Ion flotation and solvent sublation of zinc(II) and manganese(II) in the presence of proton-ionizable lariat ethers

Competitive flotation and solvent sublation of Zn(II) and Mn(II) ions from diluted, model and experimental, aqueous solutions (after leaching of spent Zn-Mn battery) by proton-ionizable lariat ethers in the presence of octylphenylodecyl (ethylene glycol) ether (Triton X-100) as a nonionic foaming agent were investigated. The influence of ether crown size variations (from DB-16-C-5 through DB-19-C-6 to DB-22-C-7) on separation of zinc(II) and manganese(II) ions as well as influence of structural variation within the collectors (identity of the pendent acidic group and lipophilicity) and pH of the aqueous solutions were presented. It was found that among seven tested proton-ionizable lariat ethers, the most effective removal of Zn(II) and Mn(II) ions from diluted aqueous solutions may be achieved with the use of sodium 3-[sym-(Decyl)dibenzo-22-crown-7-oxy]propane-sulfonate)

Nickel, cadmium and cobalt recovery from spent batteries

W pracy zaproponowano czteroetapowy proces odzysku niklu, kadmu i kobaltu ze zużytych baterii niklowo-kadmowych (Ni-Cd) oraz niklowo-wodorkowych (Ni-MH) obejmujący obróbkę mechaniczną, kwaśne ługowanie odpowiednio przygotowanych odpadów bateryjnych, ekstrakcję rozpuszczalnikową badanych metali przy użyciu tetratiofosforylowanego rezorcyn[4]arenu oraz reekstrakcję metali do fazy wodnej. Ponadto, w celu optymalizacji procesu, określono wpływ wybranych parametrów, takich jak: temperatura początkowa i czas prowadzenia ługowania, rodzaj kwasu mineralnego oraz pH fazy wodnej i stężenie ekstrahenta na wydajność i selektywność odzysku badanych metali.Presented work describes four-step recovery process of nickel, cadmium and cobalt from Ni-Cd and Ni-MH batteries. The process consists of mechanical treatment, acid leaching, solvent extraction with the use of tetratiophosphorylated resorcin[4]arene and reextraction of the metal ions to aqueous phase. Additionally, in order to optimize the process, effect of some parameters, such as temperature and duration time of the leaching, the type of mineral acid, pH of aqueous phase and extractant concentration on efficiency and selectivity of metal recovery was determined

Solvent sublation of zinc(II) and manganese(II) from solution after acid leaching of chemical power sources

Produkty procesów kwaśnego ługowania odpadów chemicznych źródeł energii Zn-C i/lub Zn-Mn są potencjalnym źródłem cennych metali. Stosowane do tej pory rozwiązania pozwalają na stosunkowo łatwe przeprowadzenie wybranych pierwiastków do roztworów. Jednak w celu wytworzenia produktów, których postać byłaby korzystna zarówno z punktu widzenia technologicznego, jak i handlowego, konieczne jest opracowanie kolejnych jednostkowych procesów technologicznych. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki flotoekstrakcyjnego wydzielania jonów cynku(II) i manganu(II) za pomocą związków makrocyklicznych z rozcieńczonych roztworów po kwaśnym ługowaniu odpadów bateryjnych.Products of acid leaching of spent Zn-C and/or Zn-Mn batteries are possible source of valuable metals. Although there are some methods which are leading to successful transfer of chosen metals to a solution in these paper a novel approach to selective metal separation is presented. To achieve a product that will be both technically easy to achieve and commercially suitable solvent sublation process was used. Extraction ability of macrocyclic compounds in selective solvent sublation of zinc and manganese from diluted solutions was examined

