Comparación de ánodos de aleación de plomo y ánodos de titanio DSA en electroobtención de metales

Comparison of Lead Alloy Anode and DSA Titanium Anodes in Metal Electroobtención

Las aleaciones de plomo no son dimensionalmente estables, ya que se disuelven lentamente en electrolitos, lo que provoca problemas como cambios en el espacio entre el ánodo y el cátodo y la contaminación del producto por plomo. Los ánodos dimensionalmente estables han aportado mejoras considerables al campo de la electroobtención, que incluyen:
i) potencial de media célula inferior,
(ii) uso de densidades de corriente más altas,
(iii) menor efecto de burbuja de gas a través de diseños de ánodos especiales,
(iv) no hay pérdida de material anódico, manteniendo así el electrolito puro,
(v) no contaminación de los depósitos catódicos
(vi) alta eficiencia de corriente y construcciones de celdas simples.

El éxito de los ánodos DSA se ha atribuido a la estabilidad química que les permite mantener dimensiones casi constantes durante la vida útil del ánodo, incluso cuando operan en entornos con valores de pH muy bajos. Se ha informado que los ánodos DSA tienen tasas de consumo tan bajas como 1 mg/amperio al año debido a su estabilidad y, por lo tanto, pueden funcionar a altas densidades de corriente (más de 200 A/m2). Las altas densidades de corriente dan como resultado altos rendimientos de depósitos metálicos. La tecnología DSA puede resultar en un ahorro de energía de hasta el 20-25% en comparación con sus contrapartes principales.

In the search for the most suitable DSA-type electrode for oxygen evolution in acidic solutions, scientists examined the microstructural properties, electrocatalytic activity, and anodic stability. They found that Ti/IrO2 -Ta2O5 was the best electrode for oxygen evolution in acidic media. The anode was associated with high catalytic activity and service life. The service life of Ti/IrO2−Ta2O5 with 70 mol % IrO2 was estimated to be 5−10 years in electroflotation applications.
 
Aunque la reducción de la sobretensión de oxígeno mediante el uso de ánodos DSA puede ser costosa, los continuos avances en los materiales de los ánodos y los nuevos aumentos en los costos de energía sin duda conducirán a una mayor aceptación de los ánodos con bajo sobrepotencial de oxígeno, como los ánodos DSA en la electroobtención de cobre. Los electrodos de tipo DSA muestran un buen rendimiento tecnológico y su éxito se debe a características deseables como la alta estabilidad del recubrimiento activo, el buen rendimiento general en condiciones suaves, la alta conductividad y la disponibilidad comercial.

La energía consumida en la electroobtención de metales representó una parte sustancial del costo total de la producción de metales. Dado que el 50-60% de la energía se consume solo en la reacción del ánodo, la selección adecuada del ánodo es crucial. La ciencia llevó a cabo un experimento comparando un ánodo dimensionalmente estable y un ánodo de plomo antimonial en 200 g/l de ácidos sulfúricos y descubrió que el potencial del ánodo para el ánodo de aleación de plomo era mucho mayor que el del ánodo DSA.