MXPA94002706A - Proceso para fabricar hoja de cobre - Google Patents

Proceso para fabricar hoja de cobre

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MXPA94002706A
MXPA94002706A MXPA/A/1994/002706A MX9402706A MXPA94002706A MX PA94002706 A MXPA94002706 A MX PA94002706A MX 9402706 A MX9402706 A MX 9402706A MX PA94002706 A MXPA94002706 A MX PA94002706A
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MXPA/A/1994/002706A
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J Clouser Sidney
J Kohut Stephen
A Eamon Michael
L Jordan Thomas
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Gould Electronics Inc
Magma Copper Company
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Abstract

La presente invención se refiere a proceso para fabricar hoja de cobre a partir de un material cuprífero, que comprende:(A) poner en contacto dicho material cuprífero con una cantidad efectiva de al menos una solución de lixiviación acuosa para disolver iones de cobre en dicha solución de lixiviación y formar una solución de lixiviación acuosa rica en cobre;(B) poner en contacto dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción insoluble en agua para transferir iones de cobre desde dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre hasta dicho agente de extracción para formar un agente de extracción rico en cobre y una solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre;(C) separar dicho agente de extracción rico en cobre de dicha solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre;(D) poner en contacto dicho agente de extracción rico en cobre con una cantidad efectiva de al menos una solución de lavar acuosa para transferir iones de cobre desde dicho agente de extracción hasta dicha solución de lavar para formar una solución de lavar rica en cobre y un agente de extracción empobrecido de cobre;(E) separar dicha solución de lavar rica en cobre de dicho agente de extracción empobrecido de cobre;(F) hacer circular a dicha solución de lavar rica en cobre entre unánodo y un cátodo giratorio, y aplicar una cantidad efectiva de voltaje a través de dichoánodo y dicho cátodo para depositar cobre sobre dicho cátodo;y (G) continuamente retirar hoja de cobre de dicho cátodo.

Description

PROCESO PARA FABRICAR HOJA DE COBRE TITULAR: M?GM? COPPER COMP?NY NACIONALIDAD ESTADOUNIDENSE CON DOMICILIO: 7400 N0ET1I ORACLE ROAD, SUITE 200 TUCSON, ARIZON? 85704 E.U.A. GOULD ELECTRONICS INC. NACIONALIDAD ESTADOUNIDENSE CON DOMICILIO: 35129 CURTÍS BOULEV?RD EASTLAKE, OHIO 44095-4001 E.U.A. INVENTOR: SIDNEY J. CLOUSER NACIONALIDAD ESTADOUNIDENSE CON DOMICILIO: 11960 ?QUILLA RO?D CHARDON, OHIO 44024 E.U.A. MICH?EL A. E?MON NACIONALIDAD ESTADOUNIDENSE CON DOMICILIO: 611 . CASSIDY Pl TUCSON, ARIZONA 85737 E.U.A. THOMAS L. JORDÁN NACIONALIDAD ESTADOUNIDENSE CON DOMICILIO: P.O. HOX 697 1795 E. OUR W?Y ORACLE, ?RIZON? 85623 E.U.A. STEPHEN J. KOHUT NACIONALIDAD ESTADOUNIDENSE CON DOMICILIO: 649 WEST GAIL DRIVE CHANDLER, ?RIZONA 85224 E.U.A.
RESUMEN La presente invención se refiere a un proceso para fabricar hoja de cobre a partir de un material cuprífero, que comprende : (A) poner en contacto dicho material cuprífero con una cantidad efectiva de al menos una solución de lixiviación acuosa para disolver iones de cobre en dicha solución de lixiviación y formar una solución de lixiviación acuosa rica en cobr ; (B) poner en contacto dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción insoluble en agua para transferir iones de cobre desde dicha solución de lixi-viación acuosa rica en cobre hasta dicho agente de extracción para formar un agente de extracción rico en cobre y una solución de lixiviasión acuosa empobrecida de cobre; (C) separar dicho agente de extracción rico en cobre de dicha solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (D) poner en contacto dicho agente de extracción rico en cobre con una cantidad efectiva de al menos una solución de lavar acuosa para transferir iones de cobre desde dicho agente de extracción hasta dicha solución de lavar para formar una solución de lavar rica en cobre y un agente de extracción empobrecido de cobre; (E) separar dicha solución de lavar rica en cobre de dicho agente de extracción empobrecido de cobre; (F) hacer circular a dicha solución de lavar rica en cobre entre un ánodo y un cátodo giratorio, y aplicar una cantidad efectiva de voltaje a través de dicho ánodo y dicho cátodo para depositar cobre sobre dicho cátodo; y (G) continuar retirando hoja de cobre de dicho cátodo.
DESCRIPCIÓN Campo técnico Esta invención se refiere a un proceso para fabricar hoja de cobre. Más particularmente, esta invención se refiere a un proceso que utiliza un agente de extracción para extraer cobre de materiales cupríferos y fabricar hoja de cobre a partir de dicho cobre.. Antecedentes de la invención El proceso para la recuperación de valores de metal de cobre a partir de minerales y procesar líquidos mediante extracción electrolítica con disolvente (en adelante, "SX-EW") es bien conocido. Brevemente, el proceso se realiza usando una solución acuosa cuprífera, que se obtiene disolviendo cobre (generalmente a partir de un mineral) en un licor de lixiviación acuoso, o usando una solución cuprífera tal como un efluente del proceso. La solución resultante de valores de cobre se mezcla con un disolvente orgánico miscible en agua (por ejemplo, queroseno) que contiene una composición de intercambio de iones insoluble en agua, que tiene afinidad selectiva para los valores de cobre. La composición de intercambio de iones extrae preferencialmente los valores de cobre de la solución acuosa. Las fases acuosa y orgánica se separan. La solución acuosa, ahora empobrecida de cobre, se denomina usualmente como "refinado". El refinado se puede reciclar como licor de lixiviación (en un proceso de lixiviación) o desechar (en un proceso tal como recuperación de cobre a partir de efluente del proceso) . La fase orgánica (que contiene composición de intercambio de iones y los valores de cobre extraídos) se designa como "orgánica cargada". Los valores de cobre deseados se retiran de la orgánica cargada mediante mezcla con una solución de lavar acuosa que contiene ácido fuerte tal como ácido sulfúrico, fosfórico, o perclórico, y que tiene pH inferior a la solución acuosa cuprífera anterior. La solución de lavar acuosa extrae los valores de cobre deseados de la orgánica cargada. Después de la separación de las fases orgánica y acuosa, los valores de cobre deseados están presentes en la solución de lavar acuosa. La solución de lavar acuosa rica en cobre resultante se designa usualmente como un "electrólito" o "electrólito rico". La fase orgánica empobrecida de cobre se designa usualmente como una "orgánica estéril". La orgánica estéril se puede reciclar. El cobre se recupera en forma purificada a partir del electrólito por una técnica conocida como "extracción electrolítica" (designada en adelante a veces como "E ") . El proceso de extracción electrolítica implica típicamente la electrodeposición del cobre sobre láminas de partida de cobre o piezas brutas madres catódicas de acero inoxidable. El ciclo de electrodeposición dura usualmente siete días aproximadamente para obtener un cátodo de 100 libras desde cada lado de la pieza bruta madre. Los cátodos se lavan mecánicamente desde cada lado de la pieza bruta madre u entonces están disponibles para procesamiento ulterior que puede incluir estirado, laminado, etc. Con frecuencia estos cátodos se transportan a una planta de barras, donde se someten a fundición continua. Después de la recuperación del cobre deseado, el electrólito empobrecido de cobre, que se designa a veces como "electrólito pobre", se puede reciclar como solución de lavar acuosa para nueva carga con valores de cobre. La producción de hoja de cobre por electrodeposición implica también el uso de una célula electroformadora que contiene un ánodo, un cátodo, una solución electrolítica que contiene iones de cobre y iones de sulfato, y una fuente de corriente. Mediante la aplicación de tensión entre el ánodo y el cátodo, se efectúa la deposición de cobre sobre la superficie del cátodo. El proceso comienza la materia prima de alimentación de cobre que se disuelve en ácido sulfúrico para formar la solución electrolítica. La materia prima de alimentación de cobre es una forma purificada electrolíticamente de cobre, tal como granalla de cobre, alambre de cobre, óxido de cobre o cobre reciclado. La solución de sulfato de cobre resultante se purifica entonces con el fin de asegurar que se genera sulfato de cobre de alta pureza requerido para la producción de hoja. Se pueden añadir varios tipos de agentes para controlar las propiedades de la hoja, tales como cola animal y tiourea a la solución electrolítica. La solución electrolítica se bombea a la célula de electroformación y con la aplicación de tensión entre el ánodo y el cátodo tiene lugar