Recuperación y valorización de los metales contenidos en baterías gastadas a traves de la síntesis electroquímica de recubrimientos anticorrosivos

Abstract

Las baterías domesticas gastadas contienen metales pesados en su composición y por ello se consideran como materia prima secundaria de diversos procesos industriales. Por tal razón, en el presente proyecto de investigación se estudió la obtención de recubrimientos de zinc (Fe/Zn), níquel (Fe/Ni) y bicapa zinc/níquel (Fe/Zn/Ni) sobre acero, a partir de la combinación de técnicas hidrometalúrgicas y electroquímicas en el tratamiento de las baterías alcalinas (65.48% en peso de Zn) y recargables de Ni-MH desechadas (72.49% en peso de Ni y 7.42% en peso de Co). El procedimiento comienza con la recolección y desmontaje de las baterías mencionadas para obtener sus materiales electródicos. Los cuales se lixiviaron para el caso del material obtenido de las pilas alcalinas, en una solución NaOH 6M y EDTA 0,25M y para el material proveniente de las pilas Ni-MH, se empleó una solución HCL 4M. El comportamiento electroquímico de las especies contenidas en solución después de los procesos de lixiviación respectivos se estudió mediante voltamperometrías cíclicas (CV), con las cuales se logró determinar el potencial de reducción adecuado para la síntesis por electrodeposición potenciostática de los recubrimientos mencionados (Zn, Ni y Zn/Ni). La morfología y composición de los recubrimientos se estudió mediante microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS). Finalmente, la resistencia a la corrosión de los recubrimientos se evaluó en solución 3,5% en peso de NaCl mediante las siguientes técnicas: potencial de circuito abierto (OCP), espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y voltamperometría de barrido lineal (LSV). Los resultados muestran el comportamiento de sacrificio esperado para el recubrimiento Fe/Zn y el efecto barrero característico de los recubrimientos Fe/Ni. Por otro lado, la segunda capa de Ni desplaza el potencial de corrosión a valores más electropositivos y reduce la densidad de corriente de intercambio cuarenta veces en comparación con la capa de Zn.