Recyklace zinkových odpadů a související postupy v České republice

Sběr a recyklace přenosných baterií v ČR je aktuální především z důvodu jejich vlivu na životní prostředí. Díky vzrůstajícímu environmentálnímu povědomí se zejména obsah těžkých kovů v bateriích stal předmětem zájmu odborné i laické veřejnosti, průmyslu a legislativy. Nejrůznější formy těžkých kovů a jejich sloučenin byly, nebo dodnes jsou základní složkou elektrochemických systémů. Tyto kovy klasifikuje European Chemicals Bureau (ECB) jako nebezpečné látky, které se vyznačují akutní či chronickou toxicitou, případně jsou karcinogenní.

Široké spektrum nebezpečných látek obsahují rovněž všechny známé typy lithiových článků. Tyto škodliviny způsobují svojí toxicitou, korozivitou a vysokou exotermní reaktivitou problémy při jejich použití, sběru a recyklaci. Na rychlý vývoj technologií výroby přenosných baterií reaguje s určitým zpožděním i legislativa. Díky zpřísněným limitům obsahu těžkých kovů, zejména rtuti, olova a kadmia, se daří obsahy těchto kovů v článcích snížit.

Stávající legislativa v ČR zavedla pro dovozce a výrobce baterií a akumulátorů povinnost zpětného odběru použitých výrobků. Financování nákladů na sběr a recyklaci bude zajištěno legislativní aplikací principu zodpovědnosti výrobce a uplatněním nástroje zpětného odběru. Zásadním limitujícím faktorem pro další rozvoj zpětného odběru této komodity je nedostatek vhodných kapacit pro recyklaci více než 90 % ze sebraných přenosných baterií. Zkušenosti ukazují, že vývoz sebraných baterií do zahraničních recyklačních zařízení naráží na určité administrativní a ekonomické bariéry. Proto je účelné zaměřit se na posouzení možností rozšíření stávajících recyklačních zařízení v ČR pro zpracování výše zmíněných majoritně zastoupených typů přenosných baterií.

Sběr a třídění baterií v ČR

Sběr přenosných baterií je v České republice zajišťován od konce roku 2002 sdružující organizací výrobců ECOBAT. Tato organizace disponuje jako jediná v ČR finančními prostředky výrobců a dovozců, takže i do budoucna bude s největší pravděpodobností jediným subjektem, který bude použité baterie cíleně sbírat a hledat jejich další zpracování. Různé druhy použitých přenosných baterií jsou sbírány společně do jedné nádoby z důvodu nižších nákladů na logistiku. Spotřebitelé navíc nemají dostatek zkušeností a vůle pro třídění jednotlivých typů baterií.

Ve všech fungujících národních systémech dochází k předtřídění sebraných baterií před dalším zpracováním. V České republice se veškeré zpětně odebrané baterie od října 2002 shromažďují v centrálním skladě společnosti EuroBattery v Kladně. I zde probíhá předtřídění shromážděných baterií, i když prozatím manuálně. S instalací třídící linky se počítá v první polovině roku 2006.

Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj

Třídění baterií

Ze schématu je patrné, že základ tvoří primární baterie tzv. malé frakce, tj. o velikosti mikrotužka (AAA) až po 4,5 V ploché baterie. Primární baterie jsou ručně tříděny na dvě skupiny - skupina OK (měla by splňovat limit 5 ppm Hg) a skupina P (zřejmě limit nesplňují). Baterie skupiny P společnost předává ke zpracování a demerkurizaci do Fernwarme Vídeň. Z vytříděných přenosných baterií najdou v ČR uplatnění Pb baterie (Kovohutě Příbram), NiCd baterie (Nimetal) a knoflíkové Hg baterie (EKO-VUK).

Technologie recyklace

Technologie lze v obecně rozdělit na hydrometalurgické (nízkoteplotní) a pyrometalurgické (vysokoteplotní) procesy. Při pyrometalurgických procesech se využívá nízká teplota vypařování přítomných kovů, např. Hg, Cd a Zn. Podle typu technologických zařízení se uvedené prvky získají kondenzací v kovové nebo v oxidické formě. Ostatní komponenty se přetaví na feromangan. Pyrometalurgickými operacemi se v několika technologicky náročných operacích získává zinek komerční čistoty.

Při hydrometalurgických procesech se kovy vyluhují do roztoku pomocí kyselin nebo hydroxidů. Výluh se dále zpracovává dalšími operacemi jako je rafinace roztoků, separace a precipitace kovů z roztoku. Výhodou hydrometalurgických postupů jsou nižší investiční a provozní náklady ve srovnání s pyrometalurgickými technologiemi a v neposlední řadě i možnost přímého získání elektrolytického Zn a MnO2. Technologie na zpracování Li baterií využívají navíc speciální postupy úpravy, které zahrnují např. drcení při extrémně nízkých teplotách, vakuovou destilaci, popřípadě kombinace těchto metod.

Za podpory Ministerstva průmyslu a obchodu ČR byl založen realizační tým, složený z výzkumných pracovníků Vysoké školy chemicko-technologické a odborníků z praxe na oblast logistiky, sběru, třídění a zpracování baterií a akumulátorů, zastoupených společnostmi Ecobat, Eurobattery, Kovohutěmi Příbram a Eko-vuk, Panenské Břežany. Provedenými experimenty bylo prokázáno, že postupy navržené pro požadovaný stupeň využití odpadních zinkochloridových a alkalickomanganových primárních článků jsou efektivní a průmyslově schůdné.

