TBA 083 - Universidad Autónoma del Estado de México

RECUPERACIÓN DE CINC, DIÓXIDO DE MANGANESO Y CARBONO DE PILAS
USADAS PARA EL DESARROLLO DE UNA TECNOLOGÍA DE RECICLADO
José Antonio Guevara García1, Maritza Morales Pizarro2, Gabino López Sánchez3, Elvia Ortiz
Ortiz4, Juana Sánchez-Alarcón3 y Rafael Valencia-Quintana3
1
Laboratorio de Investigación en Bioinorgánica y Biorremediación (LIByB).
Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología. Universidad Autónoma de Tlaxcala.
Calzada Apizaquito S/N. Apizaco, Tlax. C.P. 90300. Fax 522414175844.
E-mail: [email protected]
2
Maestría en Ciencias Químicas. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.
Av. San Claudio y 14 Sur, Col. San Manuel. Puebla, Puebla.
3
Centro de Investigación en Genética y Ambiente (CIGyA). Universidad Autónoma de Tlaxcala.
4
Doctorado Regional en Ciencias Ambientales
Oral () Cartel (X). Temática: Tecnología y Biotecnología Ambiental(4. Manejo y disposición de residuos)
Palabras clave: reciclado, pilas, tecnología
Introducción. El Instituto Nacional de Ecología
(INE) (1) calcula que en los últimos 50 años, en
México se han tirado aproximadamente 635 mil
ton de pilas, con 145,918 ton de dióxido de
manganeso, 1,232 ton de mercurio, 22,063 ton
de níquel, 201,69 ton de cadmio y 77 ton de
compuestos de litio. Estos representan 189,382
ton de materiales tóxicos. En el país no existen
planes de manejo para las pilas y baterías
usadas (PBU), además, el 40% de las pilas son
de contrabando, cuyo impacto no puede
cuantificarse (2). Nuestro grupo de investigación
desarrolla una tecnología integral de reciclaje de
PBU, económicamente atractiva e inocua para el
ambiente.
El objetivo de este trabajo fue la recuperación de
Zn, MnO2 y negro de carbono con una
metodología hidrometalúrgica, utilizando pasta
de electrolito de pilas usadas.
Metodología. Las pilas se obtuvieron a través
de un programa de recolección en la Benemérita
Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) y en
la Universidad Autónoma de Tlaxcala. Se hizo la
medición de voltaje (3). Se seleccionaron 5
marcas y se tomaron 10 muestras de cada
marca. Se extrajo el electrodo de grafito y la
pasta de electrolito y se pulverizó. La extracción
de álcali, Zn y Mn, se realizó con lavados de
agua destilada fría, solución de H2SO4 al 0.7 %,
y por tostado con sulfato de amonio,
respectivamente. La obtención de MnO2, se hizo
por electrólisis. El contenido de metales se
determinó por ICP-OES.
Resultados y discusión. Los resultados
mostraron que el lavado de álcali solo tiene
trazas de Zn y Mn, con pHs de 6.60 a 13.25. El
lavado con ácido lixivió casi todo el Zn de la
pasta de electrolito, y el tostado con (NH4)2SO4
recuperó el Mn en forma de MnSO4. La
electrolisis se realizó usando placa de cinc como
cátodo y alambre de platino como ánodo. Se
observó la formación de un precipitado café
correspondiente a MnO2. La electrodepositación
de Zn se obtuvo usando H2O2 con un ánodo de
grafito. El Zn metálico se depositó en el cátodo,
sin embargo, el electrodo de grafito se disgregó,
contaminando el medio.
Conclusiones. Hasta donde sabemos, este es
el primer intento por establecer una metodología
de reciclado de pilas en nuestro país. Se
estableció una metodología eficiente para la
recuperación de cinc y dióxido de manganeso
por vía húmeda y electrólisis con resultados
alentadores. Se logró la purificación de negro de
carbono para otras aplicaciones puesto que se
lixivió cerca del 100% del Zn y Mn presentes.
Bibliografía.
1. Castro, J., Díaz, M.L. (2004). La Contaminación por
pilas y baterías en México. Instituto Nacional de
Ecología (INE) en Gaceta Ecológica núm. 72. México.
2. Montiel Corona, V. (2007). Determinación de
energía residual y obtención de productos derivados
del grafito: dos nuevas etapas para el reciclaje
integral de pilas y baterías usadas. Tesis de
Licenciatura, Universidad Autónoma de Tlaxcala.
3. Bautista Rodríguez, M., Campos Pérez, J.M.,
Galicia Pineda, M.M., Rivera Márquez, J.A., Guevara
García, J.A., Montiel Corona, V., Castillo Velázquez,
J. I. (2007). Estudio sobre la energía residual presente
en pilas domésticas “AA” recolectadas por el
programa GAE-CELLBATTLE-05. Trabajo 036,
Memorias del VII Congreso de la Sociedad Mexicana
del Hidrógeno y III Jornadas Iberoamericanas de Pilas
de Combustible e Hidrógeno. Chihuahua, México.