Comparación de placas catódicas: acero inoxidable, titanio y aleación de plomo
El cátodo es donde acaba cada gramo de metal recuperado, y elegir mal la placa se paga dos veces: en eficiencia de corriente y en pureza. Elegir mal la placa se paga dos veces: en eficiencia de corriente y en pureza, porque el hierro de una placa que se disuelve es invisible hasta que el comprador rechaza un envío.
Tres materiales, tres papeles
El 316L es un cátodo para 180–250 A/m²: despega con decapado ligero, aporta hierro si se pica, cuesta 1 y dura cientos de ciclos. El titanio sirve como cátodo o placa madre, despega limpio con tiras de borde, contamina casi nada, tolera cloruro de agua de mar y dura miles de ciclos; cuesta 3–5 veces más y su menor módulo hace crítico el colgador. La aleación de plomo, Pb-Sn-Ca o Pb-Ag, solo pertenece al ánodo, donde forma la capa de PbO₂ que desprende oxígeno; allí trabaja a 200–400 A/m² y cuesta 2–3 veces un blanco de inoxidable del mismo tamaño.
Alabeo y crecimiento de borde
Los blancos de inoxidable no se retiran porque se disolvieron, sino porque se combaron. Una placa combada cierra el hueco en un punto y lo abre en otro, y la corriente sigue al hueco: el punto cerrado se calienta, el depósito crece hasta formar nódulos y uno acaba tocando el ánodo. Ese cortocircuito cuesta eficiencia y puede perforar la placa; el umbral habitual está por encima de unos 250 A/m². El segundo mecanismo es el borde: el depósito que pasa del enmascarado puentea el hueco. En titanio lo resuelven tiras que sobresalen al menos 10 mm por lado; en inoxidable, una máscara renovada cada ciclo.
Cloruro, níquel y plomo
Para cobre y zinc el 316L es la recomendación habitual: resiste mejor el sulfato ácido que el 304 y es el más barato. Su límite son unas 30 ppm de cloruro; por encima empieza el picado en la línea de agua, bajo la máscara y en las rayaduras, y una adición deliberada cuenta en ese total. El titanio se justifica con cloruro alto o electrolitos mixtos sulfato-cloruro, donde el inoxidable se pica en días, y en electroobtención de níquel con placa madre. El plomo solo va al ánodo: en el cátodo contamina el depósito. Si un diagrama de flujo pide «cátodos de plomo», casi siempre necesita ánodo de plomo con cátodo de inoxidable o titanio.
Densidad de corriente y dimensionado
Por encima de 250 A/m² la planitud se vuelve el requisito limitante. La ley de Faraday da el dimensionado: a 200 A/m² y 100 % de eficiencia, un metro cuadrado de cátodo recupera unos 0,24 kg de cobre por hora, unos 5,7 kg al día; en laboratorio se usan placas de 0,01–0,03 m². Mantenga 20–30 mm entre caras de ánodo y cátodo: huecos más estrechos hacen la tensión de celda sensible a lodos y convierten un alabeo en un cortocircuito.
El costo por placa favorece al inoxidable; el de campaña depende del despegue, el decapado y los blancos consumidos. Indíquenos metal, electrolito, cloruros, densidad y campaña.