Electrodiálisis industrial.

- Producción de Cloruro de Estaño.

El cloruro de estaño (II) es un sólido blanco cuya fórmula es SnCl2. Forma un dihidrato estable, pero las soluciones acuosas tienden a sufrir hidrolisis, particularmente en caliente. El SnCl2 es muy utilizado como agente reductor (en solución ácida), y en baños electrolíticos para recubrimientos con estaño. No se debe confundir al cloruro de estaño (II) con los otros cloruros del estaño; cloruro de estaño (IV) o cloruro estánnico (SnCl4). Este material se puede producir atacando el estaño metálico directamente con ácido clorhídrico, sin embargo la producción de vapores ácidos corrosivos así como el manejo de materiales restringidos hacen de este proceso algo complejo.

Lodos galvánicos - mineral de Estaño

Refinación - lingotes de Estaño

Cloruro de Estaño via Electrodiálisis.

El cloruro de estaño (II) también se puede producir mediante procesos electroquímicos al oxidar de manera controlada un ánodo de estaño en un medio de iones cloruro de tal forma que se forme la sal en solución.

Diseño conceptual de celda electrolítica.

- Proceso de electro-coagulación y electro-oxidación de aguas residuales.

El fundamento teórico de la electrocoagulación, consiste en promover la precipitación de materia orgánica al mismo tiempo que la desestabilización de coloides; las masas de coloides se forman por el contacto entre los coloides el cual se logra principalmente por el movimiento del líquido, debido a fenómenos eléctricos, como la presencia de iones de carga opuesta a la de los coloides, así como por la acción de hidrógeno y oxígeno naciente (oxígeno activo), este último actúa como un oxidante fuerte por ser altamente reactivo. Es importante mencionar que el agua sometida a una electrólisis, debe contar con la presencia de sales en solución, estas siempre están presentes en todas las aguas residuales e industriales y permiten la conducción de electricidad. Durante el proceso de electrolisis se produce un desprendimiento de hidrógeno y oxígeno gaseoso en sus respectivos electrodos. Estos gases al ascender a la superficie provocan cuatro fenómenos: Separación rápida de coloides del electrodo, evitando que se ensucie el electrodo. Arrastre de coloides desestabilizados a la superficie formando una nata, posibilitando no sólo una extracción por sedimentación clásica, sino también, por flotación. Debido a las burbujas de gas se producen corrientes ascendentes y descendentes de la solución ocasionando una mejor superficie de contacto, provocando así un aumento en la eficiencia de desestabilización. Esta agitación "in situ" evita la agitación "mecánica" (no se necesita agitación externa). Oxidación de material orgánico incluidos organismos patógenos.

Celda de electrocoagulación de agua durante el proceso de tratamiento por electrólisis.

El proceso de electrocoagulación, puede ser definido como la desestabilización de especies químicas suspendidas o disueltas presentes en una solución, producto de la aplicación de una diferencia de potencial eléctrico a través de un sistema cátodo-ánodo inmerso en la solución de agua a tratar. Por consecuencia en el transcurso de dicho proceso electrolítico, las especies catiónicas producidas en el ánodo entran a la solución, reaccionando con las demás especies formando óxidos metálicos y precipitando los respectivos hidróxidos. La diferencia de la coagulación química es el origen del coagulante, ya que, en la electrocoagulación el catión proviene de la disolución del ánodo metálico, ya sea hierro o aluminio. El tratamiento general de las aguas residuales requiere aplicaciones baja de voltaje (<50 Volts) con amperaje variable (>1000A); de acuerdo a las características químicas del agua se pueden tener las siguientes características: El consumo de energía varía entre 0.1 a 3.0 Kwh/m3 (dependiendo del tipo de agua a tratar). El desgaste de material de los ánodos está directamente relacionado con la corriente aplicada al sistema (amperaje) y el tiempo de residencia hidráulico del agua residual en la celda de electrolisis. Se estima un mínimo remplazo de los electrodos de una a dos veces por año. El sistema de electrocoagulación puede funcionar en forma automática, mediante controles electrónicos que regulan la corriente y voltaje, de acuerdo a los cambios en la calidad del agua residual a tratar. La producción o generación de lodos está directamente relacionado con el nivel de contaminación del agua residual y de las especies catiónicas que se disuelven en el agua de acuerdo a la corriente aplicada a los electrodos. En todo caso la generación de lodos es menor que un sistema químico o biológico convencional y se obtiene un lodo más compacto. Los tiempos de residencia de la electrolisis son de 10 a 60 minutos, en comparación con los sistemas biológicos que requieren entre 12 y 24 horas Los costos de operación son entre 50% a 60 % más bajo que los sistemas químicos, con tiempos de respuesta de 10 a 60 minutos en su nivel de eficiencia. Los costos de inversión son un 50% más bajo que los sistemas biológicos.

Ensayos de laboratorio.

Se realizaron ensayos de laboratorio en un reactor batch con agua suministrada por una industria de beneficio de animales obteniendo una apreciable remoción de solidos como se observa en la fotografía mostrada en la figura 2, además se realizó el seguimiento del parámetro DQO el cual presento una disminución del 50% después de 2 horas de tratamiento como se observa en la figura.

Registro fotográfico de agua residual de una industria de beneficio de animales antes (izquierda) y después (derecha) del proceso de tratamiento por electrólisis.

Seguimiento del parámetro DQO del agua residual de una industria de beneficio de animales durante el proceso de tratamiento por electrólisis.