Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Verfahrenstechnik und Technische Chemie Das Forum für die Chemie jenseits von Reagenzgläsern und Glaskolben. Hier können Probleme der Reaktionstechnik sowie der thermischen und mechanischen Stoffwandlungs- und Trennprozesse diskutiert werden.

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Alt 10.07.2017, 20:27   #1   Druckbare Version zeigen
Bullseye2550 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
Trennung Mn und Zn aus Schwarzmasse von Batterien

Hallo!

Ich suche nach Möglichkeiten das Zink und Mangan selektiv aus der Schwarzmasse von recycelten Batterien abzuscheiden.

Dies sollte auf einem hydrometallurgischen (oder auch rein mechanischem) Weg erfolgen, nicht pyrometallurgisch;

Welche Möglichkeiten gibt es dafür?

Ionenaustauscher (teuer), Fällung (selektiv genug?), Flüssig-Flüssig-Trennung, Elektrolyse (teuer).

Hat noch jemand einen Tipp?
Bullseye2550 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 11.07.2017, 04:18   #2   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.813
AW: Trennung Mn und Zn aus Schwarzmasse von Batterien

Kannst Du uns sagen, in Form welcher Verbindungen / Salze Zink und Mangan vorliegen? Was suppt sonst noch so an Verunreinigungen rum?
__________________
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Und so gehts hier manchmal zu (sowas Ähnliches wie Fronleichnam, hier wird TuDiGong, dem Erdgott, tüchtig eingeheizt!) Oder so (auch ungeeignet für Gefahrstoffphobiker) und so und so.
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Alt 11.07.2017, 13:25   #3   Druckbare Version zeigen
Bullseye2550 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Trennung Mn und Zn aus Schwarzmasse von Batterien

Zink liegt als elementares Zink, Zinkhydroxid und Hydroxyzinkat; Mangan als Mangan(IV)oxid und Mangan(III)hydroxid vor.

In der Schwarzmasse sind noch Kohlenstoff, Eisen, Aluminium, Cadmium, ... enthalten.

Als Beispiel eine Analyse mit ICP-MS-Screening:

Element
Ergebnis
[mg/l]
Na 170
Fe 770
Ni 430

Element
Ergebnis
[μg/l]
Li 17600
Be < 200
Mg 10000
Al 41200
Si 12700
P 280
Ti 6310
V < 10
Cr 650
Co 37000
Cu 83200
As < 100
Se 750
Sr 2900
Mo 320
Pd < 100
Ag 77
Cd 61900
Sn 350
Sb 34
Te < 100
Ba 95700
W < 10
Hg 4390
Tl < 10
Pb 390
Bullseye2550 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.07.2017, 18:37   #4   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.649
AW: Trennung Mn und Zn aus Schwarzmasse von Batterien

Grobtrennung: Das Zink und seine (Hydr)Oxide sind in Schwefelsäure löslich. Die höheren Manganoxide schwer bis garnicht.

Nach dem Auflösen des Zinks die Lösung filtrieren. Zink ließe sich dann elektrolytisch wieder gewinnen.

Das Manganoxid könnte in einem weiteren Schritt mittels Salzsäure aufgeschlossen werden. Achtung Chlorentwicklung!


Den Rest vom Periodensystem kann man vermutlich laut Analyse ignorieren.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis

Geändert von Nobby (11.07.2017 um 19:01 Uhr)
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.07.2017, 22:11   #5   Druckbare Version zeigen
Bullseye2550 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Trennung Mn und Zn aus Schwarzmasse von Batterien

Ich möchte ein paar Versuche machen und die Schwarzmasse mit Schwefelsäure in verschiedenen Stärken und Fest-Flüssig-Verhältnissen behandeln und Zink in Lösung zu bringen.
Leider habe ich nicht die Möglichkeit das Zink danach elektrolytisch abzuscheiden. Gäbe es eine Möglichkeit das Zink über eine Fällung (oder sonstiges Verfahren) wieder als Feststoff (egal in welcher Form) zurück zu bekommen. Eine Anreicherung des Zink aus der Schwarzmasse wäre das Ziel.
Bullseye2550 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.07.2017, 13:29   #6   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 13.649
AW: Trennung Mn und Zn aus Schwarzmasse von Batterien

Zitat:
Zitat von Bullseye2550 Beitrag anzeigen
Ich möchte ein paar Versuche machen und die Schwarzmasse mit Schwefelsäure in verschiedenen Stärken und Fest-Flüssig-Verhältnissen behandeln und Zink in Lösung zu bringen.
Leider habe ich nicht die Möglichkeit das Zink danach elektrolytisch abzuscheiden. Gäbe es eine Möglichkeit das Zink über eine Fällung (oder sonstiges Verfahren) wieder als Feststoff (egal in welcher Form) zurück zu bekommen. Eine Anreicherung des Zink aus der Schwarzmasse wäre das Ziel.
Ja das geht. Man Zink als Sulfid fällen.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.07.2017, 14:07   #7   Druckbare Version zeigen
Bullseye2550 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Trennung Mn und Zn aus Schwarzmasse von Batterien

Wie mache ich dies am besten? den pH-Wert mit Natronlauge erhöhen? Natriumcarbonat verwenden? Ist ein Fällungsmittel notwendig?
Bullseye2550 ist offline   Mit Zitat antworten
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batterie, mangan, trennung, zink

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