Recuperación electroquímica de níquel de efluentes con bajas concentraciones (menores a 500 ppm) provenientes de los enjuagues de la Industria de la Galvanoplastia Público Deposited

Con este modelo se lograron muy buenos ajustes de los voltamperogramas experimentales en diferentes condiciones, con lo que se obtuvieron diferentes parámetros electrocinéticos, de difusión y de migración. Además, a través del modelo se determina la magnitud de las corrientes parciales de las diferentes etapas que ocurren simultáneamente en el proceso de reducción de níquel; mostrando que la reducción de los H⁺ se lleva a cabo a menores sobrepotenciales, posteriormente la reducción de Ni (II) y, por último, a potenciales más negativos, la reducción de agua. Los resultados generales de la reducción de níquel, del modelo permiten establecer las condiciones de operación en un reactor de cilindro rotatorio con control de pH, donde se recuperó el níquel de forma metálica (98% de recuperación), para las concentraciones diluidas de interés (100 y 200 ppm). Se estableció una excelente viabilidad económica para un proceso industrial a pesar de tener bajas concentraciones, con costos de operación de 8.36 (100 ppm) y 3.04 (200 ppm) USD kg⁻¹ y beneficios globales de la recuperación electroquímica de níquel son de: 9.64 (100 ppm) y 14.69 (200 ppm) USD kg ⁻¹ níquel recuperado al 90%, estableciendo con esto la viabilidad económica del proceso. Estas estimaciones se basan en el precio internacional de mercado para el níquel ($ 18 USD kg ⁻¹).

En esta investigación, se aborda la electrorecuperación de níquel, principalmente en soluciones con bajas concentraciones de Ni (II) (menores a 500 ppm), en ausencia de un electrolito soporte, que simulan efluentes característicos provenientes de los enjuagues de la industria de la galvanoplastia. Este estudio tiene el propósito de conocer las variables que afectan directamente la electrorecuperación de níquel, principalmente en soluciones diluidas. Los parámetros obtenidos son utilizados para encontrar las condiciones de operación de un reactor de cilindro rotatorio para recuperar níquel metálico con el menor consumo energético y sin fragilización del níquel (inclusión de hidrógeno). La baja concentración de níquel (menor a 500 ppm) y su potencial de reducción cercano a la reducción de protones, representan un gran reto a vencer para cumplir con los objetivos propuestos. Para establecer las condiciones de recuperación de níquel a partir de soluciones diluidas (100 ppm y 200 ppm Ni(II)), se lleva a cabo un estudio a nivel microelectrólisis, utilizando técnicas electroquímicas como Voltamperometría, Cronoamperometría y Cronopotenciometría para la reducción de níquel sobre acero inoxidable 316, mostrando que para este tipo de efluente característico y el tipo de sustrato sobre el cual se deposita, se requiere de un sobrepotencial de -0.46 V, para lograr el depósito de níquel, además de encontrar una fuerte contribución de la reducción de los protones; por esto se ha considerado que es un sistema de transferencia de carga lento y asociado a un mecanismo de reducción complejo. Por lo cual se llevó a cabo un estudio voltamperométrico de reducción de níquel sobre níquel metálico, donde se estableció un modelo cinético que considera: la baja concentración de Ni(II), la variación de la fuerza iónica (bajas conductividades) y la reducción de dos especies de níquel (Ni²⁺ y NiSO4).

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  • 2014
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Última modificación: 09/27/2022
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