refinacion del estano por eletrolisis en medio basico
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8/17/2019 Refinacion Del Estano Por Eletrolisis En Medio Basico
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-482-
REFINACION
DEL ESTANO POR
ELECTROLISIS
EN MEDIO BASICO
por Saul J . Escalera , M.Sc. , Ph.D.*
Max
Vargas
Barahona,
Ing. Met.**
RESUMEN
__
. ---
i
li
__
. .. ·
El
t r aba jo
muestra los r
esul tados
de un es tud io
de
r e f inac iôn de es tano por e l proceso de
e l e c t r Ô l i s i s
en
medio b i s i co . En l a s pruebas
se
u t i l i z á
inodos de
metal
crudo
con
a l t o conten ido de impurezas , obten idos por r e d u ~
ción de polvos de v o l a t i l i z a c i ó n
y
e l e l ec t r Ó l i t o empleado
fue
e l t i o e s t an a t o de sodio , preparado
con
Na
2
s q u Í m i c a m e ~
t e
puro e
i ndus t r i a l .Los
par imetros es tudiados inc luyeron:
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t i n obta ined by reduc t ion o f the powder
product
o f a vola
t i l i z a t i o n process ,
and
the e l e c t r o l y t e
used
was sodium
th ioes tanna te ,
prepared
wi th Na
2
s of both
reagent
and in
d u s t r i a l grades . The
parameters
s tud ied i n c l u d e d : a e l e c t r ~
l y t e concen t ra t ion , b) vol tage and c)
bath temperature .
When Na
2
s
of r eagen t
grade was used, the re f ined
t i n
obta ined
had a pur i ty o f
99,91%
Sn, the curren t
e f f i c i
ency
being 99,54%; using
Na
2
s
of i n d u s t r i a l grade,
the
r e f ined t i n assayed 99,92% Sn
with
a curren t e f f i c i ency
of
96,90%.
In
a l l
the
t e s t s , t h e t i n
deposi ted on the cathodes
was
uniform and compact, with no dendr i te format ion .
Fur ther , the
study
shows
t h a t the process i s
t e chn ica l ly f eas ib l e
fo r i n d u s t r i a l prac t i ce
in view
of
the highly sa t i s f a c t o r y
r e s u l t s
obta ined .
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...
. -
1 )
rados
clas1cos
sobre
estano, como e l de Murach e t a l
,e l
( ) ( 3 )
de
Mantell L
y
e l
de Wright , no
abordan e l aspecto
teó
r ico del proceso. Por lo expuesto, las consideraciones que
se presentan en êsta sección, son
modelos
que mejor
repre
sentan
los
resultados
obtenidos.
D ~ especial
importancia
en
e l
proceso
de elect ró
l i s i s
en
rnedio
bis ico,
son
las
impurezas
que
contiene
e l
e}ectr óli.
to
como resul
.
' o
de
la
disolución
parcial
que su
fren los ânodos. En e l
presente
caso, las impurezas encon
tradas
pueden ser c las i f ica
c'
1s
en los 4
grupos
s iguientes .
TABLA 1. Valores Termodinimicos de Ciertos Ele
mentos
y sus
Compuestos
Sulfurados.
Compuesto
l l G
0
f ( 4 )
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Grupo IV
Los elementos
de ~ s t e
grupo t i enen
un
potenc ia l
es tandard mayor que e l de l Sn, e l los
deberÍan
permanecer
en
e l ânodo;
en
caso de
d iso lve r se ,
se prec ip i t an fâc i lmente como su l fu res inso lu
b le s (S ) .
De acuerdo a l a
Tabla
l, l as Gnicas
impurezas que
pueden c rea r
problemas
en e l proceso son e l Sb y e l As
por
formar t i o s a l e s .
Pero ,
como sus potenc ia les
es tandard son
más pos i t ivos
que
e l
de l
Sn,
un
cont ro l
adecuado
de l
vol ta
je de
l a
ce lda , por debajo de los
va lo res
indicados , ev i t a
su
depos ic ión
en
e l cá todo.
