Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำแมงกานีสจากแบตเตอรี่แบบอัดประจุกลับไมได้ชนิดสังกะสี-คาร์บอนและแบตเตอรี่ชนิดอัลคาไลน์ที่ใช้งานแล้วกลับมาในรูปของแมงกานีสออกไซด์ (MnO₂) โดยศึกษาผลของชนิดและความเข้มข้นของรีดิวซิงเอเจนต์และความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกต่อการชะล้าง เพื่อละลายแมงกานีสออกจากขั้วแคโทดของแบตเตอรี่ที่ใช้งานแล้ว รวมถึงผลและชนิดของความเข้มข้นของรีดิวซิงเอเจนต์และความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก ความหนาแน่นกระแส เวลาที่ใช้ และการกวนสารละลายต่อการแยกแมงกานีสออกไซด์ด้วยวิธีการแยกโดยไฟฟ้า จากนั้นนำแมงกานีสออกไซด์มาทดสอบสมรรถภาพในการใช้เป็นขั้วแคโทดในแบตเตอรี่ชนิดสังกะสี-ไอออนชนิดอัดประจุกลับได้ ผลการศึกษาพบว่า ภายใต้สภาวะการชะล้างด้วยกรดซัลลฟิวริกความเข้มข้น 4 โมล/ลิตร ปริมาตร 100 มิลลิลิตรต่ออัตราส่วนผงขั้วแคโทด 5 กรัม ร่วมกับกรดออกซาลิก 36.25 กรัม/ลิตร ที่อุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 2 ชั่วโมง สามารถละลายขั้วแคโทดได้สูงสุดที่ประมาณร้อยละ 91 และเมื่อนำไปแยกโดยไฟฟ้าที่ความหนาแน่นกระแสเท่ากับ 0.15 แอมแปร์/ตารางเซนติเมตร เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิห้อง จะสามารถนำแมงกานีสกลับมาในรูปแมงกานีสออกไซด์ที่แยกได้ถึงร้อยละ 84 แต่มีการปนเปื้อนของตะกั่วสูง (ประมาณร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก) แต่เมื่อใช้กรดซัลฟิวริกความเข้มข้น 2 โมล/ลิตร ชะล้างและแยกโดยไฟฟ้าที่สภาวะเดียวกัน จะได้การนำกลับแมงกานีสที่ลดลงที่ร้อยละ 52 แต่จะมีการปนเปื้อนตะกั่วน้อยกว่า (ประมาณร้อยละ 1 โดยน้ำหนัก) และเมื่อนำแมงกานีสออกไซด์ที่แยกได้มาขึ้นรูปเป็นขั้วแคโทด เพื่อทดสอบสมรรถภาพแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนพบว่า แบตเตอรี่ที่ได้มีความจำเพาะสูงสุดเท่ากับ 51 มิลลิแอมแปร์ชั่วโมง/กรัม และมีจำนวนรอบในการอัดและคายประจุเท่ากับ 246 รอบ ที่ 0.1 แอมแปร์/กรัม
