电池废弃物的环保解决方案新研究揭示新型金​​属提取技术

由加拿大研究人员领导的一项新研究介绍了一种从废旧碱性电池中提取和分离金属的新工艺，为关键材料的有效回收提供了一种有希望的解决方案。

随着全球能源需求不断上升，电池的作用也变得越来越重要。然而，废旧电池含有金属，如果处理不当，会对环境造成重大危害。回收这些金属不仅可以降低环境风险，还可以提供可持续的宝贵材料来源。

该论文发表在《化学技术与生物技术杂志》上，介绍了一种提取钾、锌和锰的技术，与其他现有方法相比，该技术更便宜、更节能。

加拿大舍布鲁克大学研究员、这项研究的主要作者 Noelia Muñoz García 解释了这项研究的意义。García 说：“我们专注于提取碱性电池中的主要矿物质，因为它们占北美废旧电池体积的 70% 以上。”

“这项研究支持循环经济的原则，即材料被重复使用和回收，形成一个闭环系统。这减少了浪费，并通过最大限度地利用资源实现长期经济可持续发展，这是《巴黎协定》等现行条约的主要目标之一。”

重要的是，高效回收电池材料对于减轻有害环境影响至关重要。“废旧碱性电池处理不当的主要问题是钾、锌和锰的化合物会渗入土壤并污染地下水，对环境和人类健康构成威胁，例如生态毒性和非生物耗竭，”加西亚指出。

该技术依赖于一种称为湿法冶金的工艺，该工艺使用水溶液提取金属，即所谓的“浸出”。湿法冶金可在室温下进行，因此比需要高温的方法更节能。

本研究开发的工艺的创新之处在于采用三个独立的步骤来提取金属。在其他湿法冶金工艺中，所有金属都可以在一个浸出步骤中提取出来，从而产生复杂的浸出液成分，而将这些成分分离出来成本很高。

通过使用不同的浸出剂分三个阶段去除金属，研究人员能够生产出更高质量的浸出液，从而降低下游净化成本。总体而言，该工艺的总锌提取效率为 99.6%，锰提取效率为 86.1%。

加拿大舍布鲁克大学研究员、该研究的通讯作者安东尼奥·阿瓦洛斯·拉米雷斯 (Antonio Avalos Ramirez) 对这些高提取效率进行了评论。他说：“最重要的因素是找到合适的浸出剂(在这种情况下是硫酸)和还原剂(过氧化氢)，从而提高这些矿物的提取率。”

研究人员现在正着眼于扩大他们的提取技术。拉米雷斯指出：“下一步将是开发分离和净化装置，以获得足够好的锌和锰，以将它们推向市场并用于生产新产品。需要进一步研究以解决该工艺在工业/商业规模上的可扩展性。”