Evaluation of heavy metal leaching from spent household batteries disposed in municipal solid waste

Karnchanawong, Seni; Limpiteeprakan, Pawena

doi:10.1016/j.wasman.2008.03.018

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“…[3][4][5][6] They are usually chosen for objects where small quantities of power are required. 7 These batteries are not rechargeable and usually run out rapidly. 6,8 Disposal of spent zinc-MnO 2 batteries has become an environmental challenge.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

PROCESSING OF SPENT ZINC-MnO2 DRY CELLS IN VARIOUS ACIDIC MEDIA

et al. 2017

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publicado na web em 04/12/2017 This paper describes a route for recovering manganese and zinc from spent zinc-MnO 2 dry cells via acid leaching. Sulfuric, hydrofluoric and formic acids were used as leachants. Hydrogen peroxide was added as reductant, except for formic acid since it is itself a reductant. Experiments were run at 25-40 o C for 1-3 h. Under the best optimal conditions, over 95 wt.% of zinc and manganese were leached irrespective of the leachant. Leaching of contaminants was strongly dependent on the leachant due to the insolubility of salts or complexing reactions. Zn(II) was best extracted with D2EHPA diluted in n-heptane at pH > 1, particularly from the leachates of weak acids. Mn(II) was much more co-extracted from sulfuric leachates, but was easily scrubbed with dilute leachant (~2 mol L -1 ). Zn(II) striping was possible using 5 mol L -1 H 2 SO 4 . Manganese was isolated as MnO 2 carrying the leached contaminants. High-purity sodium salts of the anions of the leachants were recovered after slow evaporation of the final solution.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

PROCESSING OF SPENT ZINC-MnO2 DRY CELLS IN VARIOUS ACIDIC MEDIA

et al. 2017

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“…Esse resultado está de acordo com a literatura, 38 a qual relata que a lixiviação (em curtos períodos) de pilhas alcalinas e Zn-C e baterias Ni-Cd e Ni-MH em aterros simulados produziu um lixiviado com pH médio de 5,85. Esse fato sugere que a água da chuva, durante o período dos ensaios, não foi agressiva a ponto de provocar vazamento significativo de componentes internos.…”

Section: Condutividade E Ph Dos Lixiviadosunclassified

Simulação do intemperismo natural de pilhas zinco-carbono e alcalinas

Câmara¹,

Afonso²,

Silva³

et al. 2012

Quím. Nova

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Recebido em 8/2/11; aceito em 14/6/11; publicado na web em 5/8/11 SIMULATION OF NATUAL WEATHERING OF ZINC-CARBON AND ALKALINE BATTERIES. Spent alkaline and Zn-C batteries were placed in seawater, rainwater or landfill leachate at room temperature for up 30 days in order to simulate natural weathering. After the experiments pH and electrical conductivity of the liquid were measured. The precipitate formed and the filtrate were submitted to metal analysis by ICP-OES. Seawater is the most corrosive medium, followed by landfill leachate. Pb, Cd and Hg were mainly in the filtrate. Fe, Mn and Zn were generally dominant in the precipitate. Na and K account for the electrical conductivity and are good indicators of the corrosion stage of the batteries.Keywords: spent batteries; weathering; heavy metals. INTRODUÇÃOIntemperismo é um conjunto de processos naturais de origem física (desagregação), química (decomposição) e biológica que causa a alteração dos materiais na superfície da Terra ao longo do tempo. 1,2 O produto desta deterioração é uma mistura de novos materiais que são estáveis no ambiente em que se deu a transformação. 1 Esses processos são aplicáveis ao estudo de degradação e/ou decomposição de qualquer material disposto em condições naturais de superfície.A lixiviação é o processo onde constituintes de um material sólido são liberados para o meio ambiente durante o contato com um fluxo de líquido por percolação ou difusão. 3,4 A água, seja como reagente ou como solvente, é o principal agente do intemperismo. 4 A solução contendo constituintes dissolvidos da fase sólida é chamada lixiviado. 3 A capacidade de transferência dos constituintes da fase sólida para o lixiviado (lixiviabilidade) é determinada expondo-se o material a uma solução com características conhecidas e determinando-se o grau de dissolução dos contaminantes. 4 A lixiviabilidade dos componentes depende de diversos fatores: tamanho de partícula (área superficial exposta); temperatura (solubilidade dos solutos na água); tempo de contato (estabelecimento ou não do equilíbrio de lixiviação); 3,4 agitação; relação líquido/sólido; pH (um dos fatores dominantes da mobilidade, solubilidade, complexação e retenção de metais pesados em solos, sedimentos e resíduos); 5,6 condições redox (importante quando os compostos formados na presença de oxigênio têm diferença significativa na solubilidade em relação àqueles formados sob condições redutoras); presença de agentes complexantes, CO 2 e O 2 ; presença de matéria orgânica dissolvida e em suspensão (ela influencia a biodisponibilidade e a mobilidade de metais pesados); 7,8 presença de micro-organismos (intemperismo biológico). [1][2][3]9 A extensão da liberação de constituintes de um resíduo sólido em ensaios de lixiviação é fundamental para definir: 9,10 o potencial de impacto ambiental através do transporte pela água, incluindo solo, lençol freático e contaminação de água de superfície; os riscos ecológicos e para a saúde humana a partir da disposição inadequada no ambiente; a eficácia de processos de tra...