la electrodeposición de cobre. Típicamente, el proceso implica usar cátodos cilindricos que pueden ser de diámetros y anchuras variables. Los ánodos se adaptan a la curvatura de los cátodos para mantener una separación o intersticio constante entre los dos. Las' materias primas de alimentación de cobre purificadas electrolíticamente empleadas en procesos de electrodeposición de la técnica anterior se producen a menudo usando técnicas SX-EW del tipo descrito anteriormente. También se fabrican usando técnicas de fundición y refino tradicionales. Los procesos de electrodeposición de la técnica anterior, que implican disolver inicialmente la materia prima de cobre en digestor para formar iones de cobre, son lentos, difíciles controlar, y requieren grandes cantidades de cobre puro costo almacenadas en el digestor. Sería ventajoso si se pudie producir hoja de cobre directamente a partir de fuentes de cob relativamente impuras, tales como mineral de cobre o residu que contienen cobre sin las etapas adicionales de recuperar primer lugar cobre usando electrólisis y luego disolviendo metal de cobre puro para obtener iones de cobre para la soluci electrolítica. La presente invención proporciona esta ventaja. En virtud del proceso de la invención, se produ polvo de cobre de una manera simplificada y menos costosa comparación con la técnica anterior. El proceso de la invenci utiliza una fuente de cobre que no requiere en su producción l etapas adicionales de extracción electrolítica, estirado, et que se emplean en la fabricación de materias primas alimentación de cobre purificadas (por ejemplo, granalla cobre, alambre de cobre, óxido de cobre, cobre reciclado, etc. empleadas en la técnica anterior. Además, el proceso de invención no requiere el uso de la etapa de digestión comienzo de procesos de electrodeposición de la técni anterior. ' Las impurezas transportadas desde las etapas extracción empleadas en el proceso de la invención hasta solución electrolítica del proceso no degradan l características de actuación del polvo de cobre. La hoja cobre fabricada por el proceso de la invención de produce de u manera simplificada y menos costosa en comparación con técnica anterior. Resumen de la invención La presente invención se refiere a un proceso para fabricar hoja de cobre a partir de material cuprífero, que comprende : (A) poner en contacto dicho material cuprífero con una cantidad efectiva de al menos una solución de lixiviación acuosa para disolver iones de cobre en dicha solución de lixiviación y formar una solución de lixiviación acuosa rica en cobre; (B) poner en contacto dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción insoluble en agua para transferir iones de cobre desde dicha solución de lixi-viación acuosa rica en cobre hasta dicho agente de extracción para formar un agente de extracción rico en cobre y una solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (C) separar dicho agente de extracción rico en cobre de dicha solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (D) poner en contacto dicho agente de extracción rico en cobre con una cantidad efectiva de al menos una solución de lavar acuoso para transferir iones de cobre desde dicho agente de extracción hasta dicha solución de lavar para formar una solución de lavar rica en cobre y un agente de extracción empobrecido de cobre; (E) separar dicha solución de lavar rica en cobre de dicho agente de extracción empobrecido de cobre; (F) hacer circular a dicha solución de lavar rica en cobre entre un ánodo y un cátodo giratorio, y aplicar una cantidad efectiva de voltaje a través de dicho ánodo y dicho cátodo para depositar cobre sobre dicho cátodo; y (G) continuar retirando hoja de cobre de dicho cátodo.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra el proceso de la invención en una forma de ejecución preferida.
Descripción de las formas de ejecución preferidas El material cuprífero puede ser cualquier fuente de cobre de la que se pueda extraer cobre. Estas fuentes incluyen mineral de cobre, partículas de los conductos de humo de hornos de fundición, cemento de cobre, sulfato de cobre, y residuos que contienen cobre. El término "residuos que contienen cobre" se refiere a cualquier material residual sólido o líquido (por ejemplo, basuras, lodo, corrientes efluentes, etc.) que contenga cobre. Estos materiales residuales incluyen residuos peligrosos. Ejemplos específicos de residuos que se pueden emplear son óxidos de cobre obtenidos a partir del tratamiento de reactivos de ataque de cloruro cúprico agotado. También se pueden usar fuentes de cobre empleadas en la técnica anterior, tales como granalla de cobre, alambre de cobre, cobre reciclado, etc., pero las ventajas económicas del uso del proceso de la invención se reducen cuando se emplean tales fuentes de la técnica anterior. En una forma de ejecución se emplea mineral de cobre de una mina de explotación a cielo abierto como material cuprífero. El mineral se transporta hasta una escombrera de lixiviación en montones, que está formada típicamente en una zona reforzada con un revestimiento, tal como un revestimiento grueso de polietileno de alta densidad, para evitar pérdida de fluidos de lixiviación en la vertiente de agua circundante. Una escombrera de lixiviación en montones típica tiene un área superficial de, por ejemplo, 125.000 pies cuadrados, aproximadamente, y contiene 110.000' toneladas de mineral, aproximadamente. A medida que avanza la lixiviación y se forman nuevas escombreras encima de las escombreras antiguas, se vuelven cada vez más altas, y eventualmente llegan hasta alturas de, por ejemplo, aproximadamente 250 pies o más. Una red de tuberías y de aspersores de placas oscilantes se instalan sobre la superficie de una escombrera recién completada y se pulveriza continuamente una solución débil de ácido sulfúrico con un caudal de, por ejemplo, aproximadamente 0,8 galones por minuto por 100 pies cuadrados de área superficial. La solución de lixiviación se infiltra hacia abajo a través de la escombrera, di-suelve el cobre contenido en el mineral, circula desde la base de la escombrera como una solución de lixiviación acuosa rica en cobre, descarga en un estanque colector, y se bombea a un estanque de alimentación para tratamiento siguiente utilizando el proceso de la invención. En algunas operaciones mineras se emplea la lixiviación in situ para extraer valores de cobre de mineral de cobre. La solución de lixiviación rica en cobre obtenida por este proceso se puede usar en el proceso de la invención como material cuprífero. La lixiviación in situ es útil cuando existen reservas de mineral de óxido soluble en ácido cerca de la zona de explotación a cielo abierto y por encima de la parte empobrecida de una mina subterránea. En esta zona se perforan pozos de inyección de una profundidad de, por ejemplo, aproximadamente 1000 pies. Los pozos se forran con tubo de cloruro de polivinilo, cuya parte inferior está ranurada para permitir que pase solución al mineral. Se inyecta una solución de ácido sulfúrico débil a cada pozo con un caudal que depende de la permeabilidad de la zona en la que se ha realizado la perforación. La solución se infiltra hacia abajo a través de la zona de mineral, disuelve los minerales de cobre, y descarga en una zona colectora preparada. La zona colectora puede ser, por ejemplo, galerías de arrastre de la mina subterránea. La solución de lixiviación acuosa cuprífera que se produce, se bombea a la superficie por medio de un sistema de bombeo resistente a la corrosión, donde está disponible para uso como material cuprífero para el proceso de la invención. En operaciones mineras donde se emplean escombreras de lixiviación y lixiviación in situ, la solución de lixiviación cuprífera (designada a veces como solución de lixiviación impregnante) de cada una se puede combinar y usar como material cuprífero en el proceso de la invención. La solución de lixiviación acuosa empleada en la etapa (A) del proceso de la invención es preferentemente una solución de ácido sulfúrico o una solución de amoníaco. La solución de ácido sulfúrico tiene preferentemente una concentración de ácido sulfúrico en el intervalo de 5 a 50 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 5 a 40 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 10 a 30 gramos aproximadamente por litro. La solución de amoníaco tiene preferentemente una concentración de amoníaco en el intervalo de 20 a 140 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 30 a 90 gramos aproximadamente por litro. El pH de esta solución está preferentemente en el intervalo de 7 a 11, más preferentemente de 8 a 9 aproximadamente. La solución de lixiviación acuosa rica en cobre o' solución de lixiviación impregnante formada durante la etapa (A) tiene preferentemente una concentración de iones en el intervalo de 0,8 a 5 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 