Geri Dön

Atık çinko karbon pillerden çinko sülfat üretimi

Production of zinc sulfate from waste zinc carbon batteries

  1. Tez No: 744973
  2. Yazar: FURKAN ŞANLI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİZAMETTİN DEMİRKIRAN, DR. GÜLİSTAN DENİZ TURHAN ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İnönü Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 71

Özet

Bu çalışmada, atık çinko karbon pillerdeki metalik çinkonun hidrojen peroksit varlığında sülfürik asit çözeltilerindeki çözünme kinetiği incelenmiş ve çinko sülfat üretimi gerçekleştirilmiştir. Hidrojen peroksit içeren sülfürik asit çözeltilerinde metalik çinkonun çözünürlüğü üzerine deney parametrelerinin etkileri belirlenmiş ve çözünme kinetiğini temsil eden bir matematiksel model önerilmiştir. Çinkonun çözünmesi üzerine sülfürik asit derişimi, hidrojen peroksit derişimi, katı/sıvı oranı, reaksiyon sıcaklığı ve karıştırma hızının etkileri araştırılmıştır. Sülfürik asit derişimi, hidrojen peroksit derişimi, karıştırma hızı ve reaksiyon sıcaklığının artması, katı/sıvı oranının ise azalmasıyla çinkonun çözünme veriminin arttığı gözlenmiştir. Sülfürik asit derişimi, hidrojen peroksit hacmi, katı/sıvı oranı, sıcaklık, karıştırma hızı ve reaksiyon süresinin sırasıyla 0,3 M, 2 mL, 0,2/500 g/mL, 35°C, 450 rpm ve 60 dk olduğu deney koşullarında çinkonun %90,14'ünün çözündüğü belirlenmiştir. Yapılan kinetik analiz neticesinde çözünme hızının yalancı birinci mertebe kinetiğe uyduğu tespit edilmiştir. Çözünme işlemi için aktivasyon enerjisi 22,05 kJ/mol olarak hesaplanmış ve çözünme işleminin difüzyon kontrollü olduğu sonucuna varılmıştır. Çözünme deneylerinden sonra, hazırlanan stok çözelti kullanılarak 70°C'de evaporatif kristalizasyonla çinko sülfat monohidrat bileşiği üretilmiştir. Elde edilen ürününün karakterizasyonu XRD ve SEM-EDX ile yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, the dissolution kinetics of metallic zinc in waste zinc carbon batteries was investigated in sulfuric acid solutions in the presence of hydrogen peroxide, and the production of zinc sulfate was performed. The effects of the experimental parameters on the dissolution of metallic zinc in sulfuric acid solution containing hydrogen peroxide were determined, and a mathematical model to demonstrate the dissolution kinetics was suggested. The effects of the concentration of sulfuric acid, concentration of hydrogen peroxide, solid/liquid ratio, reaction temperature and stirring speed on the dissolution of zinc were examined. It was observed that the dissolution yield of zinc increased with increasing the concentration of sulfuric acid, concentration of hydrogen peroxide, stirring speed, and reaction temperature, and with decreasing the solid/liquid ratio. While the concentration of sulfuric acid, volume of hydrogen peroxide, solid/liquid ratio, temperature, stirring speed, and reaction time were 0,3 M, 2 mL, 0,2/500 g/mL, 35°C, 450 rpm, and 60 min respectively, it was determined that 90,14% of zinc was dissolved. In consequence of the kinetic analysis performed, it was detected that the dissolution rate fit to the pseudo-first order kinetic. The activation energy for the dissolution process was calculated to be 22,05 kJ/mol, and it was deduced that the dissolution process was controlled by diffusion. After the dissolution experiments, zinc sulfate monohydrate was produced by evaporative crystallization at 70°C using stock solution prepared. The characterization of the obtained product was performed by XRD and SEM-EDX.

Benzer Tezler

  1. Çinko-karbon ve alkali pillerin geri kazanım prosesi için znso4-mnso4-h2o katı-sıvı faz dengesinin incelenmesi

    Investigation of znso4-mnso4-h2o ternary diagram for recovery process of waste zinc-carbon and alkaline batteries

    BAYRAM ANDAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET NUSRET BULUTÇU

  2. Atık çinko-karbon ve alkalin pil karışımının hidrometalurjik geri kazanım prosesinin oluşturulması

    Development of a hydrometallurgical process for the recycling of spent zinc-carbon and alkaline batteries mixture

    BAYRAM ANDAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATMA ELİF GENCELİ GÜNER

  3. Atık pillerin değerlendirilmesi

    Recyling used batteries

    HANİFE BANABAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. NURSEN İPEKOĞLU

  4. Atık çinko-karbon ve alkali pillerden çinko ve karbonun geri kazanılması

    Recovery of zinc and manganese from waste zinc-carbon and alkaline batteries

    MİNE SENEM TUĞRU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Maden Mühendisliği ve MadencilikEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUAMMER KAYA

  5. Atık/kullanılmış çinko-karbo ve alaki pillerden çinko ve managnın geri kazanılması

    Recovery of zinc and manganese from spent zinc-carbon and alkaline batteries

    SAİT KURŞUNOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Maden Mühendisliği ve MadencilikEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUAMMER KAYA