{"id":106642,"date":"2011-04-02T00:00:00","date_gmt":"2011-04-02T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/extraccion-selectiva-de-zinc-y-hierro-de-banos-de-pasivado-de-cromo-trivalente-usando-contactores-de-membranas\/"},"modified":"2011-04-02T00:00:00","modified_gmt":"2011-04-02T00:00:00","slug":"extraccion-selectiva-de-zinc-y-hierro-de-banos-de-pasivado-de-cromo-trivalente-usando-contactores-de-membranas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/quimica\/extraccion-selectiva-de-zinc-y-hierro-de-banos-de-pasivado-de-cromo-trivalente-usando-contactores-de-membranas\/","title":{"rendered":"Extracci\u00f3n  selectiva  de  zinc  y  hierro  de  ba\u00f1os  de  pasivado  de  cromo  trivalente  usando  contactores  de  membranas"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Rosa Mediavilla Mart\u00edn <\/strong><\/h2>\n<p>Esta tesis doctoral ha sido realizada en el grupo de investigaci\u00f3n procesos avanzados de separaci\u00f3n (pas) de la universidad de cantabria, dentro del programa de doctorado en ingenier\u00eda qu\u00edmica y de procesos. Se enmarca en el campo tem\u00e1tico del desarrollo de procesos de separaci\u00f3n selectivos basados en el uso de membranas l\u00edquidas reactivas, y su  integraci\u00f3n en procesos de fabricaci\u00f3n. este trabajo es una contribuci\u00f3n al desarrollo de procesos de separaci\u00f3n orientados a la minimizaci\u00f3n de residuos, la recuperaci\u00f3n de compuestos de inter\u00e9s y la reducci\u00f3n en el consumo de materias primas. El estudio ha sido aplicado a la regeneraci\u00f3n de ba\u00f1os de pasivado basados en cromo trivalente con el fin de alargar su vida \u00fatil. La puesta en marcha de regulaciones como la ley 16\/2002 de prevenci\u00f3n y control integrado de la contaminaci\u00f3n y la directiva 2000\/53\/ce sobre final de vida \u00fatil de veh\u00edculos, han impulsado la eliminaci\u00f3n del cromo hexavalente, especie altamente t\u00f3xica, de los procesos de pasivado incluidos en el tratamiento superficial de piezas met\u00e1licas. Sin embargo, los nuevos pasivados basados en cromo trivalente, presentan como principal limitaci\u00f3n su alta sensibilidad a la presencia de impurezas met\u00e1licas, en particular cationes de hierro en baja concentraci\u00f3n, y de zinc en concentraci\u00f3n media-alta, que acortan notablemente su vida \u00fatil. Ambos metales se incorporan a los ba\u00f1os como consecuencia de las caracter\u00edsticas del proceso productivo. El objetivo estrat\u00e9gico de regeneraci\u00f3n de ba\u00f1os vendr\u00e1 acompa\u00f1ado de importantes beneficios medioambientales como son la minimizaci\u00f3n de los lodos t\u00f3xicos generados en el tratamiento de los ba\u00f1os agotados  y la reducci\u00f3n en el consumo de los metales utilizados en la formulaci\u00f3n de los ba\u00f1os, materias primas no renovables. en este contexto, el objetivo cient\u00edfico t\u00e9cnico de este trabajo de tesis doctoral se ha definido como el desarrollo del proceso que permita separar selectivamente los cationes contaminantes zinc y hierro a partir de los ba\u00f1os de pasivado, una mezcla compleja en la que el cati\u00f3n mayoritario es el cromo trivalente. Para llevar a cabo la separaci\u00f3n se ha seleccionado la tecnolog\u00eda de separaci\u00f3n de pertracci\u00f3n en emulsi\u00f3n, un tipo de configuraci\u00f3n de membranas l\u00edquidas en la que se utilizan contactores de fibra hueca. Adicionalmente, se desea recuperar el zinc, metal ampliamente utilizado por el sector de galvanizado.  en una primera etapa y tras caracterizar los ba\u00f1os de pasivado basados en cromo trivalente, se ha procedido a la definici\u00f3n del sistema f\u00edsico-qu\u00edmico para llevar a cabo la separaci\u00f3n basada en las etapas de extracci\u00f3n y de reextracci\u00f3n de zinc y de hierro. Para ello se ha considerado la informaci\u00f3n bibliogr\u00e1fica as\u00ed como la del propio grupo de investigaci\u00f3n. Tras la selecci\u00f3n como extractante del \u00e1cido bis(2,4,4-trimetil-pentil) fosf\u00ednico, denominado comercialmente cyanex 272, y del \u00e1cido clorh\u00eddrico y sulf\u00farico, como posibles \u00e1cidos de regeneraci\u00f3n, se ha planificado un