|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2017-1244 |
Contribuţii privind recuperarea metalelor neferoase din bateriile cu conţinut de zinc şi mangan scoase din uz
Catrina, Simona Mihaela
2014-05-29
Abstract: REZUMAT Cuvinte cheie: Zinc, Mangan, Metale neferoase, deşeuri, baterii Reciclarea metalelor este cea mai matura si mai dezvoltata dintre toate industriile. Pentru majoritatea metalelor s-au calculat perioadele de epuizare a resurselor primare, fiind prevazute pentru acest mileniu, crize majore[2]. Dezvoltarea intensă a recuperării metalelor neferoase din resurse secundare, în a doua jumătate a secolului XX a ridicat problema utilizării de noi tehnologii, ―prietenoase∥ cu mediul [3], pentru procesarea acestui tip de materii prime, prin înlăturarea, pe cât posibil, a proceselor generatoare de noxe. Ţinând cont de aceste considerente, lucrarea a fost structurată în două părţi principale. In prima parte a lucrării, pe baza literaturii de specialitate, se face o analiză a situaţiei actuale privind reciclarea bateriilor scoase din uz şi trecerea în revistă a principalelor tehnologii existente, analiză din care se poate trage concluzia că industria de reciclare a metalelor neferoase din aceste materii prime foloseşte diferite scheme tehnice mai mult sau mai puţin prietenoase cu mediul. A doua parte a lucrării este dedicată cercetărilor experimentale proprii pentru stabilirea unor procese atât ecologice cât şi accesibile din punct de vedere al costurilor pentru valorificarea deşeurilor provenite din dezmembrarea bateriilor scoase din uz. Pentru început se face o analiza structurală a bateriilor uzate, cu conţinut de Zn şi Mn şi caracterizarea fizico-chimică a bateriilor uzate cu conţinut de Zn şi Mn, s-a determinat compoziţia chimică a 20 tipuri de baterii uzate, existente pe piaţă în vederea stabilirii compoziţiei chimice (Spectrometria de Emisie Optică cu Plasmă şi XRD). În continuare s-au făcut cercetări privind extracţiei zincului si manganului din bateriile uzate cu conţinut de zinc şi mangan prin solubilizarea selectivă a zincului prin leşiere în mediu alcalin (în conformitate cu rezultatele se poate spune că: 82% din zinc pentru bateriile Zn-Carbon şi 64% din zinc pentru baterii alcaline, poate fi solubilizat selectiv cu <0,1% Mn într-o soluţie 4 mol/l NaOH, agitare timp de 60 min., la 800C, şi 100 g/l raportul S/L, concentraţia zincului în soluţie este dependentă de concentraţia NaOH şi raportul S/L descreşte randamentul de extracţie al zincului şi randamentul de recuperare al zincului este mai mic pentru bateriile alcaline), în mediu acid (Rezultatele examinărilor indică faptul că metoda de leşiere cu acid sulfuric pentru o concentraţie de acid este potrivită pentru recuperarea de aproape 96% din Zn ca soluţie apoasă de ZnSO4. Cu toate acestea, în aceste condiţii, doar aproximativ 43,5% din mangan ar putea fi transferate în soluţie, aceasta fiind probabil cauzată, de existenţa MnO2, în pasta de electrozi. Pentru a rezolva această problemă poate fi utilizat un agent reducător (cum ar fi glucoza, SO2, peroxid de ABSTRACT Keywords: Zinc, manganese, nonferrous metals, waste, batteries Recycling of metals is the most mature and most developed of all industries. For most metals were calculated the periods of depletion of primary resources, major crises being provided for this millennium [2]. Intensive development of nonferrous metals recovery from secondary resources, in the second half of the twentieth century, raised the issue of use of new technologies, environmentally "friendly" [3] to process such raw materials by removing as much as possible of emissions generators processes. Given these considerations, the work was divided into two main parts. In the first part of the thesis, based on literature, is made an analysis of the current situation regarding spent battery recycling and overview of the main existing technologies, analysis of which it can be concluded that the nonferrous metal recycling industry from these raw materials uses various technical drawings more or less environmentally friendly. The second part of the thesis is devoted to own experimental research to establish both ecological and accessible processes in terms of costs for waste recovery coming from dismantling spent batteries. First is made a structural analysis of batteries containing Zn and Mn and physic-chemical characterization of spent batteries containing Zn and Mn; was determined the chemical composition of 20 types of spent batteries, available on the market to determine the chemical composition (Plasma Optical Emission Spectrometry and XRD). Further investigations were made manganese from spent batteries containing zinc and manganese by selective solubilisation through leaching in alkaline environment (according to the results it can be said that: 82% Zn from zinc-carbon batteries and 64% Zn from alkali battery can be selectively solubilised with <0.1% Mn in 4 mol / l NaOH solution, stirring for 60 min. at 800C, and the S / L ratio of 100 g / l; concentration of zinc in the solution is dependent on the concentration of NaOH, and the S / L ratio decreases the extraction efficiency of zinc and the recovery yield of zinc is lower for alkaline batteries), in an acidic medium (the results of the examinations indicate that the method of leaching with sulphuric acid at a concentration suitable for the recovery of Zn close to 96% as ZnSO4 aqueous solution. However, in these conditions, only about 43.5% of the manganese can be transferred into solution, which is probably caused by the existence of MnO2 electrode paste outcome from crushing of spent portable batteries containing zinc and manganese. The thesis concludes with a chapter of conclusions, original contributions and references. hidrogen, etc.) care reduce Mn4+, insolubil în acid sulfuric la Mn2+, solubil) şi punerea la punct a uniu proces electrolitic pentru producerea simultană a MnO2 de calitatea celui folosit în bateriile portabile şi un zinc de calitate comercială, depunerea realizându-se din soluţia de sulfat de Zn şi Mn rezultată la leşierea acidă reductivă a pastei de electrozi rezultată la sfărâmarea bateriilor portabile uzate cu conţinut de zinc şi mangan. Lucrarea se încheie cu un capitol de concluzii, contribuţii originale şi bibliografie. in the electrode paste. To solve this issue can be used a reducing agent (such as glucose, SO2, hydrogen peroxide, etc.) which reduces Mn4+, insoluble in sulphuric acid to soluble Mn2+) and the development of a electrolytic process for simultaneously producing of MnO2 and commercial quality zinc with the same quality of the one used for portable batteries, the deposit realizing from the Zn and Mn sulphate solution resulting after reductive acidic leaching of
Keyword(s): Reciclare (deşeuri, etc.) -- Metale -- Teză de doctorat ; Ingineria materialelor -- Teză de doctorat ; Hidrometalurgie -- Teză de doctorat ; Zinc -- Recuperare, Recondiţionare, Reutilizare -- Teză de doctorat ; Mangan -- Recuperare, Recondiţionare, Reutilizare -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2017-04-25, last modified 2017-04-25
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::