1 a 3 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de ácido ¡ sulfúrico, la concentración de ácido sulfúrico libre en la solución de lixiviación acuosa rica en cobre es preferentemente de 5 a 30 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 10 a 20 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de amoníaco, la concentración de amoníaco libre en la solución de lixiviación acuosa rica en cobre es preferentemente de 10 a 130 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 30 a 90 gramos aproximadamente por litro. El agente de extracción insoluble en agua empleado en la etapa (B) del proceso de la invención puede ser cualquier agente de extracción insoluble en agua capaz de extraer iones de cobre de un medio acuoso. En una forma de ejecución, el agente de extracción se disuelve en un disolvente orgánico inmiscible en agua. (Los términos "inmiscible en agua" e "insoluble en agua" se refieren a composiciones que no son solubles en agua por encima de un nivel de aproximadamente 1 gramo por litro a 25°C) . El disolvente puede ser cualquier disolvente inmiscible en agua para el agente de extracción con queroseno, benceno, tolueno, xileno, naftaleno, fueloil, gasoil y similares que sean útiles, siendo preferido queroseno. Ejemplos que querosenos útiles incluyen los suministrados por Phillips Petroleum con las designaciones comerciales SX-7 y SX-12. El agente de extracción es preferentemente un compuesto orgánico que contiene al menos dos grupos funcionados unidos a diferentes átomos de carbono de un enlace de hidrocarburo, siendo uno de los grupos funcionales -OH y siendo el otro de dichos grupos funcionales =NOH. Estos compuestos se pueden designar como oximas. En una forma de ejecución, el agente de extracción es una oxima representada por la fórmula OH R2 NOH R3 R1 C C C C R4 R7 R6 R5 donde R1, R2 , R3 , R4 , R5 , R6 y R7 son independientemente grupos hidrógeno o hidrocarbilo. En una forma de ejecución preferida, R1 y R4 son cada uno butilo; R2, R3 y R6 son cada uno hidrógeno; y R5 y R7 son cada uno etilo. Compuestos con la estructura de esta forma de ejecución preferida son suministrados por Henkel Corporation con la designación comercial LIX 63. En una forma de ejecución, el agente de extracción es una oxima representada por la fórmula donde R1 y R2 son independientemente grupos hidrógeno o hidrocarbilo. Formas de ejecución útiles incluyen aquéllas donde R1 es un grupo alquilo de 6 a 20 átomos de carbono aproximadamente, preferentemente de 9 a 12 átomos de carbon aproximadamente; y R2 es hidrógeno, un grupo alquilo de 1 a átomos de carbono aproximadamente, preferentemente 1 ó 2 átomo de carbono, o R2 es fenilo. El grupo fenilo puede esta substituido o no substituido, siendo preferido este último. Lo siguientes compuestos, que se basan en la fórmula indicad anteriormente, son suministrados por Henkel Corporation bajo la designaciones comerciales indicadas y son útiles con el proces de la invención: Designación comercial R-^ R2- LIX 65 Nonilo Fenilo LIX 84 Nonilo Metilo LIX 860 Dodecilo Hidrógeno Otros materiales disponibles en el comerci suministrados por Henkel Corporation que son útiles incluyen LIX 64N (identificado como una mezcla de LIX 65 y LIX 63) ; y LI 864 y LIX 984 (identificados como mezclas de LIX 860 y LIX 84) . En una forma de ejecución, el agente de extracción e betadicetona. Estos compuestos se pueden representar por l fórmula O O R1 C CH2 C R2 donde R1 y R2 son independientemente grupos alquilo o grupos arilo. Los grupos alquilo contienen preferentemente 1 a 10 átomos de carbono aproximadamente. Los grupos arilo son preferentemente fenilo. Un ejemplo de un agente de extracción suministrado por Henkel Corporation que corresponde a la fórmula anterior es LIX 54. Estas betadicetonas son particularmente útiles cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) del proceso de la invención es una solución de amoníaco. La concentración del agente de extracción en la solución orgánica está preferentemente en el intervalo de 2 % a 40 % en peso aproximadamente. En una forma de ejecución, la solución orgánica contiene de 5 % a 10 % aproximadamente, preferentemente de 6 a 8 %, más preferentemente 7 % en peso aproximadamente de LIX 984, siendo el resto SX-7. En una forma de ejecución, el agente de extracción es una resina de intercambio de iones. Estas resinas son típicamente materiales granulares o en forma de perlas pequeñas, que constan de dos partes principales: una matriz resinosa que sirve como una porción estructural, y un grupo activo de iones que sirve como la porción funcional. El grupo funcional se selecciona preferentemente de aquellos grupos funcionales que son reactivos con iones de cobre. Ejemplos de tales grupos funcionales incluyen -S03~, -C00", CH,NCH,CHOHCH, Matrices de resina preferidas incluyen los copolímeros de estireno y divinilbenceno. Ejemplos de resinas disponibles en el comercio que se pueden emplear incluyen IRC-718 (un producto de Rohm & Haas identificado como un copolímero de estireno y divinilbenceno substituido con una amina terciaria) , IR-200 (un producto de Rohm & Haas identificado como un copolímero sulfonado de estireno y divinilbenceno) , IR-120 (un producto de Rohm & Haas identificado como copolímero sulfonado de estireno y divinil benceno) , XFS 4196 (un producto de Dow identificado como un copolímero macroporoso de poliestireno/divinilbenceno, al que se ha unido N-(2-hidroxietil) -picoliamina) , y XFS 43084 (un producto de Dow identificado como un copolímero macroporoso de poliestireno/divinilbenceno, al que se ha unido N-(2-hidroxipropil) -picolilamina) . Estas resinas se emplean preferentemente en el proceso de la invención como lechos fijos o lechos móviles. Durante la etapa (B) del proceso de la invención, la resina se pone en contacto con la solución de lixiviación acuosa rica en cobre de la etapa (A) , siendo el contacto suficiente para transferir iones de cobre desde la solución de lixiviación a la resina. La resina rica en cobre se lava entonces durante la etapa (D) para proporcionar una resina despojada de cobre o empobrecida de cobre que se puede emplear durante la etapa (B) . El agente de extracción rico en cobre, que se separa durante la etapa (C) del proceso de la invención, tiene preferentemente una concentración de cobre en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 6 gramos por litro de agente de extracción, más preferentemente de 2 a 4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción. La solución de lixiviación acuosa despojada de cobre, que se separa durante la etapa (C) , tiene preferentemente una concentración de iones de cobre en el intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,8 gramos por litro, más preferentemente de 0,04 a 0,2 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de ácido sulfúrico, la concentración de ácido sulfúrico libre en la solución de lixiviación acuosa despojada de cobre separada durante la etapa (C) es preferentemente de 5 a 50 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 5 a 40 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 10 a 30 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de amoníaco, la concentración de amoníaco libre en la solución de lixiviación acuosa despojada de cobre separada durante la etapa (C) es preferentemente de 10 a 130 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 30 a 90 gramos aproximadamente por litro. En una forma de ejecución, las etapas de puesta en contacto y separación (B) y (C) del proceso de la invención se realizan en dos fases. En esta forma de ejecución, las etapas (B-l) y (B-2) son etapas de contacto y las etapas (C-l) y (C-2) son etapas de separación. Por lo tanto, en esta forma de ejecución, el proceso de la invención implica las siguientes etapas secuenciales (A), (B-l), (C-l), (B-2) , (C-2), (D) , (E) , (F) y (G) , siendo recirculadas corrientes del proceso desde varias de estas etapas a otras etapas en el proceso. La etapa (B-l) implica poner en contacto la solución de lixiviación acuosa rica en cobre formada durante la etapa (A) con una cantidad efectiva de al menos un agente de ex-tracción cuprífero insoluble en agua de la etapa (C-2) para transferir iones de cobre desde dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre a dicho agente de extracción cuprífero para formar un agente de extracción rico en cobre y una primera solución de lixiviación acuosa despojada de cobre. La etapa (C-l) implica separar el agente de extracción rico en cobre formado durante la etapa (B-1) de la primera solución de lixiviación de la primera solución de lixiviación acuosa despojada de cobre formada durante la etapa (B-l) . El agente de extracción rico en cobre, que se separa durante la etapa (C-l) tiene preferentemente una concentración de cobre en el intervalo de 1 a 6 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción, más preferentemente