Análisis de la aplicación de catalizadores de óxido de manganeso sintetizados a partir de procesos de recuperación de desechos de baterias y otras fuentes industriales

Se llevó a cabo una revisión literaria sobre el uso de óxidos de manganeso (MnOx) provenientes de desechos para la oxidación de compuestos orgánicos volátiles (COV), mediante la aplicación de un algoritmo de búsqueda con dos etapas: heurística (búsqueda y compilación de material bibliográfico) y her...

Full description

Autores:
Flórez Becerra, Camilo Andrés
Rojas Leguizamo, Bryan Ernesto
Tipo de recurso:
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Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/41828
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/41828
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Palabra clave:
Biolixiviación
Baterías
Catalizador
Desechos
Extracción de manganeso
Hidrometalurgia
Óxidos de manganeso
Pirometalurgia.
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Batteries
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Waste
Manganese extraction
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Rights
License
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description Se llevó a cabo una revisión literaria sobre el uso de óxidos de manganeso (MnOx) provenientes de desechos para la oxidación de compuestos orgánicos volátiles (COV), mediante la aplicación de un algoritmo de búsqueda con dos etapas: heurística (búsqueda y compilación de material bibliográfico) y hermenéutica (interpretación de la literatura encontrada, construcción del marco teórico y publicación). En total se revisaron 521 documentos científicos, los cuales se redujeron a 23 bajo distintos criterios de filtrado. Como principales resultados del análisis de la literatura, se logró identificar a los desechos mineros de baja ley, lodos pirometalúrgicos y baterías de tipo alcalinas, ZnC y de iones de litio, como los principales desechos con contenidos de MnOx aprovechables. De estos, las baterías son el único desecho reutilizado como una fuente de MnOx para la síntesis de catalizadores para la oxidación de COV. Los métodos para la extracción de estos óxidos metálicos incluyen los tradicionales (hidrometalúrgicos y pirometalúrgicos) y la biolixiviación. Acerca de los catalizadores preparados a partir de los óxidos recuperados, se encontró que en comparación con aquellos de óxidos puros (preparados o comerciales), los recuperados exhiben mejores cualidades como una alta relación de iones Mn+4 / Mn+3, especies de oxígeno adsorbido, tamaño de grano pequeño y disperso, baja cristalinidad, una alta área superficial y porosidad, cualidades que mejoran la actividad catalítica. Las técnicas de extracción de MnOx y algunos metales presentes en el mismo polvo de batería (Co, Cu, Fe, Ni) así como dopantes externos (Fe, Bi, Ce) pueden potenciar dichas propiedades, como también limitarlas (Li, Al y C).
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En total se revisaron 521 documentos científicos, los cuales se redujeron a 23 bajo distintos criterios de filtrado. Como principales resultados del análisis de la literatura, se logró identificar a los desechos mineros de baja ley, lodos pirometalúrgicos y baterías de tipo alcalinas, ZnC y de iones de litio, como los principales desechos con contenidos de MnOx aprovechables. De estos, las baterías son el único desecho reutilizado como una fuente de MnOx para la síntesis de catalizadores para la oxidación de COV. Los métodos para la extracción de estos óxidos metálicos incluyen los tradicionales (hidrometalúrgicos y pirometalúrgicos) y la biolixiviación. Acerca de los catalizadores preparados a partir de los óxidos recuperados, se encontró que en comparación con aquellos de óxidos puros (preparados o comerciales), los recuperados exhiben mejores cualidades como una alta relación de iones Mn+4 / Mn+3, especies de oxígeno adsorbido, tamaño de grano pequeño y disperso, baja cristalinidad, una alta área superficial y porosidad, cualidades que mejoran la actividad catalítica. Las técnicas de extracción de MnOx y algunos metales presentes en el mismo polvo de batería (Co, Cu, Fe, Ni) así como dopantes externos (Fe, Bi, Ce) pueden potenciar dichas propiedades, como también limitarlas (Li, Al y C).PregradoIngeniero QuímicoA literary review was carried out on the use of manganese oxides (MnOx) from waste for the oxidation of volatile organic compounds (VOCs), by applying a proposed twostage search algorithm: heuristics (search and compilation) of bibliographic material) and hermeneutics (interpretation of the literature found, construction of the theoretical framework and publication). In total 521 scientific documents were reviewed, which were reduced to 23 under different filtering criteria. As main of the literature analysis, results are found to identify low grade mining waste, pyrometallurgical sludge and alkaline, ZnC and lithiumion batteries as the main wastes with usable MnOx contents. Of these, batteries are the only waste reused as a source of MnOx for the synthesis of catalysts for the oxidation of VOCs. Methods for the extraction of these metal oxides include traditional (hydrometallurgical and pyrometallurgical) and bioleaching. Regarding the catalysts prepared from the recovered oxides, it was found that compared to those of pure oxides (prepared or commercial) they obtain a high ratio of Mn+ 4 / Mn+ 3 ions, adsorbed / lattice oxygen species, small and dispersed grain size, low crystallinity , a high surface area and porosity improves the activity of said catalyst. The extraction techniques of MnOx and some metals present in the same battery dust (Co, Cu, Fe, Ni) as well as external dopants (Fe, Bi, Ce) can enhance these properties, as well as limit them (Li, Al and C)application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería QuímicaEscuela de Ingeniería QuímicaBiolixiviaciónBateríasCatalizadorDesechosExtracción de manganesoHidrometalurgiaÓxidos de manganesoPirometalurgia.BiolixiviationBatteriesCatalystWasteManganese extractionHydrometallurgyManganese oxidesPyrometallurgy.Análisis de la aplicación de catalizadores de óxido de manganeso sintetizados a partir de procesos de recuperación de desechos de baterias y otras fuentes industrialesAnalysis of the application of manganese oxide catalysts synthesized from processes of recovery of waste from batteries and other industrial sources *Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf157668https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/36bf6a58-2199-4d52-87f0-d18939c97b09/download8a101c811aa0dfae1b6e603544f4d7ffMD51Documento.pdfapplication/pdf1323314https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/285d868f-4076-434d-8dd0-da748fe43fcd/downloadfabc825bc8dcfc30a8ea6a843bd70c53MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf23277https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/c40111b0-8c47-41ed-b258-1242d9e142f1/download4d362fec97651bebc565087ae4a88c27MD5320.500.14071/41828oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/418282024-03-03 20:20:21.156http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co