Una explicación para el proceso de electroobtención de zinc

Una explicación para el proceso de electroobtención de zinc

La electroobtención es un proceso electrolítico que deposita zinc metálico de alta pureza en el cátodo mediante la aplicación de energía eléctrica externa. En el proceso de electroobtención, se produce una reducción y reacción de zinc en el cátodo, y el agua se descompone en la superficie del ánodo para liberar oxígeno. Esta última reacción se conoce como reacción de evolución del oxígeno (REA). Aunque estas dos reacciones son las principales reacciones redox en el proceso de electroobtención de zinc, hay algunas otras reacciones que ocurren en la superficie de los electrodos. La reducción de protones, también conocida como evolución del hidrógeno, tiene lugar en la superficie del cátodo. Esta reacción es indeseable ya que consume electrones y reduce la eficiencia de la corriente de deposición de zinc. A pesar del mayor potencial de reducción estándar del protón que del zinc, la evolución del hidrógeno avanza a tasas significativamente más bajas en las condiciones de operación de electroobtención. Este es el resultado del alto sobrepotencial de evolución del hidrógeno en la superficie del zinc, lo que dificulta que esta reacción ocurra. La co-deposición de algunos otros elementos, como el cobalto y el cobre, que tienen un bajo sobrepotencial para la reacción de evolución del hidrógeno, disminuye la eficiencia de la corriente de electroobtención.
 
Algunas de las impurezas, como los iones de manganeso y cloruro, reaccionan en la superficie del ánodo durante el proceso de electroobtención, lo que se explicará más adelante. El proceso de electroobtención de zinc generalmente opera en electrolitos altamente ácidos y a altas densidades de corriente.

El consumo de energía eléctrica en el proceso de electroobtención es aproximadamente el 80% de la energía requerida para todo el proceso de refinería de zinc. El proceso de electroobtención se opera bajo una densidad de corriente constante, por lo tanto, el potencial de la celda EW determina el consumo de energía de este proceso.