Regeneración de lejías agotadas de cloruros de hierro y níquel mediante electrodeposición

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Departamento de Ingeniería Química

REGENARACIÓN DE LEJÍAS AGOTADAS DE CLORUROS DE HIERRO Y NÍQUEL MEDIANTE ELECTRODEPOSICIÓN DE ALEACIONES HIERRO/NIQUEL

MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR Carlos Frías Gómez

Bajo la dirección del doctor Carlos Manuel Negro Álvarez

Madrid, 2008

• ISBN:978-84-692-2762-6

©Carlos Frías Gómez, 2008

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Departamento de Ingeniería Química

REGENERACIÓN DE LEJÍAS AGOTADAS DE CLORUROS DE HIERRO Y NÍQUEL MEDIANTE ELECTRODEPOSICIÓN DE ALEACIONES HIERRO/NÍQUEL

Memoria para optar al Título de Doctor que presenta el Licenciado en Ciencias Químicas por la Universidad de Sevilla CARLOS FRÍAS GÓMEZDirector: CARLOS MANUEL NEGRO ÁLVAREZ Catedrático de Universidad

Madrid, 2008

CARLOS MANUEL NEGRO ÁLVAREZ, CATEDRÁTICO DEL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

INFORMA:

Que el trabajo de investigación titulado “Regeneración de lejías agotadas de cloruros de hierro y níquel mediante electrodeposición de aleacioneshierro/níquel” ha sido realizado en el Centro de Investigación de Técnicas Reunidas, S.A. bajo mi dirección y constituye la Memoria que presenta D. Carlos Frías Gómez para aspirar al Título de Doctor. Para que conste a los efectos oportunos, firmo la presente en la Ciudad Universitaria de Madrid.

Tesis Doctoral REGENERACIÓN DE LEJÍAS AGOTADAS DE CLORUROS DE HIERRO Y NÍQUEL MEDIANTEELECTRODEPOSICIÓN DE ALEACIONES HIERRO/NÍQUEL

AGRADECIMIENTOS:

Al Profesor Carlos Negro, Director de este trabajo de investigación, por su continuo aliento y apoyo que han hecho posible esta tarea que parecía inalcanzable. A la Empresa Técnicas Reunidas S.A., y en su nombre, al Director de la División de Desarrollo de Tecnologías Propias, Gustavo Díaz Nogueira, por el soporte y la ayuda facilitada parala realización de este trabajo.

Carlos Frías Gómez

Tesis Doctoral REGENERACIÓN DE LEJÍAS AGOTADAS DE CLORUROS DE HIERRO Y NÍQUEL MEDIANTE ELECTRODEPOSICIÓN DE ALEACIONES HIERRO/NÍQUEL

DEDICATORIA:

Para Fernanda, mi esposa, y para mis hijos, Carlos, Eduardo y Roberto.

Carlos Frías Gómez

Tesis Doctoral

Universidad Complutense de Madrid

Julio 2008

ÍNDICE
PáginaRESUMEN............................................................................................................................. 1 CAPÍTULO 1.- PLANTEAMIENTO Y OBJETIVOS 1.1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 3 1.2. OBJETIVOS DEL TRABAJO................................................................................. 7 1.3.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................... 9 1.3.1. BREVE DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVAS DE PROCESO................. 10 1.3.1.1. CASO Nº 1. CELDA CON SEPARADOR DE MEMBRANA...…... 10 1.3.1.2. CASO Nº 2. CELDA CON SEPARADOR DE DIAFRAGMA…….. 11 1.3.1.3. CASO Nº 3. OXOHIDRÓLISIS DE HIERRO……………………....12 1.3.1.4. CASO Nº 4. EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO DEHIERRO..... 13 1.3.1.5. CASO Nº 5. PRECIPITACIÓN DE CARBONATO DE NÍQUEL.... 14 1.3.2. ANÁLISIS COMPARATIVO Y SELECCIÓN………………..................... 15 CAPÍTULO 2.- FUNDAMENTOS Y ESTADO DE LA TÉCNICA 2.1. PROPIEDADES DE LAS ALEACIONES DE HIERRO Y NÍQUEL.................. 17 2.2. PROCESOS INDUSTRIALES DE PRODUCCIÓN DE NÍQUEL…................... 20 2.2.1. FUENTES DE HIERRO YNÍQUEL……………………....…..................... 20 2.2.2. PROCESOS ELECTROLÍTICOS DE BENEFICIO DE NÍQUEL…........... 22 2.2.2.1. ELECTROLISIS EN MEDIO SULFATO.......................................... 22 2.2.2.2. ELECTROLISIS EN MEDIO CLORURO......................................... 25 2.3. ELECTRODEPOSICIÓN DE ALEACIONES HIERRO-NÍQUEL….................. 28 2.3.1. FORMACIÓN Y CRECIMIENTO DEL DEPÓSITO CATÓDICO............. 30 2.3.2....