| Revista: | Ingeniería y desarrollo |
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| Número de sistema: | 000549780 |
| ISSN: | 0122-3461 |
| Autores: | Moccia Paradisi, Alberto2 Hernández-Pardo, Diego1 Ardila Santamaria, Nadia1 Delvasto, Pedro1 |
| Instituciones: | 1Universidad Industrial de Santander, 2Universidad Simón Bolívar, Caracas, Venezuela, |
| Año: | 2023 |
| Volumen: | 41 |
| Número: | 2 |
| Paginación: | 117-136 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Inglés |
| Resumen en inglés | In this paper, we propose a hydrometallurgical procedure to treat spent Ni-Cd batteries using organic acids as leaching agents. The electrode materials of the batteries were extracted and leached using a combination of acetic, citric, and sulfuric acids and their mixtures in a two-stage selective scheme. This procedure aimed to recover metal-bearing solid products. The leachates were treated by evaporation/crystallization or chemical precipitation to obtain the solid products. These products were characterized using scanning electron microscopy, chemical analysis by atomic absorption spectroscopy, mineralogical phases by x-ray diffraction, and infrared spectroscopy. In the first leaching step, 15% m/m citric acid was used to recover 85±5 wt.% of the cadmium present as a carboxylate salt. In the second leaching stage (5% m/m acetic acid mixed with 3% m/m sulfuric acid), 50±3 wt.% of nickel was recovered, in the form of a product consisting of a mixture of hydroxides and salts. The remaining solid from the second leaching stage was a valuable metal product containing nickel (96±4 wt.%). The analysis of the results allowed us to depict a conceptual process flow diagram for the selective leaching of the spent Ni-Cd batteries, and the possible industrial use of the solid products obtained. |
| Resumen en español | Se propone una ruta de procesamiento hidrometalúrgico de pilas Ni-Cd gastadas utilizando ácidos orgánicos como principales agentes lixiviantes. Los electrodos de tales pilas fueron lixiviados utilizando diferentes ácidos y mezclas de ellos, con la finalidad de encontrar la mejor combinación de variables operativas para una recuperación eficiente de metales valiosos; los productos obtenidos fueron caracterizados empleando microscopía electrónica de barrido, análisis químico por espectroscopia de absorción atómica, difracción de rayos x y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier. Se encontró que es posible obtener productos aprovechables en varias industrias aplicando dos etapas de lixiviación selectiva: en la primera, se emplea ácido cítrico al 15% m/m para recuperar 85±5% en peso de cadmio como sal; en la segunda, se emplea ácido acético al 5% m/m mezclado con ácido sulfúrico al 3% m/m, con el fin de recuperar el 50±3% en peso níquel en un producto formado por hidróxidos y sales. El sólido remanente de la segunda etapa de lixiviación también puede ser aprovechable, pues contiene 96±4% en peso de níquel. |
| Palabras clave: | ácidos orgánicos, hidrometalurgia, pilas gastadas Ni-Cd, valorización |
| Keyword: | hydrometallurgy, organic acids, spent Ni-Cd batteries, valorization |
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