Las
rea c
c iones generales que t i enen lugar
en e l
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formas. Sin
embargo,
la r eacc ión (7)
que
t i ene
una
energ ia
l i b re
de formación
 G ~ =
-71,02
5
Kcal/mol parece se r la
más favorable . Es pos ib le que e l SnS formado por l a
reac
ciÓn (5) se produzca sÓlo
en
la i n t e r f a se
ânodo-e lec t rÓl i
t o ,
pasando
a formar
inmediatamente
e l
iÓn
t i oes t ana to
por
...
meqio de la
reacc1on (7) .
c) Reacciones en
e l cátodo:
4H20 + 4e
....,.
(8)
SnS3
+
2H
2
-+
( 9 )
El
modelo
invo lucra
un
ataque
del
t i oes t ana to
por e l hidrÓgeno formado por l a reacc ión (8)
en
e l cá todo,
o
= - .
produciendo Sn y
S ,
es t e ult1mo vuelve a l i n t e r i o r
del
e l e c t r Ó l i t o produciendo un nuevo c i c lo
de
e l ec t rÓ l i s i s . La
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ELE.CTRONES
LWO DF '
ANOCO
(+)
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1
LUJO
DE
ELECTRONES
- t CÁTODO
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Elec t rÓl i to
Vol ta je
Temperatura
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Variab le : 5 a 25 g/1 Sn
0,06 v
85°C
El obje to
pr inc ipa l
de la primera prueba f u ~ en
r iquece r
progresivamente
la concentración de
es tano
en e l
e l e c t r Ó l i t o .
Los
a n â l i s i s de con t ro l
de
ês t a concentraa ión
demostraron que
e l
contenido de ión es tanoso
no
sobrepasab
de
0,29
g/1 ,
dando
en la mayoría de los casos
sÓlo
i ~ d i c i o s
de
ese
ión . Por lo t an to , se concluyó
que
e l e l ec t rÓl i to
..
...
.
...
4+
contenla
so lo
10n Sn
.
Los mejores r e su l t ados de la
se r i e
fueros o b t ~ i
dos en e l
range
de concentración de
15
a 20 g/1 Sn. En
efec to ,
para
una deposic ión de 85
horas ,
se
logró un
e s t ~ o
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o:
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4.1.3.
Temperatura.
Todas las anteriores pruebas fueron real izadas ·a
o
una
temperatura
de
85 C. A pesar
de los buenos resultados
obtenidos,
se intentó estudiar
e l efecto
de la variación
de temperatura sobre e l proceso. Para
t a l
efecto,
se
die- .
rón
las s iguientes
condiciones de operación:
ElectrÓli to
15 a 20 g/1 Sn
Voltaje O,lOV
.
'
Temperatura
Variable 7 ~ a ·9o°C
..
o
Como
a temperaturas mayores a· 88 C
e l
elect ró+i-
to comenzó a hervir ,
las
s iguientes pruebas
se real izaron
a temperaturas
menores
a
85°C.
Los resultados mostraron q u e _ u n ~ ..
disminución
de·
...
la temperatura no parece
efectar
la purezP,,., del Sn
deposit
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4.2 . Pruebas con N a Indus t r i a l .
E
pr inc i
? a l f i n
de ês t a
se r i e
fue lograr una
mayor economia en e l proceso . En todas l a s pruebas se usô
como e l ec t r Ó l i t o
una
so lución
a l 10%
de Na
2
s
i n d u s t r i a l
en
agua
des t i l ada
y
f i l t r a d a
cuidadosamente.
Las
condiciones
de operación
fueron
la :
s iguientes :
E lec t rÓl i to 15
a 20
g/1
Sn
\lvl t a j
e
'
\' emperatura
Estas
c o n d i c i o n E
1eron
mantenidas
cons tan tes
pard todas l a s
pruebas
r ea l i zadas en
es t a
se r ie .
4 .2 .1 . Resul tados
con
Anodos de FUNESTARa y
Ex-METABaL.
