Odzysk niklu, kadmu i kobaltu ze zużytych baterii

• Autorzy: Kończyk J. , Sobianowska-Turek A. , Sobianowska K.

Identyfikatory

DOI

10.16926/tiib.2016.04.20

Warianty tytułu

EN

Nickel, cadmium and cobalt recovery from spent batteries

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaproponowano czteroetapowy proces odzysku niklu, kadmu i kobaltu ze zużytych baterii niklowo-kadmowych (Ni-Cd) oraz niklowo-wodorkowych (Ni-MH) obejmujący obróbkę mechaniczną, kwaśne ługowanie odpowiednio przygotowanych odpadów bateryjnych, ekstrakcję rozpuszczalnikową badanych metali przy użyciu tetratiofosforylowanego rezorcyn[4]arenu oraz reekstrakcję metali do fazy wodnej. Ponadto, w celu optymalizacji procesu, określono wpływ wybranych parametrów, takich jak: temperatura początkowa i czas prowadzenia ługowania, rodzaj kwasu mineralnego oraz pH fazy wodnej i stężenie ekstrahenta na wydajność i selektywność odzysku badanych metali.

EN

Presented work describes four-step recovery process of nickel, cadmium and cobalt from Ni-Cd and Ni-MH batteries. The process consists of mechanical treatment, acid leaching, solvent extraction with the use of tetratiophosphorylated resorcin[4]arene and reextraction of the metal ions to aqueous phase. Additionally, in order to optimize the process, effect of some parameters, such as temperature and duration time of the leaching, the type of mineral acid, pH of aqueous phase and extractant concentration on efficiency and selectivity of metal recovery was determined.

Słowa kluczowe

PL

zużyte baterie; kwaśne ługowanie; ekstrakcja rozpuszczalnikowa; nikiel; kadm; kobalt; rezorcyn[4]aren

EN

spent batteries; acid leaching; solvent extraction; nickel; cadmium; cobalt; resorcin[4]arene

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie
• Czasopismo: Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 4
• Strony: 233--246
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kończyk J.

• Instytut Chemii, Ochrony Środowiska i Biotechnologii Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie al. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa

autor

Sobianowska-Turek A.

• Zakład Technologii Odpadów i Remediacji Gruntów Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Wrocławska Plac Grunwaldzki 9, 50-370 Wrocław

autor

Sobianowska K.

• Zakład Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska ul. Smoluchowskiego 23, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] Główny Inspektor Ochrony Środowiska, Raport o funkcjonowaniu gospodarki bateriami i akumulatorami i zużytymi akumulatorami za rok 2010; Warszawa 2011; www.gios.gov.pl/images/dokumenty/gospodarka_odpadami/zseie/raport_ 2010.pdf (data dostępu: 30.05.2016).
• [2] Główny Inspektor Ochrony Środowiska, Raport o funkcjonowaniu gospodarki bateriami i akumulatorami i zużytymi akumulatorami za rok 2011, Warszawa 2012; www.gios.gov.pl/images/dokumenty/raporty/raport_baterie_2011.pdf (data dostępu: 30.05.2016).
• [3] Główny Inspektor Ochrony Środowiska, Raport o funkcjonowaniu gospodarki bateriami i akumulatorami i zużytymi akumulatorami za rok 2012, Warszawa 2013; www.gios.gov.pl/images/dokumenty/raporty/Raport_2012.pdf (data dostępu: 30.05.2016).
• [4] Główny Inspektor Ochrony Środowiska, Raport o funkcjonowaniu gospodarki bateriami i akumulatorami i zużytymi akumulatorami za rok 2013, Warszawa 2014; www.gios.gov.pl/images/dokumenty/gospodarka_odpadami/zseie/raport_ 2013.pdf (data dostępu: 30.05.2016).
• [5] Główny Inspektor Ochrony Środowiska, Raport o funkcjonowaniu gospodarki bateriami i akumulatorami i zużytymi akumulatorami za rok 2014; Warszawa 2015; www.gios.gov.pl/images/dokumenty/raporty/raport2014.pdf (data dostę- pu: 30.05.2016).
• [6] Kosarga E., Walkowiak W., Gega J., Hydrometalurgiczne metody wydzielania metali ze zużytych baterii i akumulatorów, Przemysł Chemiczny, 85, 2006, 249–253.
• [7] Sobianowska-Turek A., Szczepaniak W., Zabłocka-Malicka M., Electrochemical evaluation of manganese reducers - recovery of Mn from Zn-Mn and Zn-C battery waste, Journal of Power Sources, 270, 2014, 668–674, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.07.136.
• [8] Sobianowska-Turek A., Ulewicz M., Sobianowska K., Ion flotation and solvent sublation of zinc(II) and manganese(II) in the presence of protonionizable lariat ethers, Physicochemical Problems of Mineral Processing, 52(2), 2016, 1048-1060.
• [9] Szczygieł I., Winiarska K., Bieńko A., Suracka K., Gaworska-Koniarek D., The effect of the sol–gel autocombustion synthesis conditions on the Mn– Zn ferrite magnetic properties, Journal Alloys and Compounds, 604, 2014, 1–7, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.03.109.
• [10] Sobianowska-Turek A., Szczepaniak W., Żurek A., Satora W., Starowicz A., Patent. Polska, nr 220853. Sposób utylizacji masy odpadów baterii Zn-C i Zn-Mn pozostałej po wydzieleniu frakcji ferromagnetycznej: Int. Cl. B09B 3/00, H01M 6/52. Zgłosz. nr 396082 z 25.08.2011. Opubl. 29.01.2016.
• [11] Czerwiński A., Akumulatory, baterie, ogniwa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005.
• [12] Dłubak J., Rogulski Z., Baterie i akumulatory w Polsce, Przemysł Chemiczny, 93(5), 2012, 709.
• [13] Mantuano D.P., Dorella G., Elias R.C.A., Mansur M.B., Analysis of hydrometallurgical route to recover base metals from spent rechargeable batteries by liquid-liquid extraction with Cyanex 272, Journal of Power Sources, 159, 2006, 1510–1518, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2005.12.056.
• [14] Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 paź-dziernika 2000 r.
• [15] Schantwinkel B., Stoll I., Mix A., Rekhavsky M.V., Borovkov V.V., Inoue Y., Mattay J., Monomeric, dimeric and hexameric resorcin[4]arene assemblies with alcohols in apolar solvents, Chemical Communications, 2008, 3873–3875, DOI: http://dx.doi.org/10.1039/b803890b.
• [16] Konczyk J., Miroshnychenko S., Kozlowski C., Extraction properties of tetraheptylresorcin[4]arenes in relation to Cr(III) ions, Physicochemical Problems of Mineral Processing, 52, 2016, 835–844.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).