Desarrollo de procesos hidrometalúrgicos para la fabricación de compuestos de zinc a parir de óxido Waelz

Résumé

La producción de zinc secundario presenta una serie de ventajas con respecto a la obtención de zinc primario, entre ellas destacan su menor impacto ambiental y el hecho de que el zinc se obtiene a partir de residuos industriales, evitando el consumo de un recurso natural. La mayor parte de este zinc secundario se obtiene a través de procesos pirometalúrgicos. En la actualidad, la hidrometalurgia se presenta como una interesante alternativa principalmente por su menor consumo energético y porque su impacto ambiental en más reducido. Los procesos desarrollados en esta Tesis Doctoral se enmarcan dentro de esta categoría (procesos hidrometalúrgicos). A través de ellos se ha demostrado que es posible producir los principales compuestos de zinc: Zinc metálico, óxido de zinc, sulfatos de zinc en sus diferentes estados de hidratación y cloruro de zinc. Los procesos desarrollados constan en una etapa de lixiviación en la que se lixivia con una lejía de carácter ácido (HCl o H2SO4) el óxido Waelz, a pesar de que lo ideal sería que únicamente se lixiviara zinc, otras especies metálicas tales como cadmio, plomo o hierro también pasan a la disolución bajo las condiciones de operación utilizadas. Es por ello por lo que es preciso purificar la lejía obtenida en esta etapa de lixiviación. Se utilizaron dos etapas de purificación, en la pimera, una oxidación se adicionó un agente oxidante (peróxido de hidrógeno y/o bióxido de manganeso) para provocar la oxidación y posterior precipitación del hierro. Una vez eliminado el hierro de la lejía se procedió a llevar a cabo la etapa de cementación. En dicha etapa, adicionando polvo de zinc como agente cementante se lograron cementar, tras la correspondiente reducción, la mayor parte del resto de las impurezas presentes en la lejía. Por último, la lejía fue sometida a las etapas de acabado correspondientes con el fin de obtener los productos finales deseados en cada caso.