Sintesis, caracterizacion y evaluacion de inhibidores de la corrosion basados en tierras raras recuperadas de magnetos permanentes

RESUMEN n este trabajo se reporta el proceso hidrometalúrgico vía ácida para la recuperación de tierras raras de magnetos permanentes de discos duros de computadoras postconsumo, llevando a cabo la separación y precipitación de las tierras raras con HCl y ácido oxálico respectivamente, obteniendo rendimientos de recuperación del 96% mediante la modificación de los métodos tradicionales que incluyen un proceso de re-precipitación y purificación de los oxalatos de tierras raras sintetizados. Se sintetizaron sales de cloruros, nitratos y sulfatos a partir de los óxidos de tierras raras recuperados de los magnetos permanentes, y de óxidos de Nd grado reactivo químico, como inhibidores de la corrosión para su estudio y evaluación de la corrosión del acero API X65, mediante técnicas electroquímicas tales como curvas de polarización potenciodinámica, potencial de circuito abierto, resistencia a la polarización lineal y espectroscopía de impedancia electroquímica, además de microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS). Los resultados mostraron en general que los inhibidores a base de tierras raras reducen la velocidad de corrosión del acero, siendo los de Nd2(SO4)3 a 100 ppm y los de cloruro de tierras raras a 500 ppm los que alcanzaron una máxima eficiencia de inhibición con un 89% para cada uno. Además, se determinó que la eficiencia de inhibición cambió ligeramente cuando se incrementó la concentración de iones cloruro a pesar del aumento en la concentración del inhibidor. Se demostró que la adsorción de los iones de inhibidor de tierras raras sobre la superficie del material promovió la formación de una película protectora de óxidos/hidróxidos, que reducen el intercambio de electrones con las especies oxidantes, actuando como inhibidores de tipo mixto con un fuerte efecto catódico.

ABSTRACT his paper reports the hydrometallurgical process acid pathway for the recovery of rare earths from permanent magnets of hard drives from post-consumer computers, carrying out the separation and precipitation of rare earths with HCl and oxalic acid respectively, obtaining recovery yields of 96 % by modifying traditional methods that include a process of re-precipitation and purification of synthesized rare earth oxalates. Chloride, nitrate and sulfate salts were synthesized from rare earth oxides recovered from permanent magnets, and from Nd oxides of chemical reactive grade, as corrosion inhibitors for their study and evaluation of API X65 corrosion steel, by electrochemical techniques such as potentiodynamic polarization curves, open circuit potential, resistance to linear polarization and electrochemical impedance spectroscopy, in addition to scanning electron microscopy (SEM) and X-ray energy dispersion spectrometry (EDS). The results showed in general that rare earth-based inhibitors reduce the corrosion rate of steel, with those of Nd2(SO4)3 at 100 ppm and those of rare earth chloride at 500 ppm which achieved maximum inhibition efficiency with 89% for each one. In addition, it was determined that the inhibition efficiency changed slightly when the concentration of chloride ions was increased despite the increase in the concentration of the inhibitor. It was shown that adsorption of rare earth inhibitor ions on the surface of the material promoted the formation of a protective film of oxides/hydroxides, which reduce the exchange of electrons with oxidizing species, acting as mixed-type inhibitors with a strong cathodic effect.