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http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/handle/231104/8406| Título : | Optimización del proceso de electrorecuperación del Mn metálico de alta pureza: simulación del transporte de masa y validación experimental. |
| Otros títulos : | Ciencias de los Materiales. |
| Autor : | Rodríguez Vigueras, Esaú Moisés |
| Palabras clave : | Electrodepósito Simulación Electroquímica COMSOL Manganeso Ciencia de los Materiales. |
| Fecha de publicación : | 9-jul-2026 |
| Editorial : | ICBI-BD-UAEH |
| Descripción : | El manganeso es un metal abundante en la corteza terrestre, caracterizado por su alta dureza y resistencia a la corrosión. Su principal aplicación se encuentra en las industrias del acero y del aluminio, donde actúa como elemento de aleación. Estas aplicaciones demandan manganeso de alta pureza, por lo que la electrolisis se posiciona como un método clave para la obtención de Manganeso Metálico Electrolítico (MME). Este proceso requiere condiciones operativas especificas para lograr un electrodepósito eficiente, lo que ha motivado la continua investigación para su optimización. En esta investigación se estudian las condiciones termodinámicas y la simulación de la cinética del proceso de MME para predecir con precisión las relaciones que tienen múltiples parámetros con la formación de depósitos de Mn (electrowinning) que no se puedan medir con las herramientas experimentales disponibles, mediante un enfoque multifísico que integra el balance energético, la transferencia de masa y los fenómenos de convección inducidos por la evolución de hidrogeno. Los resultados termodinámicos de esta investigación con el software Hydra-Medusa permitió identificar la participación de especies como H₂Se y H₂S en la cinética de deposito de Mn, estas especies capturan protones del electrolito e inhiben la evolución de hidrogeno, favoreciendo la reducción del Mn²⁺. Los resultados de simulación en celdas de compartimentos separados indicaron una mejor distribución de densidad de corriente en el electrolito en los cátodos como en los ánodos ubicados entre dos cátodos, Mientras que la distribución de potenciales de los electrodos de las celdas de 2 y 5 compartimentos obtenidos en la simulación con elemento finito con los potenciales experimentales de estas mismas celdas mostraron cercanía con los potenciales de la simulación del proceso electroquímico de MME galvanostaticamente a -300 A/m2. Además, los resultados de la simulación y los resultados experimentales de las celdas de compartimentos separados indicaron que las condiciones de operación para llevar a cabo el proceso electroquímico de MME son una distancia entre el cátodo y ánodo de 46 mm, el uso de la membrana AMI 7001S, un anolito de sulfato de amonio (NH₄)₂ SO₄ con una concentración de 75 g/L. Esta investigación establece las bases para optimizar procesos electroquímicos donde se tenga un control galvanostático, debido a que COMSOL Multiphysics no tiene un módulo establecido donde se fije la corriente para simular procesos de electrodepósito. |
| Documento del Gobiberno : | DRC MATERI .17275 2026 |
| URI : | http://dgsa.uaeh.edu.mx:8080/bibliotecadigital/handle/231104/8406 |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Doctorado |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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