Efeito do íon fluoreto na corrosão de ligas de alumínio utilizadas como catodos na eletrorrecuperação de zinco e avaliação de alternativas para inibição do processo corrosivo

• Autor(a) principal: Jéssica Aparecida de Paula
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/50198
• topic: Alumínio; Fluoreto; Corrosão ácida; Inibição de corrosão; Eletrorrecuperação de zinco; Engenharia metalúrgica; Metalurgia extrativa; Alumínio; Corrosão; Zinco - Metalurgia

Nesse trabalho avaliou-se medidas para minimizar os efeitos de íons fluoreto na taxa de corrosão de ligas de alumínio utilizadas como catodo na eletrorrecuperação de zinco e, consequentemente, estender sua vida útil. Atualmente, o teor de fluoreto presente no eletrólito é de 10 a 20mg/L. Esse valor pode aumentar devido ao co-processamento de fontes secundárias de zinco, como o pó de aciaria elétrica, resíduo industrial com teor significativo desse elemento. O fluoreto provoca a corrosão do alumínio a partir da dissolução da camada passiva. Sua presença no eletrólito é também associada ao aumento da aderência do depósito de zinco ao catodo. Ensaios eletroquímicos e de imersão foram realizados utilizando duas ligas de Al (Al-1050 e Al-1070) e eletrólito sintético contendo 55g/L de Zn2+, 8g/L de Mn2+, 160g/L H2SO4 para caracterizar taxa e mecanismo de corrosão à 36°C e 42°C, e em três níveis de concentração de fluoreto: 0, 20 e 60mg/L. A 20mg/L de fluoreto, foi observado um aumento de 73% e 98% da taxa de corrosão das ligas, Al-1050 e Al-1070, respectivamente. Em 60mg/L, o aumento observado foi de 212% e 216%. Íons alumínio, Al3+, foram adicionados no eletrólito contendo 20mg/L de fluoreto como agente complexante do F-. Essa adição reduziu em 21% a taxa de corrosão da liga Al-1050, e em 28%, da liga Al-1070. Esse efeito foi atribuído à formação dos complexos AlF2+ e AlF2+ reduzindo a atividade do fluoreto em solução. Os ensaios eletroquímicos demonstram aumento da resistência à corrosão devido à presença de Al3+. O pré-tratamento dos catodos por condicionamento químico não apresentou resultados consistentes de redução da taxa de corrosão ou aumento da resistência à corrosão. Imagens obtidas por microscopia eletrônica sugerem corrosão uniforme da superfície do alumínio com distribuição homogênea de concavidades, efeito que depende da concentração de fluoreto no eletrólito. A maior resistência à corrosão da liga Al-1050 foi correlacionada a sua microestrutura de grãos grosseiros, que é menos susceptível à corrosão em meio aquoso não passivante. Medidas que reduzam a corrosão do catodo alumínio são relevantes no cenário de aumento do uso de fontes secundárias de zinco e na minimização de custos operacionais.