Electro Deposicion de Renio a Partir de Soluciones de Re-Mo-Cu-H2so4, Re-Mo-Cu-Nh4oh y Re-Mo-Cu-H2so4- Nh4oh

Abstract

El objetivo principal de este estudio fue comprobar el efecto de tener cobre (Cu) en solución al momento de electro-depositar renio (Re), luego se cambiaron distintos parámetros de trabajo (como la temperatura, agitación y concentraciones de Cu y Re entre otros). Esto último con el fin entregar una dirección en la que mejoren los resultados obtenidos tales como las eficiencias de corriente, los consumos específicos de energía (CEE) y los contenidos metálicos.

Como se vió en la bibliografía, el uso de esta técnica a escala industrial es inexistente, pero existe un número reducido de publicaciones de diferentes autores que estudian la electro-deposición de este metal a escala de laboratorio.

Toda la experimentación realizada durante esta memoria se desarrolló en el laboratorio de electrometalurgia de la Universidad de Chile y el análisis químico y morfológico de las muestras obtenidas se realizó mediante análisis en un microscopio electrónico de barrido (SEM) y microsonda (EDS).

Una primera parte de la experimentación entregó una dirección de mejora, en términos de la eficiencia de corriente de Re y el CEE, de los resultados de la electro-deposición disminuyendo la densidad de corriente, aunque este resultado podría verse acotado por el aumento de la deposición de óxidos. A pesar de este problema es importante notar que se obtuvieron depósitos con bajo contenido de oxígeno (con un porcentaje en peso de Re cercano al 97%). La segunda parte indicó que cuando existe Cu en solución, se co-depositan ambos metales. Para el Re, la proporción en peso máxima que se obtuvo fue de un 11% la que se consiguió con 0,5 g/l de Cu en solución y aumentando la temperatura del electrólito. Uno de los problemas de incrementar la temperatura fue el aumento de las impurezas encontradas durante el análisis químico. Este problema se pudo mejorar cambiando el cátodo de acero AISI 304 por uno de titanio.

El mejor CEE se obtuvo usando un cátodo de titanio (Ti) y aumentando la temperatura, llegando a ser 5 kWh/kg y a su vez se logró una buena eficiencia de corriente tanto para Re (de 9,4 %) como para Cu (de 25,1 %). Esto último podría ser aún mejor, en función de los resultados obtenidos, aumentado la cantidad de Cu en solución. En todas las imágenes obtenidas, tanto de depósitos de Re como en los de Cu-Re, se observa que la deposición ocurre en forma globular. Pero los depósitos de Cu-Re resultaron ser de un espesor suficiente como para ocultar casi completamente el substrato, no así los depósitos de Re.

Es importante notar que a pesar de que se trabajó con soluciones del tipo Re-Mo-Cu-H2SO4 (ácido sulfúrico) yRe-Mo-Cu-NH4OH (hidróxido de amonio), en esta memoria únicamente se incluyen los resultados para las experimentaciones del tipo Re-Mo-Cu-H2SO4- NH4OH, ya que sólo estas últimas presentaron resultados plausibles de ser analizados.