Разработан новый метод извлечения металлов из щелочных батареек

Группа канадских ученых представила новый способ извлечения и разделения металлов из таких батареек, открывая перспективы для эффективной переработки важных материалов.

Однако, несмотря на значимость этого процесса, неправильная утилизация использованных батареек представляет серьезные экологические угрозы из-за содержания металлов. Экологические проблемы, вызванные неправильной утилизацией, могут иметь долгосрочные последствия для окружающей среды.

Основная проблема неправильной утилизации отработанных щелочных батарей заключается в том, что соединения калия, цинка и марганца могут выщелачиваться в почву и загрязнять грунтовые воды, создавая угрозы для окружающей среды и здоровья человека, такие как экотоксичность и абиотическое истощение, – отметила научный сотрудник Университета Шербрука в Канаде и ведущий автор исследования Ноэлия Муньос Гарсия. Новый метод извлечения и разделения металлов из батареек, предложенный учеными, может стать ключом к более безопасной и эффективной переработке этих материалов.

Исследование, опубликованное в Journal of Chemical Technology and Biotechnology, представляет новую технологию переработки металлов, которая не только снижает экологические риски, но и обеспечивает устойчивый источник ценных материалов. Ученые сосредоточились на извлечении основных минералов, таких как калий, цинк и марганец, присутствующих в щелочных батарейках, поскольку они составляют более 70% объема использованных батареек в Северной Америке.

Новая технология извлечения металлов, описанная в исследовании, представляет собой более дешевый и энергоэффективный способ по сравнению с существующими методами. Это открывает новые перспективы для устойчивого использования ресурсов и снижения негативного воздействия на окружающую среду.

Применение данной технологии может значительно увеличить эффективность переработки отработанных батареек и способствовать устойчивому развитию производства. В результате, будет обеспечен постоянный источник ценных материалов, что важно для современной промышленности и экономики.

Гидрометаллургия - это процесс извлечения металлов с использованием водных растворов, известный как «выщелачивание». Этот метод является энергоэффективным, поскольку может осуществляться при комнатной температуре, в отличие от технологий, требующих высоких температур.

Новаторство предложенного в исследовании процесса заключается в его трехэтапной структуре для извлечения металлов. В отличие от других гидрометаллургических методов, где все металлы извлекаются за один этап, здесь каждый этап направлен на извлечение конкретного металла, что упрощает последующую обработку и разделение компонентов.

Этот подход позволяет сократить затраты на разделение металлов и минимизировать образование сложных растворов, что делает процесс более экономически выгодным и эффективным. В результате улучшения технологии гидрометаллургии возможно увеличение производительности и снижение вредного воздействия на окружающую среду.

Исследователи обнаружили, что разделение металлов на три фазы с применением различных выщелачивающих агентов привело к получению более чистых растворов, что в свою очередь снизило издержки на последующую очистку. Этот метод позволил достичь общего коэффициента извлечения на уровне 99,6% для цинка и 86,1% для марганца.

Наиболее важным фактором, отмечают ученые, стало подбор подходящего выщелачивающего агента (в данном случае - серной кислоты) и восстановителя (перекиси водорода), которые значительно увеличили эффективность извлечения этих минералов. Это открытие имеет большое значение для промышленности и экологии.

В настоящее время исследователи активно работают над планами по масштабированию своей технологии, с целью применения ее на практике и внедрения в промышленное производство. Новый метод извлечения металлов из руды может значительно улучшить процессы добычи и обработки полезных ископаемых, что в свою очередь повысит эффективность производства и снизит вредное воздействие на окружающую среду.

Источник и фото - nia.eco