Análisis comparativo de agentes lixiviantes orgánicos para el reciclaje de plomo a partir de baterías de automóvil

Abstract

Las baterías de plomo representan el 60% de las baterías de almacenamiento de energía eléctrica del mundo. Una batería de plomo que utiliza un automóvil pesa aproximadamente 17 Kg y contiene 35% de pasta de plomo y 29% de plomo. Cerca del 50% del consumo de plomo a nivel mundial proviene de materiales reciclados y reutilizados (Smaniotto et al., 2009). Actualmente, los métodos pirometalúrgicos representan más del 90% de la tecnología para recuperación de plomo; sin embargo, estos procesos son severamente criticados debido a la emisión de dióxido de azufre por la descomposición de sulfato de plomo a temperaturas elevadas, además de las emisiones de partículas (Sonmez and Kumar, 2009).. La recuperación de plomo mediante el reciclaje de baterías por procesos hidrometalúrgicos ha sido investigada como una alternativa a los procesos pirometalúrgicos. En el presente trabajo de tesis se realizó un análisis termodinámico comparativo de la lixiviación de plomo a partir de agentes de lixiviación tipos carboxílicos (citrato, acético, oxálico, EDTA y NTA). Durante el proceso de lixiviación se establecieron tres niveles de condiciones, para la concentración de los agentes lixiviantes fueron 0.25 M, 0.5 M, 1 M y el porcentaje en peso de sólidos fueron 0.1 g, 1.0 g, 3.0 g. Se fijó la temperatura a 25°C, el pH a 7 y la velocidad de agitación a 300 rpm. Además se utilizó hidracina como agente reductor y peróxido de hidrógeno como agente oxidante (Zárate-Gutiérrez and Lapidus, 2014). Finalmente se analizó la electrodepositación del plomo en medio de las soluciones delos agentes lixiviantes seleccionados. Los resultados obtenidos mostraron recuperaciones del 90% en las condiciones en condiciones en los niveles estudiados, para la concentración de los agentes lixiviantes fueron 0.25 M, 0.5 M, 1 M y el porcentaje en peso de sólidos fueron 0.1 g, 1.0 g, 3.0 g, siendo citrato el agente de lixiviación con mayor eficiencia.

Abstract: Lead batteries account about 60% of the world's electric power storage batteries. An automobile lead battery weighing approximately 17 Kg contains 35% lead paste and 29% lead. About 50% of the world's lead consumption derive from recycled and reused materials (Smaniotto et al., 2009). Currently, pyrometallurgical methods account for more than 90% of lead recovery technology. However, they are severely criticized because the emission of sulfur dioxide by decomposing lead sulphate at elevated temperatures in addition to emissions of particulate matter (Sonmez and Kumar, 2009). The lead recovery from the recycling of batteries by hydrometallurgical processes has been investigated as an alternative to the pyrometallurgical processes. Therefore, a comparative thermodynamic analysis was studied by leaching of lead from carboxylic leaching agents (Citrate, acetic, oxalic, EDTA and NTA). Three levels conditions were established, varying the concentration factors and S / L ratio, setting the temperature, pH and agitation speed. Hydrazine was used as reducing agent and hydrogen peroxide as oxidizing agent (Zárate-Gutiérrez and Lapidus, 2014). Also, the behaviour of lead at electrolysis step was analyzed. The results obtained showed recoveries of up to 90% in the above-mentioned conditions, being Citrate the leaching agent with greater efficiency.