Construcción y operación de un reactor fotoelectroquímico para la reducción de mercurio y oxidación de cianuro

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dc.contributor.advisorCórdoba Tuta, Elcy María
dc.contributor.advisorSantos Amado, Jose Darío
dc.contributor.authorAlbarracín Candela, Albert Rene
dc.contributor.authorPanqueva Méndez, Neil
dc.date.accessioned2024-03-03T20:01:57Z
dc.date.available2013
dc.date.available2024-03-03T20:01:57Z
dc.date.created2013
dc.date.issued2013
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishTreatment of effluents from industrial activities such as gold mining is one of the concerns for the future of mankind. Therefore, the objective of this research was build and operates a photoelectrochemical reactor for the oxidation of cyanide and mercury reduction in synthetic solutions and mining discharges. To accomplish this goal, an electrochemical reactor was selected and then built, having selected the necessary materials for this process and adapting it to the photoelectrochemical technology. Computer simulations of fluid hydrodynamics were carried out in Comsol MultiphysicsŽ software. Once established the reactor design, was manufactured each one of its parts and aniónic exchange membrane was implemented. Subsequently, was made an electrochemical study on each electrode to determine and validate the appropriate operating conditions (potential, current density, área ratios and hydrodynamics) to remove cyanide and mercury simultaneously. Finally we evaluated the efficiency of removal of cyanide and mercury into the reactor. The selected and built reactor was the known as fielectrode rotating cylinderfl. For their adaptation to the photo-electrochemical process, the outer wall was made with a Pyrex Ž glass tube with anolyte tangential inlet, the photoactive anode was manufactured with a stainless steel sheet coated with TiO2 AISI 304-N. Using electrochemical tests in macro electrolytic levels, was determined the conditions for reactor operation as follows: Cathodic/ anodic área ratio 13.6, anodic and cathodic potentials of 1.15 and -1.14 V vs. SCE, respectively and current densities in the anode and cathode of 5.25 and 0.385 mA/cm2, respectively. The removal efficiency of cyanide in the anode compartment was 73%, whereas the mercury in the cathode compartment was 97% and the overall efficiency of the reactor was 42 and 54% respectively for mercury cyanide in 240 minutes duration.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/28516
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectFotoelectroquímica
dc.subjectDescontaminación De Agua
dc.subjectRce
dc.subjectCfd
dc.subjectReducción De Mercurio
dc.subjectOxidación De
dc.subject.keywordPhotoelectrochemistry
dc.subject.keywordWater Decontamination
dc.subject.keywordRce
dc.subject.keywordMercury Reduction
dc.subject.keywordCyanide
dc.titleConstrucción y operación de un reactor fotoelectroquímico para la reducción de mercurio y oxidación de cianuro
dc.title.englishConstruction and operation of a photoelectrochemical reactor for mercury reduction and cyanide oxidation
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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