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2. El elect rÓl i to puede ser preparado a par t i r
de Na
2
s
indus t r ia l corriente
y no
es
necesaria
una
pur i f i
cación
previa
de
la
solución. Una
simple
f i l t rac ión
produ
ce una solución
clara y apta
para
ser usada en e l proceso.
3.
Los
ânodos
fabricados
a
par t i r
del
estano
me
tá l ico
proveniente de
la
reducción
directa
de
polvos
de
vo
l a t i l i zac ión , pueden ser t ratados por e l p'roceso
sin p r ~
via refinaciÕn térmica.
4. La deposiciÓn del estano en los
cátodos
es
-
compacta
y
uniforme,
s in requer i r
de
adit ivos
especiales
para su logro. El estano
e lec t ro l Í t i co
logrado t iene una
pureza super ior a 99,9% Sn y un buen control
del vol ta je
podrÍa
elevar
es ta pureza
hasta
99,95%.Sn.
-
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494
REFERENCIAS
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MURACH, N.N. e t
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Meta11urgy of
Tin,
Nationa1 Lending
Library
for Science and Tech
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E.C.
El1wood,
Editor
(Traducción
de1
ruso).
2. MANTELL, C.L. (1949) Modern Tin
Refining,
Reinho1d
Publishing
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3. WRIGHT, P.(l966)
Extractive
Metallurgy of Tin, E1sevier
Pub.,
New York.
4.
LATIMER, W.M.
(1964) Oxidation Potentia1s,Second
Edit ion, Prentice Hall,New York.
,
-
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.,
TABLA
RESVMEN
DE
LAS
PRUEBAS EXPERIMENT A
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Elec t rÓ l i to
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Sn ) e (% ) (Kwh/
ton
Prue
ba
N9
Reac.
usado
Na
2
s
g/1) te 2
(AI
dm )
C á ~ o ~ o ~ TemplVoltaje
inlc) .a
I
coe )
V
)
l e s
2
Pro-Anal t ~ r
3 Pro-Anal ENAF
4 Pro-Anal ENAF
5 Pro-Anal tNAF
ENAF 85
ENAF . 85
ENAF 85
ENAF 85
0.0634 5-10
55-65
0.0623
10-15
60-70
0.0600 15-20
60-70
0.0603
20-25
60-70
0.405 99.9156
0.383 99.9106
0.480 99.8988
0.520
99.9018
93-59
92.25
97.64
97.92
61.12
60.94
55.44
55.60
6
Pro-Anal
ENAF ENAF
85
0.1021 15-20 60-70 0.834 9g.9114 99.54
98.91
95.56
92.60
93.51
104.52
7 Pro-Anal ENAF ENAF 85 0.1022 15-20 50-60
0.839
99.8894
8
Pro-Anal
ENAF ENAF 85
0.1109 15-20
50-60 0 . 750
99.9185
9 Pro-Anal ENAF ENAF
80 O ~ 0 6 5
j l5-20 50-60
1
10 Pro-Anal
ENAF ENAF '75 0 . 1 0 1 ~
15-20
50-60
11 IPro-Anall
FUNEST
ENAF
12
I Indust . IFUNESTI ENAF
13
Indus t .
·
EX-MET
~ F
85 O
1051
1
15-2
O
IS0-60
as
I
. l135 \1s-2o
130-40
as.
. o.lC53
1 s ~ z o
so-7o
I Indust . I EX-METI ~ N A F I
8S
0.1079
tLS-20 I60.7Q
t
J\4ero
15 I Indust .
JEX-"W
Inox.l as
0.1335
115-20 ~ 5 7 5
0.807
99.9165
0.727
99.9199
0.670
99.9145
94.78
96.23
96.62
101.42
95.76
98.18
0.541
1
99.8628 I 96.77
1
105.85
0.•
829
99.9159
___
•.
90
97.88
0 . 8 2 2 1 9 9 . 9 3 ~ 8 I 95.381
102.12
0.437199.9771 82.091 148.01
I
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1.0
Ul
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