de 2 a 4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción. Esta primera solución de lixiviación acuosa despojada de cobre, que se separa durante la etapa (C-l) tiene preferentemente una concentración de iones de cobre en el intervalo de 0,4 a 4 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente 0,5 a 2,4 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de ácido sulfúrico, la concentración de ácido sulfúrico libre en la primera solución de lixiviación acuosa despojada de cobre durante la etapa (C-l) es preferentemente de 5 a 50 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 5 a 30 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 10 a 20 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de amoníaco, la concentración de amoníaco libre en la primera solución de lixiviación acuosa despojada de cobre separada durante la etapa (C-l) es preferentemente de 10 a 130 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 30 a 90 gramos aproximadamente por litro. La etapa (B-2) implica poner en contacto la primera solución de lixiviación acuosa despojada de cobre separada durante la etapa (C-l) con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción despojado de cobre de la etapa (E) para transferir iones de cobre desde dicha primera solución de lixiviación despojada de cobre a dicho agente de extracción despojado de cobre para formar un agente de extracción cuprífero y una segunda solución de lixiviación acuosa despojada de cobre. La etapa (C-2) implica separar el agente de extracción de cobre formado durante la etapa (B-2) de la segunda solución de lixiviación acuosa despojada de cobre formada durante la etapa (B-2) . El agente de extracción cuprífero que se separa durante la etapa (C-2) tiene preferentemente una concentración de cobre en el intervalo de 0,5 a 4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción, más preferentemente de 1 a 2,4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción. La segunda solución de lixiviación acuosa despojada de cobre, que se separa durante la etapa (C-2) tiene preferentemente una concentración de iones de cobre en el intervalo de 0,01 a 0,8 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 0,04 a 0,2 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de ácido sulfúrico, la concentración de ácido sulfúrico libre en la segunda solución de lixiviación acuosa despojada de cobre separada durante la etapa (C-2) es preferentemente de 5 a 50 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 5 a 40 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 10 a 30 gramos aproximadamente por litro. Cuando la solución de lixiviación empleada en la etapa (A) es una solución de amoníaco, la concentración de amoníaco libre en la segunda solución de lixiviación acuosa despojada de cobre separada durante la etapa (C-2) es preferentemente de 10 a 130 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 30 a 90 gramos aproximadamente por litro. La solución de lavar empleada en la etapa (D) del proceso de la invención es preferentemente una solución de ácido sulfúrico que tiene una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 80 a 170 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 90 a 120 gramos aproximadamente por litro. La solución de lavar rica en cobre, que se forma durante la etapa (D) , tiene preferentemente una concentración de iones de cobre en el intervalo de 50 a 150 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 90 a 110 gramos aproximadamente por litro; y una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 70 a 140 aproximadamente, más preferentemente de 80 a 110 gramos aproximadamente por litro. Las etapas de electrodeposición (F) y (G) del proceso de la invención implican hacer avanzar la solución de lavar rica en cobre de la etapa (E) a una célula de electroformación. La solución de lavar rica en cobre tratada en la célula de electroformación se puede designar como una solución de lavar rica en cobre o una solución de electrólito. Preferentemente se somete a un proceso de purificación o filtración antes de entrar en la célula de electroformación para asegurar que la hoja electrodepositada no contiene disrupciones y/o discontinuidades. Cuando se aplica tensión entre el ánodo y el cátodo, la electrodeposición de cobre tiene lugar en el cátodo. La corriente eléctrica es preferentemente corriente continua o corriente alterna con una polarización de corriente continua. La hoja electrodepositada se retira del cátodo como una tela fina continua a medida que el cátodo gira. Se puede recoger en forma de rollo. El cátodo giratorio está preferentemente en forma de un mandril cilindrico. No obstante, alternativamente, el cátodo puede estar en forma de una cinta móvil. Ambos diseños se conocen en la técnica. El ánodo tiene una forma curvada que se adapta a la forma curva del cátodo para proporcionar un intersticio uniforme entre el ánodo y el cátodo. Este intersticio tiene preferentemente una anchura de 0,3 a 2 centímetros aproximadamente. La velocidad de flujo de la solución de electrólito a través del intersticio entre el ánodo y el cátodo está preferentemente en el intervalo de 0,2 a 5 metros aproximadamente por segundo, más preferentemente de 1 a 3 metros aproximadamente por segundo. La solución electrolítica tiene preferentemente una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 70 a 170 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 80 a 120 gramos aproximadamente por litro. La temperatura de la solución electrolítica en la célula de electroformación está preferentemente en el intervalo de 25°C a 100°C aproximadamente, más preferentemente de 40°C a 70°C aproximadamente. La concentración de iones de cobre (contenidos en CUSO4) está preferentemente en el intervalo de 40 a 150 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 70 a 130 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 90 a 110 gramos aproximadamente por litro. La concentración de iones de cloruro libres es preferentemente hasta aproximadamente 300 ppm, más preferentemente hasta aproximadamente 150 ppm, más preferentemente hasta aproximadamente 100 ppm. En una forma de ejecución, la concentración de iones de cloruro libres es de 40 a 100 ppm aproximadamente, o de 50 a 80 ppm aproximadamente. El nivel de impurezas está preferentemente a un nivel no mayor de aproximadamente 20 gramos por litro, y típicamente está en el intervalo de 0,5 a 10 gramos aproximadamente por litro. La densidad de la corriente está preferentemente en el intervalo de 100 a 3000 amperios aproximadamente por pie cuadrado, más preferentemente de 400 a 1800 amperios aproximadamente por pie cuadrado. Durante la electrodeposición, la solución electrolítica puede contener opcionalmente uno o más materiales que contienen azufre activo. El término "material que contiene azufre activo" se refiere a materiales caracterizados en general porque contienen un átomo de azufre bivalente, cuyos dos enlaces están conectados directamente a un átomo de carbono junto con uno o más átomos de nitrógeno conectados también directamente al átomo de carbono. En este grupo de compuestos, el doble enlace puede existir en algunos casos o alternar entre el átomo de azufre o de nitrógeno y el átomo de carbono. Tiourea es un material que contiene azufre activo útil. Las tioureas tienen el núcleo NH- S=C NH- y los iso-tiocianatos que tienen la agrupación S=C=N- son útiles. También son útiles tiosinamina (alilo tiourea) y tiosemicarbacida. El material que contiene azufre activo debería ser soluble en la segunda solución electrolítica y ser compatible con los otros constituyentes. La concentración de material que contiene azufre activo en la solución electrolítica durante la electrodeposición es preferentemente hasta aproximadamente 20 ppm, más preferentemente en el intervalo de 0,1 a 15 ppm aproximadamente. La solución electrolítica puede contener opcionalmente también una o más gelatinas. Las gelatinas que son útiles aquí son mezclas heterogéneas de proteínas solubles en agua derivadas de colágeno. Cola de animal es una gelatina preferida debido a que es relativamente barata, se vende en el comercio y es fácil de manipular. La concentración de gelatina en la solución electrolítica es preferentemente hasta 20 ppm, más preferentemente hasta aproximadamente 10 ppm, y está preferentemente en el intervalo de 0,2 a 10 ppm aproximadamente. La solución electrolítica puede contener también opcionalmente otros aditivos conocidos en la técnica para controlar las propiedades de la hoja electrodepositada. Ejemplos incluyen molasas, goma guar, los glicoles de polialquileno (por ejemplo, polietileno glicol, polipropileno glicol, poliisopropileno glicol, etc.) ditiotreitol, amino ácidos (por ejemplo, prolina, hidroxiprolina, cisteína, etc.), acrilamina, disulfóxido de sulfopropilo, disulfóxido de tetraetiltiouram, cloruro de