Future Portable Li-Ion Cells’ Recycling Challenges in Poland

The paper presents the market of portable lithium-ion batteries in the European Union (EU) with particular emphasis on the stream of used Li-ion cells in Poland by 2030. In addition, the article draws attention to the fact that, despite a decade of efforts in Poland, it has not been possible to create an effective management system for waste batteries and accumulators that would include waste management (collection and selective sorting), waste disposal (a properly selected mechanical method) and component recovery technology for reuse (pyrometallurgical and/or hydrometallurgical methods). This paper also brings attention to the fact that this EU country with 38 million people does not have in its area a recycling process for used cells of the first type of zinc-carbon, zinc-manganese or zinc-air, as well as the secondary type of nickel-hydride and lithium-ion, which in the stream of chemical waste energy sources will be growing from year to year

Flotation as a method for nickel and cobalt ions secretion from acidic solutions after leaching of spent primary cells

Baterie i akumulatory są powszechnie stosowanymi źródłami energii. Liczba produkowanych i wprowadzanych ogniw wzrasta z roku na rok, a co za tym idzie zwiększa się ilość ich odpadów. Zużyte chemiczne źródła energii są odpadami niebezpiecznymi i nie mogą trafiać na składowiska odpadów komunalnych. W związku z tym niezwykle istotne jest nie tylko prowadzenie odpowiedniego systemu zbiórki odpadów bateryjnych, ale również ich przetwarzanie. Efektywnym sposobem ich unieszkodliwiania może być zastosowanie odzysku materiałowego zawartych w nich metali z wykorzystaniem metod flotacyjnych. W niniejszej publikacji przedstawiono i omówiono wyniki badań odzysku jonów niklu(II) i kobaltu(II) z roztworów po kwaśnym ługowaniu odpadów ogniw galwanicznych metodami flotoekstrakcji i flotacji jonowej.Batteries and accumulators are commonly used source of energy. Amount of produced and introduced to market chemical power sources each year is growing. As used batteries and accumulators are considered as a danger waste they should be separated from main waste streams. Efficient reworking method is also very important for successful disposal of dangerous waste. In case of used chemical energy sources hydro-chemical recycling methods, especially flotation, were found to be very reliable. In presented paper results of solvent sublation and ion flotation of nickel and cobalt ions from solution after acidic leaching of chemical power sources are presented

The impact of active ceramic coating implementation on gasoline engine exhaust toxicity

One of the ways for toxic emissions reduction from internal combustion engines, beside external Exhaust purification systems and alternative fuels, is direct intervention into engine combustion process. The inner catalyst application, in form of ceramic active coating applied inside of combustion chamber, is one of the examples of that kind of solution. The application of active coating inside of a compression-ignition engine (diesel engine) may have an important impact on several stages of combustion process: fuel cracking, fore-flame phase, combustion phase and secondary combustion phase. Investigations of such construction are very rare in the literature. The paper presents the results of the researches which aim was analysis of inner catalyst application impact on toxic emissions. As a catalyst platinum and rhodium was used. As a catalyst support and local thermal barrier a zirconium ceramic coating was used. The catalyst was located on the gasoline engine valves surface. The research was done in Emission Research Laboratory of the Division of Motor Vehicles and Internal Combustion Engines. The analysis was done according to European standard (EN ISO 16017-1: 2006) on gas chromatograph (Yarian 450 GC) equipped in capillary column and flame-ionization detector (FID). The results of the researches proofed effectiveness of that solution on toxic emissions limitation

The impact of car vehicle class on volatile organic compounds (VOC's) concentration in microatmosphere of car cabin

