Producción de ZnO a partir de pilas alcalinas desechadas por medio de lixiviación con ácidos carboxílicos y calcinación

López Doria, Keissy Yaneth; Vargas Beltrán, Jorge Enrique

Producción de ZnO a partir de pilas alcalinas desechadas por medio de lixiviación con ácidos carboxílicos y calcinación

dc.contributor.advisor	Delvasto Angarita, Pedro Luis
dc.contributor.author	López Doria, Keissy Yaneth
dc.contributor.author	Vargas Beltrán, Jorge Enrique
dc.contributor.evaluator	Vargas Ceballos, Oscar Andres
dc.contributor.evaluator	Ruis Lizarazo, Jeferson Owaldo
dc.date.accessioned	2023-05-18T20:12:30Z
dc.date.available	2023-05-18T20:12:30Z
dc.date.created	2023-05-18
dc.date.embargoEnd	2028-05-18
dc.date.issued	2023-05-18
dc.description.abstract	En el presente trabajo se produjo óxido de zinc a partir del ánodo de pilas alcalinas desechadas por medio de lixiviación con ácidos carboxílicos, cristalización y calcinación, con el propósito de obtener un material que pueda ser usado posteriormente como catalizador, empleando esta materia prima secundaria. Para ello, se realizó el desmontaje de un lote de 910 pilas alcalinas desechadas de los tipos AA y C de diferentes marcas, de los cuales se extrajo el material anódico para su caracterización por microscopía electrónica de barrido, espectroscopia infrarroja de la transformada de Fourier, difracción de rayos X y fluorescencia de rayos X; determinando que este está constituido principalmente por zincita (ZnO). También, se llevó a cabo un proceso de cuatro etapas de lavado de la pasta anódica, el cual produjo la disminución del 98% del electrolito de la pila (KOH). Posteriormente, las lixiviaciones de la pasta anódica sin lavar y lavada de la pila empleando los ácidos acético, cítrico, tartárico y oxálico con una concentración de 0,6 M como agentes lixiviantes, generaron la transformación hidrometalúrgica de la misma en sales orgánicas de zinc. Las cuales, al ser calcinadas a 400°C y 800°C, produjeron óxido de zinc con diferentes morfologías y tamaños de partícula promedio, revelando que a menor temperatura hay una mayor cantidad de compuestos de carbono en el producto obtenido. Cabe resaltar, además, que las distintas características morfológicas de los óxidos de zinc indican que estos pueden ser usados como catalizadores en la industria química, en procesos como la producción de biodiesel, por lo que se recomienda, a futuro, estudiar experimentalmente las propiedades catalíticas de los óxidos obtenidos, de modo que pueda ser útil en la industria.
dc.description.abstractenglish	In the present work, zinc oxide was produced from the anode of discarded alkaline batteries by leaching with carboxylic acids, crystallization, and calcination, with the purpose of obtaining a material that can be used later as a catalyst, using this secondary raw material. To do this, a batch of 910 discarded alkaline batteries of the AA and C types from different brands was disassembled, and the anodic material was extracted for characterization by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and X-ray fluorescence; determining that it is mainly composed of zincite (ZnO). A four-stage process of washing the anodic paste was also carried out, which resulted in a 98% decrease in the battery electrolyte (KOH). Subsequently, the leachings of the unwashed and washed anodic paste of the battery using acetic, citric, tartaric, and oxalic acids with a concentration of 0.6 M as leaching agents generated the hydrometallurgical transformation of the paste into organic zinc salts. When these salts were calcined at 400°C and 800°C, zinc oxide with different morphologies and average particle sizes was produced, revealing that at lower temperatures, there is a higher amount of carbon compounds in the obtained product. It is noteworthy that the different morphological characteristics of zinc oxides indicate that they can be used as catalysts in the chemical industry, in processes such as biodiesel production. Therefore, it is recommended to study experimentally the catalytic properties of the obtained oxides in the future, so that they can be useful in the industry.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Metalúrgico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14282
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Metalúrgica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	ánodo
dc.subject	Cristalización
dc.subject	Calcinación
dc.subject	Catalizador
dc.subject	ácidos carboxílicos
dc.subject.keyword	anode
dc.subject.keyword	Crystallization
dc.subject.keyword	Calcining
dc.subject.keyword	Catalyst
dc.subject.keyword	Carboxylic acid
dc.title	Producción de ZnO a partir de pilas alcalinas desechadas por medio de lixiviación con ácidos carboxílicos y calcinación
dc.title.english	ZnO production from discarded alkaline batteries by means of carboxylics acids leaching and calcination
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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