma de circuitos elétrico equivalentes sugeriram que o processo de dissolução da calcopirita é controlado por difusão na camada do filme. O uso da espectroscopia Raman (micro) em conjunto com o MEV/EDS permitiu a identificação parcial de sulfeto de chumbo e bismuto como impureza e contribuiu na identificação de dois produtos de corrosão formados, o enxofre e a covelita. The chalcopyrite, copper and iron sulphide (CuFeS2), is the most abundant copper mineral. The dissolution rate of this sulfide is slow at low temperatures and decreases with time. Most of the studies ascribe such slow rate to the formation of a non-porous layer and insoluble, which hinders the progress of dissolution. However, the formation of this layer and its characteristics are not yet fully established. In this work, electrochemical and surface analysis were used to carry out a comparative study of leaching of chalcopyrite in hydrochloric, nitric and sulfuric acids, aiming to increase the extraction of copper from low-grade, chalcopyrite ores. Unpublished results include the use of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in characterizing the surface of chalcopyrite. Potentiodynamic polarization coupled to atomic absorption showed that HCl is the best leaching because efficiency is almost five times that HNO3 e H2SO4. The EIS data showed greater impedance (175,190 Ω.cm2) for H2SO4, therefore, greater resistance which confirms the previous analysis. The electrochemical techniques used indicated the formation of a film on the electrode surface. The impedance spectra and their representations in the form of electrical equivalent circuit suggest that the process of dissolution of chalcopyrite is controlled by the diffusion layer of the film. The use of Raman spectroscopy and SEM / EDS allowed the partial identification of lead sulfide and bismuth as impurity and helped in the identification of two corrosion products formed, sulfur and covellite.
Databáze: OpenAIRE
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