estudio experimental dirigido a demostrar la viabilidad del sistema en t\u00e9rminos de selectividad, as\u00ed como a estudiar la influencia de las principales variables de operaci\u00f3n sobre la cin\u00e9tica de la separaci\u00f3n de zinc y de hierro. Utilizando un m\u00f3dulo comercial liqui-cel extra flow de membranas microporosas celgard  x-50, con configuraci\u00f3n de fibra hueca, las variables investigadas incluyen: i) el ph de la fase acuosa de alimentaci\u00f3n; ii) las relaciones volum\u00e9tricas entre las distintas fases; iii) la concentraci\u00f3n inicial de zinc en el ba\u00f1o de pasivado; iv) la concentraci\u00f3n de extractante en la fase org\u00e1nica;  v) la influencia del tipo y concentraci\u00f3n de \u00e1cido empleado como reextractante y, vi) el caudal de circulaci\u00f3n de la fase acuosa. Las variables qu\u00edmicas son las que mayor influencia ejercen sobre la cin\u00e9tica del proceso de separaci\u00f3n, lo que ha llevado a la caracterizaci\u00f3n experimental de la reacci\u00f3n de extracci\u00f3n de zinc con cyanex 272, a partir de la matriz de inter\u00e9s, el ba\u00f1o de pasivado,  y a la evaluaci\u00f3n de su constante de equilibrio. asimismo, se ha procedido a realizar el modelado cin\u00e9tico del proceso de pertracci\u00f3n en emulsi\u00f3n, considerando la simult\u00e1nea extracci\u00f3n reextracci\u00f3n de zinc y de hierro. El conjunto de balances de materia de ambas especies aplicados a las tres fases (alimentaci\u00f3n, org\u00e1nica extractante y reextracci\u00f3n), en los distintos compartimentos (contactor de membranas y tanques de recirculaci\u00f3n), junto con las expresiones de equilibrio qu\u00edmico y los par\u00e1metros de transporte difusional, ha sido resuelto satisfactoriamente utilizando el simulador de procesos qu\u00edmicos aspen custom modeler. La cin\u00e9tica del proceso de separaci\u00f3n est\u00e1 dominada por la difusi\u00f3n de los complejos organomet\u00e1licos a trav\u00e9s de la membrana l\u00edquida impregnada, hip\u00f3tesis que ha sido validada mediante la comparaci\u00f3n de datos experimentales y simulados.  finalmente se ha realizado un estudio sobre la recuperaci\u00f3n del zinc. La adecuada selecci\u00f3n de condiciones de operaci\u00f3n en el proceso de pertracci\u00f3n en emulsi\u00f3n posibilita obtener disoluciones \u00e1cidas altamente concentradas en zinc, con contenidos de hierro y cromo a nivel de trazas. Mediante reducci\u00f3n electrol\u00edtica se ha obtenido zinc met\u00e1lico con una pureza del 98.5 %, material de inter\u00e9s para ser reutilizado como \u00e1nodo de sacrificio en ba\u00f1os de zincado electrol\u00edtico, la operaci\u00f3n de protecci\u00f3n anticorrosi\u00f3n de piezas met\u00e1licas m\u00e1s extendida. este trabajo ha contado con la financiaci\u00f3n del ministerio de medio ambiente a trav\u00e9s del proyecto a542\/2007\/2-11.1 desarrollo de mejores t\u00e9cnicas disponibles para la industria de tratamiento superficial de metales y del ministerio de ciencia e innovaci\u00f3n, a trav\u00e9s de los proyectos ctm2006-00317 y ctr2008-00690\/ppq.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Extracci\u00f3n  selectiva  de  zinc  y  hierro  de  ba\u00f1os  de  pasivado  de  cromo  trivalente  usando  contactores  de  membranas<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Extracci\u00f3n  selectiva  de  zinc  y  hierro  de  ba\u00f1os  de  pasivado  de  cromo  trivalente  usando  contactores  de  membranas <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Rosa Mediavilla Mart\u00edn <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Cantabria<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 04\/02\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Inmaculada Ortiz Uribe<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Juan  jose Rodriguez jimenez <\/li>\n<li>Mar\u00eda  cruz Arzamendi manterola (vocal)<\/li>\n<li>Jos\u00e9 Rodriguez mirasol (vocal)<\/li>\n<li>Ana guadalupe Gayubo cazorla (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Rosa Mediavilla Mart\u00edn Esta tesis doctoral ha sido realizada en el grupo de investigaci\u00f3n procesos avanzados de 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