estudio electroquímico para la remoción de impurezas de hierro

ESTUDIO ELECTROQUÍMICO PARA LA REMOCIÓN DE
IMPUREZAS DE HIERRO PRESENTES EN ARCILLAS DE CAOLÍN
PROVENIENTES DE AGUA BLANCA, HIDALGO (MÉXICO)
J. C. FLORES SEGURA*, V.E. REYES CRUZ, F. LEGORRETA GARCÍA, M. A.
VELOZ RODRÍGUEZ, C. H. RIOS REYES
Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales, Universidad Autónoma
del Estado de Hidalgo, Carretera Pachuca – Tulancingo, Km 4.5 s/n, Mineral de
la Reforma, Hgo., México, C.P. 42184.
*Correo electrónico de contacto: [email protected]
RESUMEN
Una muestra de arcilla de caolín, proveniente del municipio de Agua Blanca,
Hidalgo, México, fue caracterizada a fin de identificar y cuantificar la cantidad
de hierro que contiene. Posteriormente, se estudió y trató mediante técnicas
electroquímicas a fin de remover el hierro y aumentar su pureza. La muestra fue
caracterizada antes y después del tratamiento mediante Difracción de Rayos X,
Microscopía electrónica de Barrido y Dicromatometría para la determinación de
óxidos de hierro; se elaboró el diagrama de Pourbaix correspondiente para la
solución para poder comparar el comportamiento con los resultados de los
estudios electroquímicos; estos últimos se realizaron mediante las técnicas de
Voltamperometría cíclica, cronopotenciometría y cronoamperometría. De los
estudios de caracterización se determinó que la arcilla contiene 0.57% de
Fe2O3. Los estudios Voltamperométricos revelaron que la solución presenta
procesos de reducción en el intervalo de potencial de -0.75 a -1.0V (E vs. SCE)
que se atribuyen a las especies de hierro presentes. Posteriormente el estudio
Cronopotenciométrico mostró que al imponer una corriente de -1.16mA ocurre la
reducción de una sola especie. El estudio Cronoamperométrico demostró que
con el potencial aplicado se disminuye el contenido de óxidos de hierro hasta un
21%.
Palabras Clave: Caolín, reducción, electroquímica, hierro.
ABSTRACT
A kaolin clay sample from Agua Blanca, Hidalgo, Mexico, was characterized to
identify and quantify the amount of iron present. Subsequently, the material was
studied by electrochemical techniques to remove the iron and increase its purity.
The sample was characterized before and after treatment by X-ray diffraction,
scanning electron microscopy and dicromatometry for the determination of iron
oxides. The corresponding Pourbaix diagram was constructed and compared to
the results of electrochemical studies, performed using cyclic voltammetry,
chronopotentiometry and chronoamperometry. Characterization studies
determined that the clay contained 0.57% Fe2O3. Voltammetric studies revealed
1
reduction processes in the potential range of -0.75 to -1.0V (E vs. SCE), which
may be attributed to the iron species present. Subsequently, the study showed
that by imposing chronopotentiometrically a current of 1.16mA, the reduction of a
single species occurs. Chronoamperometry, using the same applied potential,
decreased by 21% the iron oxide content.
Keywords: Kaolin, reduction, electrochemistry, iron.
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