bencilo, epiclorohidrina, clorohidroxilpropil solfonato, óxidos de alquileno (por ejemplo, óxido de etileno, óxido de propileno, etc.), los sulfonio alcano sulfonatos, tiocarbamoildisulfuro, ácido selénico, o una mezcla de dos o más de ellos. Estos aditivos se emplean preferentemente en concentraciones de hasta aproximadamente 20 ppm, más preferentemente de 1 a 10 ppm aproximadamente. Durante la etapa de electrodeposición (F) se prefiere mantener la relación entre la densidad de la corriente aplicada (I) y la densidad de la corriente limitada por difusión (Ij a un nivel de aproximadamente 0,4 o menos, más preferentemente de aproximadamente 0,3 o menos. Es decir, que I/IL es con preferencia aproximadamente 0,4 o menos, más preferentemente aproximadamente 0,3 o menos. La densidad de la corriente aplicada (I) es el número de amperios aplicados por unidad de área de superficie de electrodo. La densidad de la corriente limitada por difusión (1^-) es la velocidad máxima a la que se puede depositar cobre. La velocidad máxima de deposición está limitada por la velocidad a la que se difunden iones de cobre en la superficie del cátodo para reemplazar a los empobrecidos por deposición anterior. Se puede calcular mediante la ecuación nFDC° It. = (l-t) A continuación se definen los términos empleados en la ecuación anterior y sus unidades. Descripción de los simbolos Unidades I Densidad de la corriente Amperios/cm2 IL Densidad de la corriente Amperios/cm2 limitada por difusión n Carga equivalente Equivalentes/mol F Constante de Faraday 96487 (amp) (seg. ) /eq. C° Concentración volúmica Mol/cm3 de iones cúpricos D Coeficiente de difusión cm2/segundo _ Espesor de capa límite cm concentración t Número de transferencia de Adimensional cobre El espesor de la capa límite _ es una función de la viscosidad, del coeficiente de difusión y de la velocidad de flujo. En una forma de ejecución, los siguientes valores de parámetros son útiles en la electrodeposición de hoja: Parámetro Valor I(A/cm2) 1,0 n(eq/mol) 2 D(cm2/s) 3,5 x 10 -5 C° (mol/cm3, Cu+2 1,49 x 10-3 (como CuS04) ) Temperatura (°C) 60 Acido sulfúrico libre (g/1) 90 Viscosidad cinemática (cm2/s) 0,0159 Velocidad de flujo (cm/s) 200 Con referencia ahora a la figura 1, que es un diagrama de flujo que ilustra una forma de ejecución preferida del proceso de la invención, una escombrera de lixiviación de cobre 10 se trata de acuerdo con el proceso de la invención para producir una hoja de cobre 12. El proceso implica el uso de tanques de sedimentación 14, 15 y 16, estanque colector 17, mezcladoras ,18, 20 y 22, célula de electroformación 24, que incluye cátodo cilindrico giratorio 26 y ánodo 28, y filtros 30 y 32. En esta forma de ejecución, la etapa (A) del proceso de la invención se realiza en la escombrera 10. Las etapas (B) y (C) se realizan en dos fases que utilizan mezcladoras 18 y 20 y tanques de sedimentación 14 y 15. Las etapas (D) y (E) se realizan utilizando la mezcladora 22 y el tanque sedimentación 16. Las etapas (F) y (G) se realizan utilizando la célula de electroformación 24. Solución de lixiviación acuosa del conducto 40 se pulveriza sobre la superficie de la escombrera de lixiviación 10. La solución de lixiviación es una solución de ácido sulfúrico que tiene una concentración de ácido sulfúrico en el intervalo de aproximadamente 5 a 50, más preferentemente de 5 a 40 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 10 a 30 gramos aproximadamente por litro. La solución de lixiviación se infiltra hacia abajo a través de la escombrera, disuelve el cobre del mineral, fluye a través del espacio de la escombrera 11 como una solución de lixiviación acuosa rica en cobre (a veces designada como una solución de lixiviación impregnante) , fluye a través del conducto 13 hasta el estanque colector 17 y desde allí se bombea a través del conducto 41 a la mezcladora 20. La solución de lixiviación acuosa rica en cobre, que se bombea a la mezcladora 20, tiene preferentemente una concentración de iones de cobre en el intervalo de 0,8 a 5 aproximadamente, más preferentemente de 1 a 3 gramos aproximadamente por litro; y una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 5 a 30 aproximadamente, más preferentemente de 10 a 20 gramos aproximadamente por litro. En la mezcladora 20, la solución de lixiviación acuosa rica en cobre se mezcla con una solución orgánica cuprífera que se bombea a la mezcladora 20 desde el vertedero de dispersión 78 del tanque sedimentador 15 a través de los conductos 79, 80 y 42. La concentración de cobre en la solución orgánica cuprífera que se añade a la mezcladora 20 es preferentemente de 0,4 a 4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción en la solución orgánica, más preferentemente de 1 a 2,4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción en la solución orgánica. Durante la mezcla en la mezcladora 20 se forman una fase orgánica y una fase acuosa y se entremezclan. Se transfieren iones de cobre desde la fase acuosa a" la fase orgánica. La mezcla se bombea desde la mezcladora 20 y a través del conducto 43 hasta el tanque de sedimentación 14. En el tanque de sedimentación 14, la fase orgánica y la fase acuosa se separan, formando la fase orgánica la capa superior y formando la fase acuosa la capa inferior. La fase orgánica se recoge en el vertedero 48 y se bombea a través de los conductos 49, 50 y 51 hasta la mezcladora 22. Esta fase orgánica es una solución orgánica rica en cobre (que se puede designar como una orgánica cargada) . Esta solución orgánica rica en cobre tiene preferentemente una concentración de cobre en el intervalo de 1 a 6 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción en la solución orgánica, más preferentemente de 2 a 4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción en la solución orgánica. La solución orgánica rica en cobre se mezcla en la mezcladora 22 con una solución de lavar empobrecida de cobre. La solución de lavar empobrecida de cobre (que se puede designar como un electrólito pobre) se produce en la célula de electroformación 24 y se bombea a través de los conductos 52, 54, 56, 58 y 60 hasta la mezcladora 22. Esta solución de lavar empobrecida de cobre tiene preferentemente una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 80 a 170 aproximadamente, más preferentemente de 90 a 120 gramos aproximadamente por litro; y una concentración de iones de cobre en el intervalo de preferentemente 40 a 120 aproximadamente, más preferentemente de 80 a 100 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 90 a 95 gramos por litro. Se puede añadir relleno de solución de lavar fresca al conducto 60 a través del conducto 62. La solución orgánica rica en cobre y la solución de lavar empobrecida de cobre se mezclan en la mezcladora 22, con el resultado de que se forma una fase orgánica entremezclada con una fase acuosa. Se transfieren iones de cobre desde la fase orgánica hasta la fase acuosa. La mezcla se bombea desde la mezcladora 22 a través del conducto 63 hasta el depósito de sedimentación 16. En el depósito de sedimentación 16, la fase orgánica se separa de la fase acuosa, recogiendo la fase orgánica en el vertedero 64. Esta fase orgánica es una solución orgánica empobrecida de cobre (que se designa a veces como una orgánica estéril) . Esta solución orgánica empobrecida de cobre tiene preferentemente una concentración de cobre en el intervalo de 0,5 a 2 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción en la solución orgánica, más preferentemente de 0,9 a 1,5 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción en la solución orgánica. La solución orgánica empobrecida de cobre se bombea desde el depósito de sedimentación 16 a través de los conductos 65, 66, 68 y 70 hasta la mezcladora 18. Se puede añadir relleno de solución orgánica fresca al conducto 68 a través del conducto 72. Se bombea solución de lixiviación acuosa que contiene cobre desde el depósito de sedimentación 14 a través de los conductos 73, 74, 75 y 76 hasta la mezcladora 18. Esta solución de lixiviación acuosa que contiene cobre tiene preferentemente una concentración de iones de cobre en el intervalo de 0,4 a 4 aproximadamente, más preferentemente de 0,5 a 2,4 gramos aproximadamente por litro; y una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 5 a 50 aproximadamente, más preferentemente de 5 a 30 gramos aproximadamente por litro, más preferentemente de 10 a 20 gramos aproximadamente por litro. En la mezcladora 18 se forman una fase orgánica y una fase acuosa, se entremezclan y se transfieren iones de cobre desde la fase acuosa hasta la fase orgánica. La mezcla se bombea a través del conducto 77 hasta el depósito de sedimentación 15. En el depósito de sedimentación 15, la fase acuosa se separa de la fase orgánica, recogiéndose la fase orgánica en el vertedero 78. Esta fase orgánica, que es una solución orgánica que contiene cobre, se bombea desde el depósito