: Obtención de precursores para catalizadores empleando pilas alcalinas desechadas como materia prima haciendo uso de ácido acético

En el presente proyecto de grado, se recuperaron óxidos de zinc y manganeso de pilas alcalinas desechadas, empleando una combinación de procesos hidrometalúrgicos, cristalización evaporativa y calcinación, con el objeto de, a futuro, emplearlos en la producción de catalizadores. Se realizaron prueba...

Full description

Autores:
Lopez Vega, Maria Jose
Giraldo Ardila, Bayrón Alexis
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/14434
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14434
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Precursores para catalizadores
lixiviación
reciclaje pilas alcalinas
cristalización
Calcinacion
Leaching
Precursors for catalysts
alkaline battery recycling
crystallization
calcination
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description En el presente proyecto de grado, se recuperaron óxidos de zinc y manganeso de pilas alcalinas desechadas, empleando una combinación de procesos hidrometalúrgicos, cristalización evaporativa y calcinación, con el objeto de, a futuro, emplearlos en la producción de catalizadores. Se realizaron pruebas de lixiviación tanto para la pasta anódica como para la pasta catódica de pilas alcalinas desechadas, utilizando soluciones de ácido acético, y se ajustaron parámetros experimentales como la temperatura, concentración del ácido y presencia de aditivos. La variable de respuesta para las lixiviaciones de manganeso fue el color de la disolución, evaluado mediante UV-VIS, y se encontró una mayor absorbancia en las pruebas realizadas a temperatura de 27º C con una concentración de ácido de 4 M, y empleando como aditivos acido nítrico y polvo de hierro cero-valente. Por otro lado, para el zinc, la variable de respuesta fue el tiempo de disolución, donde se obtuvo un tiempo (15 min) de disolución menor en las pruebas realizadas a 70ºC con una concentración de 4 M. La eficiencia para la extracción de Mn fue de 50,78% y para el zinc 100%. Las soluciones obtenidas durante la lixiviación se sometieron a cristalización, obteniéndose exitosamente acetatos de zinc y manganeso que, posteriormente, se sometieron a un proceso de calcinación en una mufla a una temperatura de 600 y 900 º C durante 6 horas para la obtención de sus óxidos. Los óxidos obtenidos se caracterizaron mediante FTIR, en el cual indicaron que la mejor temperatura para obtenerlos fue de 900 °C.
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Se realizaron pruebas de lixiviación tanto para la pasta anódica como para la pasta catódica de pilas alcalinas desechadas, utilizando soluciones de ácido acético, y se ajustaron parámetros experimentales como la temperatura, concentración del ácido y presencia de aditivos. La variable de respuesta para las lixiviaciones de manganeso fue el color de la disolución, evaluado mediante UV-VIS, y se encontró una mayor absorbancia en las pruebas realizadas a temperatura de 27º C con una concentración de ácido de 4 M, y empleando como aditivos acido nítrico y polvo de hierro cero-valente. Por otro lado, para el zinc, la variable de respuesta fue el tiempo de disolución, donde se obtuvo un tiempo (15 min) de disolución menor en las pruebas realizadas a 70ºC con una concentración de 4 M. La eficiencia para la extracción de Mn fue de 50,78% y para el zinc 100%. Las soluciones obtenidas durante la lixiviación se sometieron a cristalización, obteniéndose exitosamente acetatos de zinc y manganeso que, posteriormente, se sometieron a un proceso de calcinación en una mufla a una temperatura de 600 y 900 º C durante 6 horas para la obtención de sus óxidos. Los óxidos obtenidos se caracterizaron mediante FTIR, en el cual indicaron que la mejor temperatura para obtenerlos fue de 900 °C.PregradoIngeniero MetalúrgicoIn this undergraduate project, zinc and manganese oxides were recovered from discarded alkaline batteries using a combination of hydrometallurgical processes, evaporative crystallization, and calcination, with the aim of using them in the production of catalysts in the future. Leaching tests were carried out for both the anodic and cathodic paste of discarded alkaline batteries using acetic acid solutions, and experimental parameters such as temperature, acid concentration, and the presence of additives were adjusted. The response variable for manganese leaching was the color of the solution, evaluated using UV-VIS, and higher absorbance was found in tests carried out at a temperature of 27°C with an acid concentration of 4M, using nitric acid and zero-valent iron powder as additives. On the other hand, for zinc, the response variable was the dissolution time, where a lower dissolution time (15 min) was obtained in tests carried out at 70°C with a concentration of 4M. The efficiency for Mn extraction was 50.78% and for zinc 100%. The solutions obtained during leaching were subjected to crystallization, successfully obtaining zinc and manganese acetates which were then subjected to a calcination process in a muffle furnace at a temperature of 600 and 900°C for 6 hours to obtain their respective oxides. The obtained oxides were characterized using FTIR, which indicated that the best temperature to obtain them was 900°Capplication/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderIngeniería MetalúrgicaUniversidad Industrial de SantanderUniversidad Industrial de SantanderPrecursores para catalizadoreslixiviaciónreciclaje pilas alcalinascristalizaciónCalcinacionLeachingPrecursors for catalystsalkaline battery recyclingcrystallizationcalcination: Obtención de precursores para catalizadores empleando pilas alcalinas desechadas como materia prima haciendo uso de ácido acéticoObtaining precursors for catalysts using discarded alkaline batteries as raw material using acetic acidTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALCarta Confidencialidadd.pdfCarta Confidencialidadd.pdfapplication/pdf315980https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/0da61567-47c3-4b12-86fd-4196093b4b6a/download80e18b132229f0d12b45d47b7b83e62cMD51Carta autorización.pdfCarta autorización.pdfapplication/pdf118014https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/63291f17-c149-4261-b182-77060de5d6c6/download0055174401abe68a99c8b920e31b69deMD52Carta de autorizacion.pdfCarta de autorizacion.pdfapplication/pdf138092https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/117d2b02-af06-44ff-ab82-dc400a7b7b47/download3405175de99bf308422ddc35ba2ca174MD53Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf147387https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/f65f6d9a-ac1a-44ab-a5f3-b3a70eea6aa8/downloada435e80abd64eb3247c6ef1ed5f4f54eMD54Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf1454334https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/654b2b2f-a15c-42c5-b598-c59e2a45ab83/download3056b71e0d6c99a50e36876b19d0e96fMD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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