5a. Résumé
L’impact sur l'environnement de la production et de la gestion des batteries montre que le développement de technologies de recyclage, tels que les procédés hydrométallurgiques sont nécessaires. Des analyses préliminaires ont montré que les piles alcalines contiennent jusqu'à 78% (p/p) de « blackmass » (BM), qui est un mélange de matériaux broyés provenant de l'anode et de la cathode. La BM contient principalement Mn2O3, Mn3O4, MnO2, ZnO et KOH.
La première étape d’un procédé hydrométallurgique de recyclage de batteries est l'extraction des cations (K, Zn, Mn). Par une lixiviation neutre, on enlève la majorité du KOH. Après, presque tout le zinc (Zn) et un peu du manganèse (Mn) sont extraits lors d’une lixiviation acide. Finalement presque tout le Mn restant est récupéré lors d’une lixiviation acide-réductrice, grâce à l’effet d'un agent réducteur (H2O2). Ces deux dernières unités de lixiviation ont été réalisées sous 200 rpm et un ratio solide/liquide de 1/20. Trois acides, HNO3, H2SO4 et HCl, ont été testés à trois concentrations (1M, 2M et 4M). L'effet de la température sur l'extraction du Zn et du Mn a été analysé, fixant la température à 25, 40 et 60 °C. La concentration des métaux dans les phases liquide et solide a été déterminée par spectrométrie à plasma à couplage inductif. Les résultats préliminaires montrent que l’utilisation de H2SO4 2M à 25 °C représente la meilleure option coût-bénéfice pour extraire le Zn et le Mn.