de sedimentación 15 a través de los conductos 79, 80 y 42 hasta la mezcladora 20. Esta solución orgánica que contiene cobre tiene preferentemente una concentración de cobre en el intervalo de 0,5 a 4 gramos aproximadamente por litro de agente de extracción en la solución orgánica, más preferentemente de 1 a 2,4 gramos aproximadamente de agente de extracción en la solución orgánica. La fase acuosa en el depósito de sedimentación 15 es una solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre, que se bombea a través de los conductos 81 y 82 hasta el conducto 40, donde se pulveriza sobre la escombrera de lixiviación 10. Se puede añadir relleno de solución de lixiviación fresca al conducto 81 a través del conducto 83. La fase acuosa que se separa en el depósito de sedimentación 16 es una solución de lavar rica en cobre. Se bombea desde el depósito de sedimentación 16 a través de los conductos 85 y 86 hasta el filtro 30 y desde el filtro 30 a través de los conductos 87 y 88 hasta la célula de electroformación 24. Esta solución de lavar rica en cobre tiene una concentración de iones de cobre en el intervalo de 50 a 150 aproximadamente, más preferentemente de 90 a 110 gramos aproximadamente por litro; y una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 70 a 140 aproximadamente, más preferentemente de 80 a 110 gramos aproximadamente por litro. La solución de lavar rica en cobre que entra en la célula de electroformación 24 se puede designar también como solución electrolítica 25. La solución electrolítica 25 fluye al intersticio 27 entre el cátodo giratorio 26 y el ánodo 28. Cuando se aplica voltaje entre el ánodo 28 y el cátodo 26, tiene lugar la electrodeposición de cobre en la superficie del cátodo 26a. La hoja electrodepositada se retira del cátodo como una tela fina continua 12 a medida que el cátodo gira y se recoge como rollo de hoja 12a. La solución electrolítica 25 se convierte en una solución electrolítica empobrecida de cobre en la célula electrolítica 24 y se extrae de la célula 24 a través del conducto 52. La solución electrolítica empobrecida de cobre en el conducto 52 tiene preferentemente una concentración de iones de cobre en el intervalo de aproximadamente 40 a 120 gramos por litro, más preferentemente de 80 a 100 gramos aproximadamente, más preferentemente de 90 a 95 gramos aproximadamente por litro; y una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 80 a 170 aproximadamente, más preferentemente de 90 a 120 gramos aproximadamente por litro. Esta electrólito empobrecido de cobre o bien: (1) se recircula a través de los conductos 52, 54 y 89 hasta el filtro 32 y a través del filtro 32 hasta los conductos 90, 91 y 88 y de retorno a la célula 24; o (2) se bombea a través de los conductos 52, 54, 56, 58 y 60 hasta la mezcladora 22 como la solución de lavar empobrecida de cobre. Opcionalmente, el material que contiene azufre activo, gelatina y/u otros aditivos deseables del tipo descrito anteriormente se añaden a la solución en recirculación en el conducto 89 a través del conducto 92 o en el conducto 88 a través del conducto 93. En la célula de electroformación 24, están previstos medios eléctricos bien conocidos en la técnica para aplicar una corriente eléctrica entre el ánodo 28 y el cátodo 26. El corriente es preferentemente corriente continua o corriente alterna con una polarización de corriente continua. Iones de cobre en la solución electrolítica 25 ganan electrones en la superficie periférica 26a del cátodo 26, de manera que el cobre metálico se lamina en forma de una capa de hoja. El cátodo 26 gira continuamente alrededor de su eje 26b y la capa de hoja se extrae continuamente desde la superficie del cátodo 26a como una' tela continua 12 que se recoge como rollo 12a. El proceso de electrodeposición en la célula de electroformación 24 empobrece la solución electrolítica 25 de iones de cobre y, si se emplean, de gelatina y de material que contiene azufre activo. Estos ingredientes se rellenan, rellenando los iones de cobre a través del conducto 88, rellenando la gelatina y el material que contiene azufre activo a través del conducto de los conductos 92 ó 93.
Aunque la forma de ejecución ilustrada en la figura 1 emplea etapas de extracción con disolvente de dos fases utilizando las mezcladoras 18 y 20 y ' los depósitos de sedimentación 14 y 15, se reconocerá por los técnicos en la materia que se pueden añadir fases de extracción adicionales al proceso sin apartarse de la esencia de la invención. Así, por ejemplo, aunque la figura 1 describe específicamente una etapa de extracción de dos fases, y la descripción precedente se refiere a extracciones de una sola fase y de dos fases, el proceso de la invención se puede realizar utilizando una etapa de extracción de tres fases, de cuatro fases, de cinco fases, de seis fases, etc. De forma similar, aunque la forma de ejecución ilustrada en la figura 1 emplea etapas de lavado de una sola fase utilizando la mezcladora 22 y el depósito de sedimentación 16, los técnicos en la materia reconocerán que se pueden añadir fases de lavar adicionales al proceso sin apartarse de la esencia de la invención. Así, por ejemplo, el proceso de la invención se puede realizar utilizando una etapa de lavar de dos fases, de tres fases, de cuatro fases, de cinco fases, de seis fases, etc. El término "no tratado" empleado aquí se refiere a hoja bruta o de base que no ha sido sometida a tratamiento siguiente con fines de refinar o mejorar las propiedades de la hoja. El término "tratado" empleado aquí se refiere a hoja bruta o de base que ha sido sometida a dicho tratamiento. Este tratamiento es totalmente convencional e implica típicamente el uso de varias soluciones de tratamiento y de aclarado. Por ejemplo, en una forma de ejecución, al menos un lado de dicha hoja se trata con al menos una capa rugosa de cobre o de óxido de cobre. En otra forma de ejecución, al menos un lado de la hoja se trata con al menos una capa metálica, siendo seleccionado el metal de dicha capa metálica del grupo que consta de indio, cinc, estaño níquel, cobalto, aleación de cobre-cinc y aleación de cobre-estaño. En otra forma de ejecución, al menos un lado de la hoja se trata con al menos una capa metálica, siendo seleccionado el metal de dicha capa metálica del grupo que consta de estaño, cromo, y aleación de cromo-cinc. En otra forma de ejecución, al menos un lado de la hoja se trata con al menos una capa rugosa de cobre o de óxido de cobre, luego se aplica al menos una capa metálica a la capa rugosa, siendo seleccionado el metal de la capa metálica del grupo que consta de indio, cinc, estaño, níquel, cobalto, aleación de cobre-cinc y aleación de cobre-estaño. En otra forma de ejecución, al menos un lado de la hoja se trata con al menos una capa rugosa de cobre o de óxido de cobre, luego se aplica al menos una capa metálica a la capa rugosa, siendo seleccionado el metal de dicha capa metálica del grupo que consta de estaño, cromo, y aleación de cromo-cinc. En otra forma de ejecución, al menos un lado de la hoja se trata con al menos una capa rugosa de cobre o de óxido de cobre, luego se aplica al menos una primera capa metálica a la capa rugosa, siendo seleccionado el metal de dicha primera capa metálica del grupo que consta de indio, cinc, estaño, níquel, cobalto, aleación de cobre-cinc y aleación de cobre-estaño, luego se aplica al menos una segunda capa metálica a la primera capa metálica, siendo seleccionado el metal de la segunda capa metálica del grupo que consta de estaño, cromo, y aleación de cromocinc. Estas técnicas de tratamiento son bien conocidas en la técnica. Las láminas de cobre de la invención tienen un lado liso o brillante (tambor) y un lado rugoso o mate (frente de crecimiento del depósito de cobre) . Estas hojas se pueden adherir a substratos dieléctricos para proporcionarles estabilidad dimensional y estructural y a este respecto, se prefiere adherir el lado mate de la hoja electrodepositada al substrato para que el lado brillante de la hoja mire hacia afuera desde el laminado. Se pueden preparar substratos dieléctricos útiles impregnando materiales de refuerzo de vidrio tejido con resinas parcialmente endurecidas, usualmente resinas epoxídicas. Estos substratos dieléctricos se designan a veces como prepregs. En la preparación de los laminados, es útil prever el material prepreg y la hoja de cobre electrodepositada en forma de telas largas de material enrollado en rollos. Los materiales enrollados se estiran de los rollos y se cortan en láminas rectangulares. Las láminas rectangulares se colocan o montan en pilas de ensamblaje. Cada ensamblaje puede comprender una lámina de prepreg con una lámina de hoja sobre cada lado, y en cada caso, el lado mate de la lámina de hoja de cobre se coloca adyacente al prepreg para que los lados brillantes de las láminas de hoja miren hacia afuera en cada lado del ensamblaje.
