Adsorción de Pb²⁺ y Cu²⁺ en agua sobre óxidos de manganeso recuperados de pilas agotadas

Abstract

Los barros extraídos de pilas alcalinas fueron lixiviados en medio ácido con la finalidad de recuperar los metales constituyentes, Zn y Mn. La solución lixiviada fue tratada con KMnO₄ obteniéndose un oxido de manganeso, el cual fue calcinado a 150 (MnOx-150) y 600 ºC (MnOx-600). Los sólidos fueron caracterizados por DRX, Superficie Específica BET, SEM-EDS. Se realizaron ensayos de adsorción de Pb²⁺ y Cu²⁺ en agua sobre los dos óxidos de manganeso, utilizando diferentes concentraciones de metales: 25, 50, 100 y 200 mg/L. Se tomaron muestras a 5, 10, 20, 30, 60 y 120 minutos. Los resultados muestran que la adsorción ocurre dos etapas, una rápida y otra lenta. La adsorción de Pb²⁺ en todos los casos fue ampliamente superior a la adsorción de Cu²⁺. El óxido MnOx-150 presenta mayor superficie específica que el sólido MnOx-600, sin embargo, no siempre su capacidad de adsorción es mayor, lo que implica que el mecanismo de adsorción no solo debe contemplar la adsorción del metal en la superficie del adsorbente. Los óxidos reciclados de las pilas pueden ser utilizados como adsorbentes para la eliminación de Pb²⁺ en aguas.

Sludge extracted from alkaline batteries were leached in an acid medium in order to recover the constituents metals, Zn and Mn. The leach solution was treated with KMnO₄ to give a manganese oxide, which was calcined at 150 ºC (MnOx-150) and 600 ° C (MnOx-600). The solids were characterized by XRD, BET Specific Surface and SEM-EDS. Adsorption tests of Pb²⁺ and Cu²⁺ in water on the two oxides of manganese were carried out using different metal concentrations: 25, 50, 100 and 200 mg / L. Samples were taken at 5, 10, 20, 30, 60 and 120 minutes. The results show that the adsorption occurs in two stages, an initial fast stage and a slow one. Pb2 adsorption in all cases was vastly superior to that of Cu²⁺adsorption The MnOx-150 oxide has greater specific surface than the solid MnOx-600, however, not always its adsorption capacity is greater, meaning that the adsorption mechanism should not only consider the metal adsorption on the adsorbent surface. Manganese oxides obtained from spent batteries can be used as an effective adsorbents for the removal of Pb²⁺ in water.