Utvinning av zink från kasserade alkaliska batterier genom pyro-kemi

Syfte och mål

En pyro-kemisk process med låga CO2 utsläpp för utvinning av zink från förbrukade alkaliska batterier utvecklades. Processeffektiviteten ökade och koldioxidutsläpp minskade kraftigt när H2 gas användes som reduktionsmedel. Avfallsmängden bestämdes vara den kritiska faktorn för att styra effektiviteten i processen om en horisontell statisk ugn är att föredra. Gasanalyser avslöjade att avgaserna från processen domineras av CO och CO2, men andra mindre gaser, som kan vara behandlingsbara, detekterades även i avgasflödet.

Resultat och förväntade effekter

Zink (Zn) återvinningen nådde 99,0% med hjälp av ytterligare kol som reduktionsmedel vid 950°C under 60 minuters processtid. Samtidigt ökade utsläppen av CO2. När H2 gas användes som reduktionsmedel, kunde 99,7 och 99,8% av Zn utvinnas ur avfallet vid 950°C under 45 respektive 60 minuter och CO2-utsläppen minimeras. Partiklar av Zn och manganoxid framställdes i processen. Projektresultaten visar att i industriell skala kan den pyrokemiska processen vara ekonomiskt och miljömässigt möjligt för återvinning av Zn från förbrukade batterier.

Upplägg och genomförande

Projektet undersökte utvinning av Zn från batteriavfall genom en utvecklad pyrokemisk process och effekterna av typen och mängden av reduktionsmedel, processtiden och avfallsmängden studerades systematiskt för att optimera förutsättningarna för en hög återvinningsgrad och låg CO2 emission. Energiförbrukningen och avgaser från den optimerade processen analyserades. Processens CO2-utsläpp är mindre än för nuvarande industriella Zn process med tanke på att använda miljövänliga energikällor. De submikrona Zn-partiklar som tillverkades är en marknadsfärdig produkt.