The inner atmosphere of a car vehicle became one of the most important environments of human life. Many elements inside of a car cabin are potential sources ofvolatile organic compounds (VOC's) which hazardous effect on human health is proved. To estimate quality of indoor air of a car the qualitative analysis of hydrocarbons is very important considering the fact that some substances (i.e. benzene, acetone and xylene isomers) despite low concentration level characterize toxic and carcinogenic properties. A significant impact on VOC's concentration has vehicle cabin eąuipment and quality of applied materials. The internal sources of the pollution are elements of cabin equipment (textiles, foams, plastic materials), solvents in glues, paints, lacąuers and car cosmetics. The external sources of the pollution are pollutants emitted to environment in gas phase by mobile or static sources. This paper presents the results of the research which aim was qualitative and quantitative analysis of VOC's concentration inside of various classes of car vehicle cabins. The research was done in Emission Research Laboratory of the Division of Motor vehicles and Internal Combustion Engines. The analysis was done according to European standard (EN ISO 16017-1: 2006) on gas chromatograph (Varian 450 GC) eąuipped in capillary column and flame-ionization detector (FID). Keywords: Volatile hydrocarbons, indoor measurements, car vehicle cabin

Emisja związków organicznych ze zmodyfikowanego kotła małej mocy zasilanego biomasą

The low emission problem, visible not only in cities but also in agriculture areas, strongly concerns quality of human life and it is connected with small-scall boilers with are heat-suppliers for individual households. The exhaust gases emitted during incorrect fuel combustion process consist mutagenic, genotoxic, irritant and carcinogenic organic substances like volatile organic compounds (VOCs) or polyaromatic hydrocarbons (PAHs). Those substances are dangerous for human health, part of them are very reactive becoming source of secondary pollution, part of them have ability to cumulate in environment. To avoid health problems connected with low emission and toxic organic compounds pollution it is necessary to develop the solutions for non-effective fuel combustion process prevention. The paper presents the results of research work which aim was investigation of small-scall, biomass fueled boiler modifications in aspect of volatile organic compounds emission reduction. The special catalytic-activated ceramic and metal construction was applied inside the combustion space. VOCs and PAHs in exhausts was determined by Varian 450 gas chromatograph. The results, presented in tables and figures, show that applied modification based on ceramic and ceramic activated fittings change significantly emission characteristic reducing VOCs and PAHs concentration in the exhaust but the changes trends are discussible.Problem niskiej emisji, dotykający w szczególny sposób jakości życia człowieka zarówno w aglomeracjach miejskich, jak i osadach wiejskich, związany jest nieodłącznie z kotłami małej mocy zasilającymi indywidualne gospodarstwa domowe w ciepło. Spaliny emitowane podczas niepoprawnego (niepełnego) prowadzenia procesu spalania paliw w tzw. małych kotłach zawierają groźne dla zdrowia ludzkiego związki z grup Lotnych Związków Organicznych (LZO). Substancje te charakteryzuje mutagenne oraz kancerogenne działanie na organizmy żywe i całe ekosystemy, nawet przy niewielkich poziomach stężeń oraz zdolność do kumulowania się w środowisku. W celu ochrony środowiska i zdrowia ludzi niezbędne jest opracowanie rozwiązań umożliwiających redukcję, tak charakterystycznych dla procesów spalania w nieefektywnych kotłach grzewczych, stężeń szkodliwych substancji węglowodorowych. W artykule przedstawiono wyniki pracy badawczej, której celem było badanie wpływu modyfikacji przestrzeni spalania w kotle małej mocy zasilanego biomasą na emisję lotnych związków organicznych. W przestrzeni spalania kotła wprowadzono zmiany konstrukcyjne polegające na wprowadzeniu kształtek o własnościach katalitycznych. Oznaczenie LZO w spalinach wykonywano metodą chromatografii gazowej za pomocą aparatu Varian 450 GC. Wyniki zaprezentowano w postaci tabel i rysunków

Content of mercury and cadmium in the stream of spent zinc-carbon batteries type R6, standard AA

