Projekti / Programi
Uporaba sekundarnih svinčevih žlinder kot vir sekundarnih surovin za pridobivanje svinca
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.04.00 |
Naravoslovje |
Kemija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.04 |
Naravoslovne vede |
Kemija |
sekundarne surovine, svinec, sekundarna svinčeva žlindra, ločevanje
Raziskovalci (10)
Organizacije (2)
Povzetek
Svinčeva baterija je še vedno najbolj razširjena baterija na številnih področjih uporabe. Pomembna prednost svinčevih baterij je enostavnost njihovega recikliranja, saj se danes reciklira 99 % vseh svinčevih baterij. Iztrošene baterije najprej zdrobijo in odstranijo žveplovo kislino, čemur sledi ločitev plastike s flotacijo. Dobljeno baterijsko pasto razžvepljijo z natrijevim karbonatom ali natrijevim hidroksidom in jo predelajo v redukcijski peči, kjer pasto obdelajo z železnimi ostanki, ogljikom in silikatnimi talili, pri čemer nastaneta elementarni Pb in žlindra. Slednja se odlaga na različna odlagališča. Takšne žlindre vsebujejo velike količine uporabnih elementov kot so Pb (?22%), Zn in Cu, vendar vsebujejo tudi mobilne toksične elemente Pb, Zn in Cd. Da bi zmanjšali količine strupenih odpadkov in dosegli cilj brez odpadkov v EU, moramo razvijati ustrezne tehnologije za ločevanje in predelavo vseh komponent iz teh odpadkov. Slovenski proizvajalec MPI-Reciklaža d.o.o. uporablja lasten postopek za recikliranje svinčevih baterij in letno proizvede približno 10.500 ton svinčeve žlindre. Cilj projekta je dovolj predelati žlindro, da bi se Pb iz žlindre lahko ponovno uporabil v postopku recikliranja svinčevih baterij. Predhodne analize kažejo, da njihova žlindra vsebuje tudi Na2SO4, antracit in železove opilke, ki so sestavine v postopku recikliranja, pa tudi približno 10% Pb in 3,6% Zn. Da bi dosegli cilj, je potrebno iz žlindre odstraniti Na2SO4, antracit in železove opilke, preostale Zn, Cu in Fe pa po potrebi izlužiti, z namenom priprave svinčevega koncentrata primernega za ponovno uporabo v postopku reciklaže svinčevih baterij. Žal tak postopek že ni bil razvit. Do sedaj so bile uporabljene le pirometalurške metode, ki pa zahtevajo visoke temperature in porabijo ogromne količine energije, skupaj s precejšnjo količino neobnovljivih virov in so zato neugodne. Potekale so tudi raziskave različnih hidrometalurških postopkov, ki temeljijo na citratih, ocetni kislini, klorovodikovi kislini in dušikovi kislini, vendar ne morejo pokriti celotnega spektra ločevanja, potrebnega za to vrsto odpadkov. V projektu predlagamo preizkus kombiniranega pristopa z uporabo kemičnih in fizikalnih tehnik ločevanja za rešitev te težave. Na2SO4 bomo raztopili, skoncentrirali in odstranili iz raztopine z izkoriščanjem velike razlike v njegovi topnosti med 30 in 10°C. V naslednjem koraku bomo z uporabo razlike v gostoti in posebnih pulzirajočih gravitacijskih koncentratorjev, spiral in Mozleyevih gravitacijskih separatorjev odstranili delce antracita različnih velikosti. V naslednji stopnji bomo žlindro zdrobili in železne opilke skupaj z magnetnimi železovimi oksidi odstranili z magnetnimi separatorji. Če bo koncentrat svinca, pridobljen s temi koraki, dosegel merila za uporabo v postopku recikliranja svinčevih baterij, se bo le ta direktno uporabil. V nasprotnem primeru bodo preizkušeni drugi, bolj zapleteni postopki, vključno s hidrometalurško ekstrakcijo, cementacijo in elektrolitskim pridobivanjem Cu, Zn in Fe. Glavni cilj predlaganega projekta je ustvariti svinčev koncentrat iz žlindre, primeren za vrnitev v postopek recikliranja svinčeve kovine. Poleg svinčevega koncentrata bodo dobljeni še trije produkti. Antracit se lahko peletizira in uporabi v istem postopku in uporablja kot reducent. Železove okside se z železovih opilkov odstrani z obribavanjem in se jih vrne v postopek. Na2SO4, pridobljen v prvem koraku, se uporablja v proizvodnji detergentov in papirja in se lahko prodaja kot ločen izdelek. Ponovna predelava žlindre bo znatno izboljšala izkoristek postopka recikliranja in zmanjšala tveganje za okolje, ki ga predstavljajo izlužljivi toksični elementi, prisotni na odloženi žlindri, in bo kot taka pomemben korak k proizvodnji brez odpadkov.
