Refinacion

XXV CONGRESO DE LA SOCIEDAD MEXICANA DE ELECTROQUÍMICA
3RD MEETING OF THE MEXICAN SECTION ECS

MODELOS DE PREDICCIÓN DE LA EFICIENCIA DE CORRIENTE DEL
PROCESO DE ELECTRODEPÓSITO DE ZINC BAJO EL EFECTO DE
DIFERENTES PARÁMETROS DEL ELECTROLITO
R. Cruz1*, S. Castro2, R. Gonzalez3, L. Alvarado1, I. Rodríguez1, R. Lara1 y J. Bolaños2
1

Facultad de Ingeniería- Instituto de Metalurgia, UASLP.2
Industrial Minera México S.A. de C.V.
3
Facultad de Ciencias Químicas, UASLP..
*
rcruz@uaslp.mx
RESUMEN

La recuperación electrolítica de Zn es un proceso con alta demanda de energía eléctrica.
En teoría para lograr la reducción y electrodepósito del Zn, la energía eléctrica alimentada debe
de cubrir una serie de demandas intrínsecas del sistema, como lo los sobrepotenciales anódico ycatódico y las resistencia presentes en la celda. En el análisis del proceso de electrolisis, uno de
los parámetros de mayor importancia es la eficiencia de corriente, la cual es afectada por diversos
factores, asociados principalmente a la composición del electrolito. En este trabajo se propone un
diseño de experimentos de superficie de respuesta para el desarrollo de modelos de predicciónde
eficiencia de corriente como función del efecto individual y combinado de diferentes variables de
composición del electrolito, como lo son el contenido zinc, ácido, impurezas y aditivos. Los
resultados obtenidos indican que los modelos de predicción basados en el diseño estadístico de
los experimentos, ofrece una importante herramienta para el control de parámetros que afectan la
eficienciade corriente del proceso de electrolisis.
Palabras Clave: Electro-Refinación de Zinc; Eficiencia De Corriente; Diseño De Experimentos.

IE238
1924 1924
– 1933
31 DE MAYO – 4 DE JUNIO, 2010
ZACATECAS, MÉXICO

XXV CONGRESO DE LA SOCIEDAD MEXICANA DE ELECTROQUÍMICA
3RD MEETING OF THE MEXICAN SECTION ECS

1.

INTRODUCCIÓN
La recuperación electrolítica de Zn es un proceso con altademanda de energía eléctrica,

con hasta un 60% de la energía total del proceso global de obtención de Zn. La electrolisis se
realiza a través del paso de corriente entre un arreglo de ánodos y cátodos contenidos en la celdas.
Para que se presente el electrodepósito zinc sobre los cátodos la energía alimentada debe de
cubrir ciertas demandas, como lo son el sobrepotencial de las reaccioneselectroquímicas en los
electrodos y el conjunto de resistencias generadas a través de la celda (solución, interfases y
conductores eléctricos) [1]. Uno de los parámetros de mayor importancia en el proceso de
electrolisis es la eficiencia de corriente (EC), la cual es expresada generalmente como porcentaje,
ya que relaciona la corriente total que pasa a través del cátodo y que logra la reacción dedepósito
metálico. Las bajas eficiencias de corriente en el proceso de electrodepósito de zinc pueden
presentarse debido a reacciones parásitas, principalmente la evolución de hidrógeno. Sin embargo,
se ha reportado que la composición del electrolito y la presencia de impurezas en él son
definitivamente es trascendental. Estudios realizados por Alfantazi y Dresinger indican que el
incremento enla concentración de Zn favorece la eficiencia de corriente, mientras que para el
ácido el efecto es contrario, principalmente al incrementar la temperatura [2]. Por otra parte se
conoce que el proceso de electrolisis es extremadamente sensible a la presencia de impurezas,
cuyo efecto depende de las características de electronegatividad las impurezas con referencia a
las del zinc [3]. En elcaso de hierro y cobalto, el sobrepotencial de evolución de hidrógeno es
inferior que en el de zinc, por lo que una vez que se depositan estos metales son redisueltos por el
ácido de la celda, lo que produce una disminución en la eficiencia de corriente. Las impurezas
que presentan mayor problema en el proceso de electrorrecuperación, son aquellas más
electropositivas que Zn, tal como Sb y As,...