Dyrektywa unijna dotycząca baterii i akumulatorów oraz ich odpadów zakazuje sprzedaży baterii i akumulatorów zawierających więcej niż 0,0005% masy rtęci oraz 0,002% kadmu (z wyjątkiem baterii specjalnego przeznaczenia i ogniw guzikowych, w których zawartość rtęci nie powinna przekroczyć 2% mas.). Jednak w strumieniu baterii cynkowo-węglowych trafiających na polski rynek (a później do zakładów przetwórczych) znajduje się duża ilość takich, na których nie ma informacji o zawartości rtęci i kadmu. Ten stan rzeczy powoduje, iż przedsiębiorstwa zajmujące się recyklingiem odpadów bateryjnych zarówno metodami piro-, jak i hydrometalurgicznymi mają problemy technologiczne podczas przeróbki tych odpadów. W pracy przedstawiono próbę oszacowania ilości tych dwóch metali w poszczególnych elementach baterii cynkowo-węglowych typu R6, standard AA oraz w strumieniu zużytych baterii cynkowo-węglowych trafiających do recyklingu.According to EU Directive 2006/66/EC it is prohibited to sale batteries and accumulators containing more than 0.0005 wt. % mercury by weight and 0.002 wt. % of cadmium (except for special purpose batteries and button cells, in which the content of mercury should not exceed 2% by weight). In the stream of zinc-carbon batteries reaching the Polish market (and later the processing plants) there is a large number of those which do not have information about the content of mercury and cadmium. The quantitative study of these two types of metals in particular elements of the zinc-carbon batteries type R6, standard AA and in the stream of spent zinc-carbon batteries for recycling was described. Obtained results are showing that overall cadmium content in individual elements of tested batteries, referenced to the total weight of the battery does not exceed the value permissible by the EU Directive in the amount of 0.002% by weight of Cd in each of the analyzed batteries. However the overall mercury content in individual elements of tested batteries, exceeds for three of them the value permissible by the EU Directive (Directive 2006/66/EC, 2006) in the amount of 0.0005% by weight of Hg

Zawartość rtęci i kadmu w strumieniu zużytych baterii cynkowo-węglowych

According to EU Directive 2006/66/EC it is prohibited to sale batteries and accumulators containing more than 0.0005 wt. % mercury by weight and 0.002 wt. % of cadmium (except for special purpose batteries and button cells, in which the content of mercury should not exceed 2 % by weight). In the stream of zinc-carbon batteries reaching the Polish market (and later the processing plants) one can find a large number of such that do not have information about the content of mercury and cadmium. The quantitative study of these two types of metals in particular parts of the zinc-carbon batteries type R6, standard AA, and in the stream of spent zinc-carbon batteries for recycling was described. Obtained results are showing that overall cadmium content in individual elements of tested batteries, referenced to the total weight of the battery does not exceed the value permissible by the EU Directive in the amount of 0.002 % by weight of Cd in each of the analyzed batteries. However, the overall mercury content in individual parts of tested batteries for three of them exceeds the value permissible by the EU Directive (Directive 2006/66/EC, 2006), showing the amount of 0.0005 % of Hg by weight.Dyrektywa unijna dotycząca baterii i akumulatorów oraz ich odpadów [1] zakazuje sprzedaży baterii i akumulatorów zawierających więcej niż 0,0005 % wagowych rtęci oraz 0,002 % kadmu (z wyjątkiem baterii specjalnego przeznaczenia i ogniw guzikowych, w których zawartość rtęci nie powinna przekroczyć 2 % wagowych). Jednak w strumieniu baterii cynkowo-węglowych trafiających na polski rynek (a później do zakładów przetwórczych) znajduje się duża ilość takich, na których nie ma informacji o zawartości rtęci i kadmu. Ten stan rzeczy powoduje, iż przedsiębiorstwa zajmujące się recyklingiem odpadów bateryjnych metodami piro-, jak i hydrometalurgicznymi mają problemy technologiczne podczas przeróbki tych odpadów. W pracy przedstawiono próbę oszacowania ilości tych dwóch metali w poszczególnych elementach baterii cynkowo-węglowych typu R6, standard AA oraz w strumieniu zużytych baterii cynkowo-węglowych trafiających do recyklingu