Atık çinko karbon pillerden çinko sülfat üretimi

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.