Electrolitos de sulfato y cloruro para electroobtención de níquel

Electrolitos de sulfato y cloruro para electroobtención de níquel

La electroobtención de níquel generalmente se lleva a cabo a partir de tres tipos de electrolitos: generalmente mezclas de sulfato, cloruro y sulfato-cloruro, con los parámetros de funcionamiento y la configuración de la celda estrechamente relacionados con la naturaleza del electrolito utilizado.

Por lo general, para los electrolitos de sulfato, la electroobtención se lleva a cabo en un rango de pH de 2 a 4, ya que los valores de pH más bajos proporcionan una evolución excesiva de hidrógeno en la superficie del cátodo, mientras que los valores de pH más altos conducen generalmente a la formación de precipitados de hidróxido de cationes metálicos en el electrolito que pueden ser arrastrados en el depósito y estropear la calidad del depósito.

Una densidad de corriente de 200 - 240 A/m2 es habitual y representa un equilibrio entre la velocidad de deposición y la calidad del depósito, ya que las altas densidades de corriente pueden dar lugar a depósitos dendríticos o de metales pulverulentos. Para mejorar la cinética de las reacciones en los electrodos, la conductividad del electrolito y la calidad del depósito, la electroobtención de sulfato generalmente se lleva a cabo en el rango de temperaturas de 60 a 65 oC. El anolito generalmente está separado por una membrana del catolito para reducir el transporte de iones de hidrógeno generados en el ánodo a la superficie del cátodo, donde competiría con la reducción de níquel y reduciría significativamente la eficiencia de la corriente. También se suele mantener una carga hidrostática positiva en la bolsa del cátodo en relación con el anolito para reducir la tasa de transporte de masa de iones de hidrógeno al compartimento del cátodo controlando cuidadosamente el flujo de electrolito. Los tipos de aditivos y las dimensiones de los electrodos difieren de una planta a otra.

Las principales ventajas de las soluciones de sulfato sobre las soluciones de cloruro y sulfato-cloruro son la menor corrosión, la posibilidad de utilizar ánodos de plomo o aleación de plomo menos costosos, y un equipo mucho más sencillo, ya que no hay que recoger gas por razones medioambientales y la posibilidad de producir electrodepósitos con niveles de tensión interna aceptables.

Sin embargo, las densidades de corriente industrialmente óptimas que se pueden alcanzar en soluciones de sulfato son significativamente más bajas que las de los electrolitos a base de cloruro, principalmente debido a la actividad relativamente menor del níquel en los electrolitos de sulfato. Por lo general, se usa una solución de cloruro de sulfato para la electroobtención utilizando la mata de las operaciones tradicionales de fundición mate como ánodos.