Zpracování zinkových baterií

Fyzikální úpravou vyřazených baterií (drcení, sítování) se od obalových a elektrochemicky nefunkčních částí oddělí tzv. zinkový prach, tj. směs oxidických a chloridových sloučenin Zn, Mn, NH4+ a K+, které jsou výsledkem proběhlých elektrochemických reakcí článku. Tyto směsi (v praženém i nepraženém stavu) mohou být díky vzhledem nízkému obsahu toxických kovů ve výluzích ukládány na skládky anebo dále zpracovávány hydrometalurgicky s cílem získání katodového Zn a MnO2.

Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí

Z výsledků loužících zkoušek, rozboru loužených vzorků a složení louženců vyplynulo, že pražením hmoty zinkochloridových baterií, tzv. zinkového prachu, se docílí vyšší extrakce Zn, ale i Mn do síranového výluhu. Výtěžnosti zinku nezávisle na použitých podmínkách loužení dosahují kolem 90 %, výtěžnosti Mn se pohybují od 72-89 %. Při loužení nepražené hmoty zinkochloridových baterií se výtěžnosti Zn nezávisle na loužících podmínkách pohybují kolem 75 %, a do výluhů přechází jen 30-35 % Mn.

Průběh loužení tzv. pražených alkalickomanganových baterií v roztocích H2SO4 je obdobný jako u pražených zinkochloridových baterií. Nezávisle na testovaných podmínkách loužení výtěžnosti Zn se pohybují kolem 90 %, výtěžnosti Mn jsou nižší - kolem 63 %. Elektrolýzou modelových roztoků ZnSO4-MnSO4 a reálného výluhu se prokázala možnost elektrolytického vylučování Zn ze síranových roztoků s vysokým obsahem Mn. Mangan se vylučuje na anodě jako MnO2, ze které se musí periodicky stírat.

Zvolený rafinační postup aplikovaný na reálný roztok umožňuje dostatečné odstranění nečistot (Cu, Cd, Ni, Co), které zhoršují elektrolytické vylučování Zn ze síranových výluhů. Vyloučené Zn-deposity byly kompaktní, měly kovový charakter, hladký povrch bez náznaků dendritické struktury. Vyloučený Zn z reálného výluhu čistoty 99,5 % je komerčně využitelný. Čistotu získaného MnO2, který obsahuje kolem 3 % Zn, je možno zvýšit jeho propráním v roztocích H2SO4, které se následně dají využít pro přípravu loužících roztoků.

COTTEX Trade s. r. o. a zpracování zinkových odpadů

Firma COTTEX Trade s. r. o. patří mezi významné obchodníky a zpracovatele veškerých zinkových odpadů a zinkového šrotu, vznikajících průmyslovou činností na území nejen České republiky a Slovenska, ale i v Evropě. Spojujeme naše zkušenosti s neustálými investicemi do inovativních technologií zpracování, logistiky i moderního vybavení zařízení a chceme být preferovaným partnerem našich zákazníků.

Naší hlavní činností je obchod a zpracování průmyslových zinkových odpadů a zinkového šrotu, včetně odpadů ze žárových zinkoven, z termických povrchových úprav, metalizace zinkem, z kontinuálního i tlakového lití z různých slitin zinku. Postupem času jsme na základě poptávek našich zákazníků rozšířili činnost i na obchod s odpady z nerezové oceli, hliníku, speciálních slitin bismutu a niklu.

Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů

V rámci naší zpracovatelské i obchodní činnosti spolupracujeme výhradně s renomovanými partnery, konečnými zpracovateli a světovými výrobci slitin a dalších výrobků či zboží z námi zpracovávaných kovů. Veškeré kovy, kovové slitiny, odpad a šrot dodáváme jednotlivým partnerům připravené přímo na míru, dle jejich přesných specifikací a požadavků. Zinkovnám a dalším partnerům můžeme nabídnout sekundární vstupní materiály do jejich provozů přesně dle jejich potřeb. Dodáváme jak vlastní výrobky ze zpracovávaných zinkových odpadů, tak primární materiály jako např.

Firma byla založena v roce 2009 na základě dlouholetých zkušeností majitele firmy v oboru. Od svého vzniku se firma specializuje na zinkové odpady a zinkový šrot. Spolu s postupnou expanzí a nárůstu zpracovaných odpadů na 2 500 tun v roce 2014 dochází průběžně k investicím do nových technologií včetně logistických prostředků.

Zavázali jsme se plnit v politice ochrany životního prostředí požadavky všech platných zákonů a nařízení souvisejících s ochranou životního prostředí, uplatňovat prevenční postupy v ochraně životního prostředí a snižovat zátěž životního prostředí vlivem podnikatelských aktivit společnosti.

tags: #recyklace #zinkových #odpadů #postupy

Oblíbené příspěvky:

• Emise a normy větrných elektráren
• Co je environmentální sociologie?
• Postupy pro likvidaci odpadů
• Dopad na životní prostředí v souvislosti s výkonem strojů
• Řešení pro odpad pračky