Estudo eletroquímico de minério concentrado de calcopirita em ensaios de lixiviação - Peres, Riberto Nunes [UNESP] (2022)
A calcopirita é a principal fonte de cobre disponível no mundo, representando aproximadamente 70% do todo, porém é extremamente resistente ao ataque químico e bacteriano. A lenta dissolução da calcopirita em diferentes condições experimentais tem sido atribuída à formação de uma camada passiva, ao caráter semicondutor intrínseco do mineral, ou à modificação da superfície pela liberação preferencial de íons ferrosos nos estágios iniciais de dissolução, resultando em depleção de metais dentro de alguns nanômetros de espessura. Esse assunto ainda é controverso e requer mais estudos para entender os diferentes processos de oxidação/redução da calcopirita e os fatores limitantes da dissolução. Este trabalho teve como objetivo avaliar os processos de oxidação e redução de eletrodos maciços e preparados a partir de pó de concentrado de calcopirita por diferentes técnicas eletroquímicas convencionais em solução salina ácida (pH = 1,8), com suporte de análise morfológica, microestrutural e da composição química da superfície antes e após os diversos processos eletroquímicos, e da quantificação em solução dos íons produzidos durante os processos eletroquímicos. Os resultados eletroquímicos permitiram conhecer vários processos dependentes do potencial, associados à formação de espécies químicas na superfície do mineral, sendo as mais prováveis S2-, S22-, SOx2-, So, fosfato férrico, covelita e calcocita, bem como a liberação de íons cobre e ferro em solução e H2S gasoso. A adição de íons cobre e/ou ferro em solução modificou a resposta eletroquímica da calcopirita, alterando os potenciais dos picos de oxidação e redução, diminuindo a impedância do sistema eletrodo/solução e facilitando a dissolução do mineral. A análise dos resultados não sustenta a formação de uma camada passiva na superfície da calcopirita como responsável pela baixa taxa de dissolução e sugere que a lenta dissolução da calcopirita está associada com o caráter semicondutor do tipo-n do mineral. Os resultados também apontam para uma possível contribuição da difusão de íons dentro de camadas com depleção de metais.