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• W180956284 abstract "Actualmente, el 43% de la produccion mundial de zinc se destina al proceso de galvanizado por inmersion en caliente. Previamente a la introduccion de las piezas en el bano de zinc fundido, estas necesitan una serie de tratamientos superficiales. Entre estos tratamientos cabe destacar la etapa de decapado, que consiste en la inmersion de las piezas en un bano de acido clorhidrico para eliminar de su superficie cascaras y restos de oxido, como la etapa mas contaminante del proceso de galvanizado, ya que los banos agotados de decapado contienen elevadas concentraciones de ZnCl2 y FeCl2 en HCl. En la presente Tesis Doctoral se realiza un estudio en profundidad de la recuparacion electroquimica del zinc, presentandola como una alternativa limpia y eficaz en la que se pretende recuperar el componente de mayor valor anadido, en su estado metalico, que podria ser directamente reintroducido en el proceso de galvanizado de zinc por inmersion en caliente. Previamente al uso de la electrolisis como tratamiento de los banos agotados de decapado se realizo un estudio electroquimico de la disolucion mediante la tecnica de la voltametria ciclica. Este estudio determino que el zinc se deposita en masa a partir de -1V, situandose su pico de reduccion proximo a los -1.5V. Del analisis de las diferentes voltametrias ciclicas realizadas se dedujo que la deposicion del zinc es un proceso irreversible, controlado tanto por la transferencia de materia como por la transferencia de carga, y transcurre mediante la formacion de una pelicula de hidroxidos de zinc sobre la superficie del electrodo gracias a aumentos locales del pH promovidos por la HER. Tambien se determino que el zinc y el hierro se depositan siguiendo un proceso de co-deposicion anomala que permite que el zinc se deposite preferentemente al hierro sobre la superficie del electrodo, pues la pelicula de Zn(OH)2 inhibe la deposicion del hierro. No obstante, la estabilidad de la pelicula de Zn(OH)2 depende, en gran medida, de la relacion existente entre las concentraciones de Zn y Fe, del pH y de la intensidad aplicada. A partir del estudio electroquimico se determinaron los potenciales e intensidades a aplicar en el reactor electroquimico para los modos potenciostatico y galvanostatico de operacion. Del analisis de las diferentes figuras de merito (X, ?, ? y Es), se concluyo que debido a la influencia del proceso HER (reaccion de evolucion del hidrogeno), el modo potenciostatico perdia la selectividad caracteristica de este modo de operacion. Asi mismo, se determino que el cloro gas generado en el anodo ataca a los depositos de zinc provocando su redisolucion y que la presencia de hierro favorece dicha redisolucion del zinc y tambien disminuye el rendimiento electrico del proceso. Por otra parte, la co-deposicion del zinc y el hierro se detecto una vez la conversion del zinc sobrepaso el 50% y cuando el pH era mayor o igual a 2. Debido al efecto negativo de la presencia de cloro en las cercanias del catodo, se decidio usar un reactor electroquimico de membranas que actuaran como separador de ambos compartimentos. El uso de una MIA (membrana de intercambio anionico) evito el fenomeno de redisolucion del zinc, mejorando los resultados obtenidos respecto a los experimentos realizados en ausencia de separador. No obstante, esta membrana no soluciono el problema de la co-deposicion del hierro. Para evitar este fenomeno se decidio cambiar la membrana y se paso a utilizar una MIC (membrana de intercambio cationico). Gracias a esta nueva configuracion se consiguio evitar la co-deposicion del hierro aunque empeoraron los resultados del proceso debido a la ausencia de zinc en la camara catodica durante los primeros instantes de la electrolisis. Anadir zinc en la camara catodica en los experimentos con la MIC permitio la obtencion de resultados similares a los obtenidos con la MIA. De los estudios realizados sobre el reactor con la MIC en presencia de zinc en la camara catodica, se desprendio que elevadas intensidades favorecen los resultados obtenidos para la recuperacion del zinc pero permiten la co-deposicion del hierro. Ademas, de las curvas de polarizacion de la membrana se determino que trabajar con intensidades superiores a la limite provoca el ensuciamiento de la misma. No obstante, se encontraron combinaciones de intensidad aplicada y concentracion inicial de zinc en la camara catodica que permiten la obtencion de un equilibrio entre la cantidad de zinc que pasa a traves de la MIC y la que se deposita sobre la superficie del catodo, evitando ademas la co-deposicion del hierro." @default.
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