Evaluación de la interacción galvánica entre minerales combinados calcopirita-magnetita y calcopirita-galena para la solubilización del cobre

Abstract

El presente trabajo de tesis tiene como objetivo evaluar la interacción galvánica entre las combinaciones de minerales de calcopirita-magnetita y calcopirita-galena en un medio de cultivo microbiano 0K a pH 1.8, con el propósito de incrementar la solubilización de cobre y mitigar el fenómeno de pasivación, principal limitante en los procesos (bio)hidrometalúrgicos. La metodología empleó técnicas electroquímicas de potencial de circuito abierto (PCA), voltametría cíclica (VC) y diagramas de Evans mediante electrodos de pasta de carbono (EPC) modificados con proporciones controladas de minerales. Complementariamente, se realizó caracterización mineralógica mediante microscopía electrónica de barrido con espectroscopía de energía dispersiva (MEB-EDS) y difracción de rayos X (DRX) para determinar morfología, composición y estructura cristalina de las muestras. Los resultados evidenciaron que el par CuFeS₂-Fe₃O₄ en proporción 25:75% incrementó hasta 2.3 veces la velocidad de corrosión electroquímica respecto a la calcopirita pura. La densidad de corriente aumentó de 0.006 mA·cm⁻² a 0.03 mA·cm⁻², y la densidad de corriente galvánica triplicó el valor teórico de referencia (0.01 mA·cm⁻²). Este efecto sinérgico favoreció la disolución de cobre y retrasó la formación de capas pasivantes sobre la superficie de la calcopirita. Por el contrario, el par CuFeS₂-PbS no evidenció mejoras significativas, dado que la galena formó rápidamente una capa de sulfato de plomo (PbSO₄) de baja conductividad eléctrica, inhibiendo la transferencia de electrones y agravando la pasivación superficial. Se concluye que la magnetita constituye un aditivo galvánico viable, eficiente y ambientalmente sostenible para optimizar procesos de lixiviación de cobre basados en calcopirita.