Construcción y operación de un reactor fotoelectroquímico para la reducción de mercurio y oxidación de cianuro
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Date
2013
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El tratamiento de efluentes provenientes de actividades industriales como la minería aurífera es una de las preocupaciones relacionadas con el futuro de la humanidad, por esta razón, el objetivo de esta investigación fue construir y operar un reactor fotoelectroquímico para la oxidación de cianuro y reducción de mercurio en soluciones sintéticas y vertidos mineros. Para cumplir con tal objetivo, se seleccionó un reactor electroquímico y se construyó adaptándolo a la tecnología fotoelectroquímica, mediante la selección de los materiales adecuados para este proceso. Se realizaron simulaciones computacionales de la hidrodinámica del fluido, con ayuda del software Comsol MultiphysicsŽ. Una vez establecido el diseño del reactor, se fabricaron sus partes y se implementó una membrana de intercambio iónico. Posteriormente se realizó el estudio electroquímico de cada electrodo para determinar y validar las condiciones de operación adecuadas (potencial, densidad de corriente, relación de áreas e hidrodinámica) para remover cianuro y mercurio simultáneamente. Finalmente se evaluó la eficiencia de la remoción de cianuro y mercurio en el reactor. El reactor seleccionado y construido fue el de electrodo rotatorio, RCE. Para su adaptación al proceso fotoelectroquímico la pared exterior consistió de un tubo de vidrio PyrexŽ, con entrada tangencial del anolito; el ánodo fotoactivo fue una lámina de acero inoxidable AISI 304 recubierta con TiO2-N. Mediante pruebas electroquímicas a nivel macroelectrolítico, se determinó que las condiciones adecuadas para la operación del reactor eran: Relación de áreas catódica/anódica 13,6, potenciales anódico y catódico 1,15 y -1,14 V vs SCE, respectivamente, y densidades de corriente en ánodo y cátodo 5,25 y 0,385 mA/cm2, respectivamente. La eficiencia en la remoción de cianuro en el anolito fue 73%, mientras que la de mercurio en el catolito fue 97% y la eficiencia global del reactor fue del 42 y 54% para mercurio y cianuro respectivamente en 240 minutos de duración.
Description
Keywords
Fotoelectroquímica, Descontaminación De Agua, Rce, Cfd, Reducción De Mercurio, Oxidación De