Bitmiş Alkali Pillerden Çevre Dostu Sürdürülebilir Bir Yöntemle Çinko ve Mangan Kazanımı
Recovery of Zinc and Manganese from spent alkaline battery via a sustainable environmental method
Yazar: NESLİHAN TAŞDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET HAKAN MORCALI
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Çinko = Zinc

Özet:
ÖZET
Bu çalışma ile çevre dostu sürdürülebilir bir yöntemle atık alkali piller içerisindeki çinko (Zn) ve mangan (Mn) elementlerinin geri kazanımın üzerine bir dizi laboratuvar çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Fiziksel işlemler sonucu elde edilen pil pastası inorganik asitler kullanılarak çözümlendirilmiş, pil pastası içerisindeki Zn ve Mn elementlerinin çözeltiye geçme verimine etki eden parametreler: asit konsantrasyonu, katı-sıvı oranı, reaksiyon süresi, sıcaklık ve karıştırma hızı olarak araştırılmaktadır. Deneysel çalışmalarda Zn konsantrasyonları EDTA(Etilendiamin teytra asetik asit) ile Eriochrome Black-T indikatörü varlığında titrasyon yöntemiyle belirlenmektedir. Bitmiş alkali pillerden ZnSO4.xH2O bileşiği ve çözümlendirme işlemi sonucunda arta kalan pil pastasından Mn3O4 bileşiği geri kazanılarak çevre dostu bir yöntemin uygulanabilirliği ortaya çıkarılmaktadır.
Bu çalışmada hidrometalurjik yöntem kullanılmaktadır. Deneylerde bitmiş alkali pillerin içerisindeki Zn, sülfürik asit varlığında atmosfer koşullarında çözünürlüğüne etki eden parametreler incelenmektedir. Deneysel çalışmalar neticesinde elde edilen bulgulara göre, çözücü derişimi, sıcaklık, karıştırma hızının artması ve katı-sıvı oranının azalması ile çözünürlük artmaktadır. Çözelti derişimi 0,075 mol/L iken 480 dk. liç süresinde pil tozundaki çinkonun % 68,80'inin çözündüğü görülmektedir. Yapılan bir takım laboratuar çalışmalarına göre diğer parametrelere nazaran reaksiyon sıcaklığı ve çözelti derişiminin çinko içeren pil tozunun çözünürlüğü üzerinde önemli etkiye sahiptir. Reaksiyon sıcaklığı 25°C den 65 °C'ye yükseldiğinde sırasıyla 480 dk. ve 90 dk. liç süresinden sonra pil tozundaki çinkonun çözünürlüğünün % 68,8 ve % 81,78 olduğu elde edilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Bitmiş Piller, Çinko, Mangan, Kompleksleştirme, Hidrometalurjik, Sülfürik Asit

Abstract:
ABSTRACT
	In this study, a series of laboratory studies are carried out on the recovery of zinc (Zn) and manganese (Mn) elements in waste alkaline batteries in an environmentally friendly sustainable method. The battery paste obtained by physical processes is analyzed by using inorganic acids. In the experimental studies, Zn concentrations were determined by EDTA (Ethylenediamine tetra acetic acid) and titration method in the presence of Eriochrome Black-T indicator. The ZnSO4. xH2O compound from the finished alkaline batteries and the Mn3O4 compound from the battery paste are recovered to demonstrate the applicability of an environmentally friendly method.
In this study, hydrometallurgical process is used. In the experiments, the solubility of zinc battery powder in the presence of sulfuric acid in the finished button type cells is examined. According to the results obtained from the experimental studies, solubility increases with increasing solvent concentration, temperature, stirring speed and decreasing solid-liquid ratio. While the solution concentration is 0.075 mol / L, it is seen that 68.80 % of the zinc in the battery powder dissolves during the leaching period of 480 min. According to a number of laboratory studies, the reaction temperature and solution concentration have a significant effect on the solubility of zinc-containing battery powder compared to other parameters. When the reaction temperature rises from 25 ° C to 65 ° C, after 480 min. and 90 min. leaching, the solubility of zinc in the battery powder is 68.8 % and 81.78 %.
Keywords: Exhausted Batteries, Zinc, Manganese, The complexation, Hydrometallurgical, sulfuric acid