Estudio de la recuperación del bismuto presente en los baños agotados de electro-refinado de la industria de obtención de cobre mediante técnicas electroquímicas

Abstract

[ES] El presente trabajo fin de máster se centra en el estudio de la recuperación mediante electrodeposición del bismuto presente en las disoluciones ácidas resultantes de la regeneración de lechos de intercambio iónico empleados en la industria del cobre. En dicha operación, la obtención de bismuto en forma de depósitos metálicos cumpliría la doble función de regenerar las disoluciones de ácido clorhídrico concentrado para su reutilización en el lavado de resinas de intercambio iónico, y la obtención de bismuto como producto comercializable. En el trabajo se evalúan las reacciones electroquímicas implicadas en el proceso de electrodeposición de bismuto mediante la técnica de la voltametría cíclica. A partir de las formas de los voltamogramas es posible identificar el rango de potenciales para los cuales tiene lugar la reducción de bismuto trivalente a bismuto metálico, así como la influencia sobre el proceso de otras reacciones relevantes como la reducción del medio. Finalmente, se lleva a cabo un análisis sobre la eficiencia del proceso de electrodeposición de bismuto y la estructura de los depósitos de bismuto obtenidos a distintas condiciones de operación.

[CA] El present treball fi de màster se centra en l'estudi de la recuperació mitjançant electrodeposició del bismut present en les dissolucions àcides resultants de la regeneració de llits d'intercanvi iònic empleats en la indústria del coure. En aquesta operació, l'obtenció de bismut en forma de depòsits metàl·lics compliria la doble funció de regenerar les dissolucions d'àcid clorhídric concentrat per a la seua reutilització en la rentada de resines d'intercanvi iònic, i l'obtenció de bismut com a producte comercialitzable. En el treball s'avaluen les reaccions electroquímiques implicades en el procés d’electrodeposició de bismut mitjançant la tècnica de la voltametría cíclica. A partir de les formes dels voltamogrames és possible identificar el rang de potencials per als quals té lloc la reducció de bismut trivalent a bismut metàl·lic, així com la influència sobre el procés d'altres reaccions rellevants com la reducció del medi. Finalment, es duu a terme una anàlisi sobre l'eficiència del procés d’electrodeposició de bismut i l'estructura dels depòsits de bismut obtinguts a diferents condicions d'operació.

[EN] The present master’s thesis focuses on the study of the recovery by electrodeposition of bismuth present in acid solutions resulting from the regeneration of ion exchange beds used in the copper industry. In this operation, the production of bismuth in the form of metal deposits would have the dual function of regenerating the concentrated hydrochloric acid solutions for reuse in the washing of ion exchange resins and obtaining bismuth as a marketable product. The study evaluates the electrochemical reactions involved in the process of bismuth electrodeposition using the cyclic voltammetry technique. From the shape of the voltammograms it is possible to identify the range of potentials for which the reduction of trivalent bismuth to metallic bismuth takes place, as well as the influence on the process of other relevant reactions such as the reduction of the medium. Finally, an analysis on the efficiency of the bismuth electrodeposition process and the structure of the bismuth deposits obtained under different operating conditions is carried out.