Переработка свинцово-кислотных аккумуляторов для двадцать первого века

В связи с ростом энергозатрат на пирометаллургическое извлечение свинца, сопутствующими выбросами CO2 и катастрофическими последствиями воздействия свинца на здоровье человека вследствие его выбросов в атмосферу возрастает необходимость разработки новых процессов извлечения свинца из отработавших свинцово-кислотных аккумуляторов. Для решения этих проблем мы разрабатываем ионометаллургический процесс, призванный заменить пирометаллургический процесс, доминировавший в производстве свинца на протяжении тысячелетий. Предлагаемый процесс включает растворение солей свинца в глубокоэвтектическом растворителе (DES) Ethaline 200 — жидкости, образующейся при смешении хлорида холина и этиленгликоля в молярном соотношении 1:2. После растворения свинец может быть извлечён электроосаждением, а растворитель — возвращён в цикл для дальнейшей переработки свинца. На первом этапе с использованием DES растворяют соединения свинца (PbCO3, PbO, PbO2 и PbSO4), а их растворимость измеряют методом оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES). Образующиеся частицы Pb2+ затем восстанавливаются и электроосаждаются в виде элементарного свинца на катоде электрохимической ячейки; для определения характера и механизма электроосаждения применяют циклическую вольтамперометрию и хроноамперометрию. Полученные электроосаждённые плёнки характеризуют методами сканирующей электронной микроскопии (SEM) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Обсуждаются значение и перспективы применения таких процессов.