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“…As pilhas podem afetar a qualidade do produto obtido na compostagem da matéria orgânica presente no lixo. Além disso, sua queima em incineradores também gera problemas ambientais, pois os resíduos tóxicos permanecem nas cinzas e parte deles pode volatilizar, contaminando a atmosfera [2,3,11]. Desta forma, sendo classificadas como resíduos perigosos, as pilhas (e baterias) precisam receber uma destinação adequada, diferente de aterros controlados, e muito menos "lixões".…”

Section: Introductionunclassified

Avaliação da qualidade de pilhas alcalinas e zinco-carbono de diferentes procedências

Vieira¹,

Silva²,

Silva³

et al. 2015

Eclet. Quim.

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. Athos da Silveira Ramos, 149 -Bloco A, sala A-509, 21941-909 -Rio de Janeiro -RJ. Arnaldo Alcover Neto, Coordenação de Análise Mineral, Centro de Tecnologia Mineral, Av. Pedro Calmon, 900, 21941-908 -Rio de Janeiro -RJ.Este trabalho apresenta um estudo da composição química de pilhas usadas fabricadas no Brasil e em países asiáticos. O objetivo era comparar a qualidade desses produtos. As amostras foram desmontadas antes da caracterização química. As pilhas asiáticas apresentam mais elementos, incluindo teores elevados de ferro, mercúrio, cádmio e chumbo, e teores mais baixos de manganês e zinco quando comparadas às pilhas nacionais. Portanto, as pilhas de origem asiática representam um risco maior ao meio ambiente. Além disso, apresentaram o pior desempenho no funcionamento de diversos equipamentos eletroeletrônicos. Aspectos sócioeconômicos explicam a existência de um mercado para as pilhas asiáticas no Brasil.Palavras-Chave: Pilhas, Composição Química, Metais Pesados ABSTRACT This work presents a study on the chemical composition of spent batteries manufactured in Brazil and Asian countries. The goal was to compare the quality of these products. Samples were disassembled prior to chemical characterization. The Asian batteries presented much more elements, including higher amounts of iron, mercury, cadmium and lead, and lower amounts of manganese and zinc than Brazilian batteries. Therefore, they present a higher environmental hazard. Also, their performance in several electroelectronic devices was much poorer than the Brazilian samples. Socio-economical aspects explain the considerable market for Asian batteries in Brazil. INTRODUÇÃOUma pilha é um dispositivo eletroquímico que converte energia química contida em seus materiais ativos em energia elétrica por meio de uma reação de oxirredução, fornecendo uma fonte portátil de energia com amplo uso em vários produtos eletroeletrônicos [1]. A unidade eletroquímica básica, conhecida como "célula", consiste de um anodo (eletrodo negativo), um catodo (eletrodo positivo) e um eletrólito (solução

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Evaluation of heavy metal leaching from spent household batteries disposed in municipal solid waste

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PROCESSING OF SPENT ZINC-MnO2 DRY CELLS IN VARIOUS ACIDIC MEDIA

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Simulação do intemperismo natural de pilhas zinco-carbono e alcalinas

Avaliação da qualidade de pilhas alcalinas e zinco-carbono de diferentes procedências

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