El ensamblaje se puede someter a temperaturas y presiones de laminación convencionales entre las planchas de prensas de laminación para preparar laminados que comprenden sandwiches de una lámina de prepreg entre láminas de hoja de cobre. Los prepregs puede constar de un tejido reforzado con fibra tejida impregnado con una resina de dos fases parcialmente endurecida. Mediante aplicación de calor y presión, el lado mate de la hoja de cobre se presiona ajustado contra el prepreg y la temperatura a la que se somete el ensamblaje activa la resina para provocar el endurecimiento, es decir, la reticulación de la resina y, por lo tanto, la adhesión ajustada de la hoja al substrato dieléctrico de prepreg. En términos generales, la operación de laminación implicará presiones en el intervalo de 250 a 750 psi aproximadamente, tempe-raturas en el intervalo de 175°C a 235°C aproximadamente y un ciclo dé laminación de aproximadamente 40 minutos hasta aproximadamente 2 horas. El laminado acabado se puede utilizar entones para preparar cuadros de circuitos impresos (PCB) . Se dispone de un número de procedimientos de fabricación para preparar PCBs a partir de laminados.
Adicionalmente, existe una multitud de aplicaciones de usos finales posibles que incluyen radios, televisiones, ordenadores, etc. para los PCBs. Estos procesamientos y usos finales se conocen en la técnica. El ejemplo siguiente se presenta con fines de ilustración de la invención. Si no se indica otra cosa, en el ejemplo siguiente así como a través de la especificación y las reivindicaciones, todas las partes y porcentaj.es son en peso, todas las temperaturas son en grados centígrados y todas las presiones son atmosféricas. Ejemplo 1 Se prepara una hoja de cobre utilizando el proceso ilustrado en la figura 1 con excepción de que se emplea una célula de electroformación a escala de laboratorio que tiene electrodos de placas paralelos en lugar de la célula de electroformación 24 ilustrada en la figura 1. El ánodo es titanio revestido con iridio. El cátodo es titanio. El cátodo se puede retirar de manera que la hoja de cobre se puede pelar del mismo. Un depósito equipado con un filtro se emplea para conservar la solución electrolítica y están previstos medios para bombear la solución electrolítica hasta y desde la célula de electroformación. La solución de lixiviación acuosa pulverizada sobre la escombrera de lixiviación 10 desde el conducto 40 es una solución de ácido sulfúrico que tiene una concentración de ácido sulfúrico de 20 gramos por litro. La solución de lixiviación acuosa rica en cobre que se bombea a la mezcla 20 a través del conducto 41 tiene una concentración de iones de cobre de 1,8 gramos por litro y una concentración de ácidos sulfúrico de 12 gramos por litro. La solución orgánica es una solución de 7 % en peso de LIX 984 en SX-7. La concentración de la solución orgánica cuprífera que se añade a la mezcladora desde el depósito de sedimentación 15 tiene una concentración de cobre de 1,95 gramos por litro. La solución orgánica rica en cobre que se bombea a la mezcladora 22 desde el depósito de sedimentación 14 tiene una concentración de cobre de 3 gramos por litro de LIX 984. La solución de lavar empobrecida de cobre añadida a la mezcladora 22 desde el conducto 60 tiene una concentración de ácido sulfúrico libre de 170 gramos por litro y una concentración de iones de cobre de 40 gramos por litro. (Esta solución de lavar empobrecida de cobre se bombea a través del conducto 60 hasta la mezcladora 22 y desde una instalación EW que no forma parte del proceso de la invención). -La solución orgánica empobrecida de cobre, que se bombea desde el depósito de sedimentación 16 hasta la mezcladora 18 tiene una concentración de cobre de 1,25 gramos por litro de LIX 984. La solución de lixiviación acuosa que contiene cobre bombeada desde el depósito de sedimentación 14 hasta la mezcladora 18 tiene una concentración de iones de cobre de 0,8 gramos por litro y una concentración de ácido sulfúrico libre de 12 gramos por litro. La solución acuosa empobrecida de cobre bombeada desde el depósito de sedimentación 15 a través del conducto 81 tiene una concentración de cobre de 0,15 gramos por litro y una concentración de ácido sulfúrico de 12 gramos por litro. La solución de lavar rica en cobre tomada del depósito de sedimentación 16 tiene una concentración de iones de cobre de 50 gramos por litro y una concentración de ácido sulfúrico de 160 gramos por litro. 140 galones de esta solución de lavar rica en cobre se recirculan a través de la mezcladora/depósito de sedimentación con un caudal de 2 galones por minuto (gpm) . Una corriente fresca de solución orgánica rica en cobre, que tiene una concentración de cobre de 3 gramos por litro de LIX 984 en la solución, se añade a la mezcladora, también con un caudal de 2 gpm. Se añade ácido sulfúrico cuando es necesario para asegurar la cinética de lavado aceptable. La temperatura de la solución de lavar rica en cobre se mantiene a o por encima de 37,8°C para evitar la cristalización de sulfato de cobre. La solución electrolítica final producida por este procedimiento tiene una concentración de iones de cobre de 92 gramos por litro y una concentración de ácido sulfúrico libre de 83 gramos por litro. Las muestras de hoja que se fabrican en la célula de electroformación utilizando esta solución electrolítica tienen un peso nominal de una onza por pie cuadrado. Las condiciones operativas empleadas en la célula de electroformación y las propiedades de las muestras de hoja que se fabrican se muestran a continuación: F Amperios por pie cuadrado T Resistencia última a tracción a temperatura ambiente (kpsi = 1000 psi) E Alargamiento a temperatura ambiente T Resistencia última a tracción a 180°C (kpsi = 1000 psi) E Alargamiento a 180°C Rugosidad en mieras medida con perfilómetro Surtronic 3 Aunque la invención se ha explicado en relación a sus formas de ejecución preferidas, se entiende que varias modificaciones de las mismas serán evidentes para los técnicos en la materia después de leer la especificación. Por lo tanto, se entiende que se pretende que la invención descrita aquí cubra tales modificaciones en la medida en que están dentro del objeto de las reivindicaciones anexas.

Claims (23)

  1. REIVINDICACIONES 1. Proceso para fabricar hoja de cobre a partir de un material cuprífero, que comprende: (A) poner en contacto dicho material cuprífero con una cantidad efectiva de al menos una solución de lixiviación acuosa para disolver iones de cobre en dicha solución de lixiviación y formar una solución de lixiviación acuosa rica en cobre; (B) poner en contacto dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción insoluble en agua para transferir iones de cobre desde dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre hasta dicho agente de extracción para formar un agente de extracción rico en cobre y una solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (C) separar dicho agente de extracción rico en cobre de dicha solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (D) poner en contacto dicho agente de extracción rico en cobre con una cantidad efectiva de al menos una solución de lavar acuosa para transferir iones de cobre desde dicho agente de extracción hasta dicha solución de lavar para formar una solución de lavar rica en cobre y un agente de extracción empobrecido de cobre; (E) separar dicha solución de lavar rica en cobre de dicho agente de extracción empobrecido de cobre; (F) hacer circular a dicha solución de lavar rica en cobre entre un ánodo y un cátodo giratorio, y aplicar una cantidad efectiva de voltaje a través de dicho ánodo y dicho cátodo para depositar cobre sobre dicho cátodo; y (G) continuar retirando hoja de cobre de dicho cátodo.
  2. 2. Proceso según la reivindicación 1, con la etapa de separar dicha solución acuosa rica en cobre formada en la etapa (A) de dicho material cuprífero.
  3. 3. Proceso según la reivindicación 1, donde dicho material cuprífero es mineral de cobre, polvo de los conductos de humo de hornos de fundición, comento de cobre, sulfato de cobre o residuos que contienen cobre.
  4. 4. Proceso según la reivindicación 1, donde dicha solución de lixiviación acuosa comprende ácido sulfúrico o amoníaco.
  5. 5. Proceso según la reivindicación 1, donde dicho agente de extracción de la etapa (B) se disuelve en un disolvente orgánico seleccionado del grupo que consta de queroseno, benceno, naftaleno, fueloil y gasoil.
