Cómo afectan las impurezas en el proceso de electroobtención de zinc

Cómo afectan las impurezas en el proceso de electroobtención de zinc

La presencia de impurezas en el electrolito es un problema importante para la industria de la electroobtención de zinc. Los bajos niveles de impurezas influyen en gran medida en la deposición catódica de zinc, lo que conduce a una disminución de la eficiencia de la corriente de zinc y a cambios en la morfología del depósito. Las impurezas metálicas más nobles que el zinc pueden afectar a la pureza de los depósitos de zinc por co-deposición y algunas de ellas (Co y Ni) inducen la redisolución del zinc depositado. Sin embargo, no solo la magnitud absoluta de las diversas impurezas, sino también las interacciones sinérgicas entre ellas determinan la calidad de los depósitos de la solución.

Las impurezas metálicas afectan el proceso de electrodeposición de zinc. El Cd favorece la deposición de zinc al disminuir el sobrepotencial de nucleación y se deposita conjuntamente con el zinc en un cátodo de aluminio. El tamaño de grano del depósito es mayor en ausencia de cadmio. El Fe aumenta el sobrepotencial de nucleación, inhibiendo la deposición de zinc, pero no tiene una influencia significativa en la morfología del depósito cuando la cola está presente. El Cu tiene un efecto nocivo sobre la electroobtención de zinc. El depósito catódico es no adherente, consiste en microesferas porosas y se produce una descarga paralela de iones Cu. Se mejora la evolución del hidrógeno y la deposición de zinc.

La deposición de zinc CE (eficiencia de corriente) disminuyó con un número atómico creciente de los elementos en cada período de la tabla periódica. La adición de pegamento al electrolito contrarrestó los efectos perjudiciales de Sb y Ge en la CE de la deposición de zinc. La interacción pegamento-Sn fue anómala en el sentido de que la CE disminuyó, alcanzó un mínimo y luego aumentó con el aumento de la concentración de cola.

Las impurezas también afectaron a los voltamogramas cíclicos de deposición de zinc. Ciertas impurezas como Sb, Pb y Tl afectaron el sobrepotencial de nucleación, mientras que otras como As (V), Sn, Ge y Ga afectaron el sobrepotencial de recubrimiento. El arsénico trivalente dio lugar a una pre-onda característica antes de la deposición de zinc, mientras que el Ni y Co produjeron una corriente catódica significativa en el escaneo inverso después de la extracción de zinc.