جداسازی نیکل به صورت نمک های آن از باتری های نیکل متال هیدرید مستعمل با روش هیدرومتالورژی

باتری ها به دلیل محتوای زیاد فلزاتشان و نیز به دلایل زیست محیطی و اقتصادی بایستی به عنوان مواد قابل بازیافت بررسی شوند و نبایستی در دفنگاه ها دفع شوند. در این کار پژوهشی باتری های نیکل متال هیدرید مستعمل به منظور جداسازی قالب فلزی از لایه های درونی باتری، به صورت طولی برش داده شدند. مواد فعال الکترود مورد استفاده در این کار پودر سیاه و آلیاژ نیکل بود که به صورت دستی از باتری های مستعمل جدا شدند. پودر سیاه به منظور حذف رطوبت به مدت 4 ساعت در دمای oc 110 قرار داده شد سپس به صورت همگن در آمده و مورد عمل لیچینگ قرار گرفت. تعیین مشخصات پودر سیاه به وسیله ی آنالیز های پراش اشعه ی ایکس و فلورسانس اشعه ی ایکس، وجود نیکل به عنوان جزء اصلی تشکیل دهنده ی پودر سیاه را تایید کرد. غلظت نیکل در آلیاژ آن به وسیله ی انحلال کامل آن در تیزاب سلطانی تعیین شد. نتایج به دست آمده از جذب اتمی نشان داد که بیش از 99% آلیاژ، نیکل بود. در این مطالعه پودر سیاه به وسیله ی سولفوریک اسید مورد عمل لیچینگ قرار گرفت. تاثیر پارامترهایی مانند دما، غلظت اسید سولفوریک و نسبت مایع به جامد بر استخراج نیکل در یک سیستم ناپیوسته در زمان ثابت تماس دو فاز مطالعه شد. به منظور مدلسازی و بهینه سازی فرایند لیچینگ از تکنیک طرح مکعب مرکزی (ccd) روش رویه ی پاسخ ) rsm) استفاده شد. اهمیت هر متغیر با استفاده از مقادیر p تعیین شد. مطابق با نتایج به دست آمده پارامترهای غلظت اسید سولفوریک، دما، نسبت مایع به جامد و برهم کنش غلظت اسید با خودش در استخراج نیکل مهم بودند. مطابق با روش ccd شرایط بهینه ی لیچینگ به این ترتیب به دست آمد: دما oc 82/61، غلظت اسید mol l-1 15/1 و نسبت مایع به جامد برابر با cm3.g-1 4/33. در شرایط بهینه بازده لیچینگ 4/96% حاصل گردید. در مرحله ی بعدی خالص سازی محلول حاصل از لیچینگ به وسیله ی سدیم هیدروکسید و ترکیبی از کربنات سدیم و هیدروکسید سدیم بررسی شد. در مرحله ی آخر هیدروکسید سدیم به محلول خالص سازی شده اضافه شد تا نیکل به شکل هیدروکسید نیکل رسوب کند. نتایج به دست آمده از آنالیز های جذب اتمی، پراش پرتو ایکس و فلورسانس اشعه ی ایکس نشان داد که مقداری از کبالت، منگنز، روی و بیش از 83% وزنی از عناصر خاک های کمیاب حذف شده اند و بیش از 5/98% از یونهای نیکل بازیافت شده است.