The recycling of lithium and iron from spent lithium iron phosphate (LiFePO4) batteries has gained attention due to the explosive growth of the electric vehicle market. To recover both of these metal ions from the sulfuric acid leaching solution of spent LiFePO4 batteries, a process based on precipitation was proposed in this study. Since ferric and ferrous ions coexisted in the leaching solution, all the ferrous ions were first oxidized to ferric ions by adding H2O2 to the leaching solution. About 99% iron(III) was recovered as iron phosphate by adjusting the solution pH to 2 at 25°C for 30 mins. After the precipitation of iron phosphate, the remaining Li(I) in the filtrate was recovered as lithium carbonate by precipitation with Na2CO3 as a precipitant. Addition of acetone to the filtrate at room temperature greatly enhanced the precipitation percentage of Li(I). Moreover, solid Na2CO3 was better than Na2CO3 solution in precipitating Li(I). About 95% of lithium ions was recovered as carbonate precipitates under the optimum conditions: solution pH = 11, 3.0 molar ratio of solid Na2CO3 to Li(I), 7/5(v/v) volume ratio of acetone to the filtrate, 25°C, 300 rpm for 2 hrs.
Efektem ubocznym wytwarzania energii elektrycznej na drodze spalania węgla kamiennego lub brunatnego jest powstawanie znacznych ilości odpadów paleniskowych. Dodatkowym ich źródłem są procesy termicznego unieszkodliwiania różnego rodzaju odpadów, w tym zawierających metale ciężkie. Po spaleniu jednej tony węgla pozostaje około 250 kg popiołów i żużli. Jak podają Rosik-Dulewska i wsp. [24], w 2004 roku, w krajach Unii Europejskiej wytworzono około 43 mln ton lotnych popiołów. Szacuje się, że obecnie aż do około 40% popiołów lotnych jest gromadzonych na składowiskach, skąd obecne w nich zanieczyszczenia, w tym metale ciężkie, mogą ulegać wymywaniu do środowiska, powodując zagrożenie dla gleb i wód. Metoda zagospodarowania odpadów pospaleniowych polega na ich wykorzystaniu jako surowców do produkcji betonów i materiałów budowlanych, spoiw, uszczelnień, wypełnień wyrobisk górniczych oraz w budownictwie hydrotechnicznym [25]. Podejmowane są próby zastosowania popiołów do wytwarzania kompozytów mineralno-organicznych [26] oraz materiałów zeolitowych mogących posłużyć jako adsorbenty zanieczyszczeń gazowych [4]. Przeszkodą w powszechnym wykorzystaniu gospodarczym popiołów jest konieczność spełniania przez nie standardów odnośnie między innymi poziomu promieniotwórczości oraz zawartości metali ciężkich. Przedmiotem niniejszej pracy było porównanie skuteczności bioługowania metali ciężkich z popiołów z wykorzystaniem hodowli bakterii utleniających siarkę oraz bakterii produkujących biologiczne substancje powierzchniowo czynne.
EN
One of the effective methods of heavy metals elimination from ashes is their microbial leaching. Bacteria capable of oxidizing sulphur compounds and producing sulpuric acid are the most commonly used in bioleaching process as well as microorganisms producing organic acids or complexing agents. Another group of microbes, that may be useful in heavy metals bioleaching from wastes are biosurfactant-producing bacteria, supporting the remediation process of soils contaminated with petroleum products and heavy metals. The aim of this research was to compare the effectiveness of bioleaching of zinc, copper, nickel, lead, chromium and cadmium from three samples of ashes obtained from the municipal and industrial wastes incineration plants and a power plant, using sulphur oxidizing bacteria or biosurfactant producing bacteria. Acidifying microorganisms were obtained from the activated sludge from the municipal wastewater treatment plant, adapter to the growth in presence of 1% sulphur. As anionic biosurfactant producers the strains of Bacillus cereus and Bacillus subtilis, were used. The highest effectiveness of zinc and copper elimination from ashes was achieved applying sulphur oxidizing bacteria and a short bioleaching period (up to 48 h). The other metals were bioleached more effectively in biosurfactant containing culture and the process was accomplished in neutral or alkaline environment. The best results of bioleaching was obtained in case of the ash obtained from the municipal wastes incineration plant. It was stated, that bioemulsan producing microorganisms are active as the stimulating factor of the heavy metal release from ashes so they may be applied in practice to the metals elimination from incineration wastes. Further investigation is necessary to determine the optimum bioleaching time in dynamic conditions due to the re-adsorption of metals on microbial cells and ash particles.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.