  6. 6. Proceso según la reivindicación 1, donde dicho agente de extracción de la etapa (B) se disuelve en queroseno.
  7. 7. Proceso según la reivindicación 1, donde dicho agente de extracción de la etapa (B) comprende al menos un compuesto representado por la fórmula OH R2 NOH R3 R1 C C C C R4 R7 R6 R5 donde R1, R2, R3, R , R5, R6 y R7 son independientemente grupos hidrógeno o hidrocarbilo.
  8. 8. Proceso según la reivindicación 1, donde dicho agente de extracción de la etapa (B) comprende al menos un compuesto representado por la fórmula donde R1 y R2 son independientemente grupos hidrógeno o hidrocarbilo.
  9. 9. Proceso según la reivindicación 1, donde dicho agente de extracción de la etapa (B) comprende al menos un compuesto representado por la fórmula 0 0 Rl c CH- C R2 donde R1 y R2 son independientemente grupos alquilo o grupos arilo.
  10. 10. Proceso según la reivindicación 1, donde dicho agente de extracción de la etapa (B) comprende al menos una resina de intercambio de iones.
  11. 11. Proceso según la reivindicación 10, donde dicha resina de intercambio de iones se caracteriza por la presencia de al menos un grupo funcional seleccionado de -SO3-J -C00", CHjNCH.OH N
  12. 12. Proceso según la reivindicación 10, donde dicha resina de intercambio de iones es un copolímero de estireno y divinilbenceno.
  13. 13. Proceso según la reivindicación 1, donde dicha, solución de lavar comprende ácido sulfúrico.
  14. 14. Proceso según la reivindicación 1, donde antes o durante la etapa (F) , dicha solución de lavar tiene una concentración de iones de cobre en el intervalo de 40 a 150 gramos aproximadamente por litro y una concentración de ácido sulfúrico libre en el intervalo de 70 a 170 gramos aproximadamente por litro.
  15. 15. Proceso según la reivindicación 1, con la etapa de añadir a dicha solución de lavar antes o durante la etapa (F) al menos un material que contiene azufre activo y/o al menos una gelatina.
  16. 16. Proceso según la reivindicación 1, con la etapa de añadir a dicha solución de lavar antes o durante la etapa (F) al menos un aditivo seleccionado del grupo que consta de molasas, goma guar, polietileno glicol, polipropileno glicol, poliisopropileno glicol, ditiotreitol, prolina, hidroxiprolina, cisteína, acrilamina, disulfóxido de sulfopropilo, disulfóxido de tetraetiltiouram, cloruro de bencilo, epiclorohidrina, clorohidroxilpropilsolfonato, óxido de etileno, óxido de propileno, sulfonio alcano sulfonato, tiocarbamoildisulfuro, ácido selénico.
  17. 17. Proceso según la reivindicación 1, donde I/IL durante la etapa (F) es aproximadamente 0,4 o menos.
  18. 18. Proceso según la reivindicación 1, con la etapa de aplicar a al menos un lado de dicha hoja de la etapa (G) al menos una capa rugosa de cobre o de óxido de cobre.
  19. 19. Proceso según la reivindicación 1, con la etapa de aplicar a al menos un lado de dicha hoja de la etapa (G) al menos una capa metálica, siendo seleccionado el metal de dicha capa metálica del grupo que consta de indio, cinc, estaño, níquel, cobalto, aleación de cobre-cinc y aleación de cobre-estaño.
  20. 20. Proceso según la reivindicación 1, con la etapa de aplicar a al menos un lado de dicha hoja de la etapa (G) al menos una capa metálica, siendo seleccionado el metal de dicha capa metálica del grupo que consta de estaño, cromo, y aleación de cromo-cinc.
  21. 21. Proceso según la reivindicación 2, con las etapas de aplicar a al menos un lado de dicha hoja de la etapa (G) al menos una capa rugosa de cobre o de óxido de cobre, luego aplicar a dicha capa rugosa al menos una primera capa metálica, siendo seleccionado el metal de dicha primera capa metálica del grupo que consta de indio, cinc, estaño, níquel, cobalto, aleación de cobre-cinc y aleación de cobre-estaño, luego aplicar a dicha primera capa metálica al menos una segunda capa metálica, siendo seleccionado el metal de dicha segunda capa metálica del grupo que consta de estaño, cromo, y aleación de cromo-cinc.
  22. 22. Proceso para fabricar hoja de cobre a partir de un material cuprífero, que comprende: (A) poner en contacto dicho material cuprífero con una cantidad efectiva de al menos una solución de lixiviación acuosa para disolver iones de cobre en dicha solución de lixiviación y formar una solución de lixiviación acuosa rica en cobre ; (B) poner en contacto dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción insoluble en agua para transferir iones de cobre desde dicha solución de lixi-viación acuosa rica en cobre hasta dicho agente de extracción para formar un agente de extracción rico en cobre y una solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre, comprendiendo dicho agente de extracción al menos un compuesto orgánico insoluble en agua, caracterizado por un enlace de hidrocarburo con al menos un grupo -OH y al menos un grupo =NOH unido a diferentes átomos de carbono en dicho enlace de hidrocarburo; (C) separar dicho agente de extracción rico en cobre de dicha solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (D) poner en contacto dicho agente de extracción rico en cobre con una cantidad efectiva de al menos una solución de lavar acuosa para transferir iones de cobre desde dicho agente de extracción rico en cobre hasta dicha solución de lavar para formar una solución de lavar rica en cobre y un agente de extracción empobrecido de cobre; (E) separar dicha solución de lavar rica en cobre de dicho agente de extracción empobrecido de cobre; (F) hacer circular a dicha solución de lavar rica en cobre entre un ánodo y un cátodo giratorio, y aplicar una cantidad efectiva de voltaje a través de dicho ánodo y dicho cátodo para depositar cobre sobre dicho cátodo; y (G) continuar retirando hoja de cobre de dicho cátodo.
  23. 23. Proceso para fabricar hoja de cobre a par-tir de un material cuprífero, incluyendo dicho proceso etapas de contacto (B-l) , (B-2) y (D) , y etapas de separación (C-l) , (C-2) y (E) , comprendiendo dicho proceso: (A) poner en contacto dicho material cuprífero con una cantidad efectiva de al menos una solución de lixiviación acuosa para disolver iones de cobre en dicha solución de lixiviación y formar una solución de lixiviación acuosa rica en cobre; (B-l) poner en contacto dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción cuprífero insoluble en agua de la etapa (C-2) para transferir iones de cobre desde dicha solución de lixiviación acuosa rica en cobre hasta dicho agente de extracción cuprífero para formar un agente de extracción rico en cobre y una primera solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (C-l) separar dicho agente de extracción rico en cobre de dicha primera solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre, conduciendo dicho agente de extracción rico en cobre a la etapa (D) ; (B-2) poner en contacto dicha primera solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre de la etapa (C-l) con una cantidad efectiva de al menos un agente de extracción empobrecido de cobre de la etapa (E) para transferir iones de cobre desde dicha primera solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre hasta dicho agente de extracción empobrecido de cobre para formar un agente de extracción cuprífero y una segunda solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre; (C-2) separar dicho agente de extracción cuprífero de dicha segunda solución de lixiviación acuosa empobrecida de cobre, recirculando dicho agente de extracción cuprífero a la etapa (B-l) ; (D) poner en contacto dicho agente de extracción rico en cobre de la etapa (C-l) con una cantidad efectiva de al menos una solución de lavar acuosa para transferir iones de cobre desde dicho agente de extracción rico en cobre hasta dicha solución de lavar para formar una solución de lavar rica en cobre y un agente de extracción empobrecido de cobre; (E) separar dicha solución de lavar rica en cobre de dicho agente de extracción empobrecido de cobre, recirculando dicho agente de extracción empobrecido de cobre a la etapa (B- 2 ) ; (F) hacer circular a dicha solución de lavar rica en cobre entre un ánodo y un cátodo giratorio, y aplicar una cantidad efectiva de voltaje a través de dicho ánodo y dicho cátodo para depositar cobre sobre dicho cátodo; y (G) continuar retirando hoja de cobre de dicho cátodo. En testimonio de lo cual firmamos la presente en México, D.F. a 14 de Abril de 1994
MXPA/A/1994/002706A 1993-04-19 1994-04-14 Proceso para fabricar hoja de cobre MXPA94002706A (es)

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