Disminución de plomo de residuos anódicos MnO2 por descomposición térmica y lixiviación con acetato de amonio

• Avalo Cortez, Orfelinda ^[1] ; Martínez Coronel, Miguel Jaime ^[1] ; Martínez Aguilar, David Pedro ^[1] ; Yoplac Castromonte, Edwilde ^[1] ; Uza Teruya, Julio ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Ingeniería

     Universidad Nacional de Ingeniería

     Perú

     
• Localización: epsir: European Public & Social Innovation Review, ISSN-e 2529-9824, Nº. 10, 5, 2025 (Ejemplar dedicado a: Investigación e inteligencia artificial)
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Reduction of lead from MnO2 anodic waste by thermal decomposition and leaching with ammonium acetate
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    Introducción: El dióxido de manganeso (MnO2) es un subproducto generado en el proceso de electrólisis durante la obtención de zinc catódico. Este se adhiere a los ánodos de Pb-Ag, formando costras que pueden dificultar su reutilización. Para resolver esto, se realiza un ciclo de lavado mediante cepillado y planchado, generando residuos de MnO2 con Pb. Metodología: El pretratamiento consistió en la descomposición térmica del MnO2 alfa, lo que provocó cambios de fase y aumentó la cristalinidad y el tamaño de partícula. Se realizaron pruebas de lixiviación usando acetato de amonio para lixiviar PbSO4 a temperatura ambiente, aplicando agitación magnética y baño de ultrasonido a diferentes temperaturas (300, 500 y 900°C). Resultados: La descomposición térmica del α-MnO2 cambió su estructura a Mn2O3 y Mn3O4, aumentando su tamaño de cristalito de 14,82 nm a 256,9 nm. En las pruebas de lixiviación, la cantidad de Pb en el residuo anódico se redujo en un 61%, pasando de 4,84% a 1,89% de Pb. Discusión: Se observaron cambios significativos en la morfología y el tamaño de partícula del MnO2 antes y después de la descomposición térmica, facilitando la remoción del Pb y reduciendo el contenido de Mn en la solución lixiviada. Conclusiones: Se logró reducir el plomo en el residuo anódico en un 61%, generando PbO casi puro como subproducto, y un efluente con contenidos de Pb y Mn dentro de la normativa ambiental.

  • English

    Introduction: Manganese dioxide (MnO2) is a by-product generated in the electrolysis process during the production of cathodic zinc. This adheres to the Pb-Ag anodes, forming crusts that can make their reuse difficult. To solve this, a washing cycle is carried out by brushing and ironing, generating MnO2 residues with Pb. Methodology: The pre-treatment consisted of thermal decomposition of MnO2 alpha, which caused phase changes and increased crystallinity and particle size. Leaching tests were performed using ammonium acetate to leach PbSO4 at room temperature, applying magnetic stirring and ultrasonic bath at different temperatures (300, 500 and 900°C). Results: Thermal decomposition of α-MnO2 changed its structure to Mn2O3 and Mn3O4, increasing its crystallite size from 14.82 nm to 256.9 nm. In the leaching tests, the amount of Pb in the anodic residue was reduced by 61%, from 4.84% to 1.89% Pb. Discussion: Significant changes in the morphology and particle size of MnO2 were observed before and after thermal decomposition, facilitating the removal of Pb and reducing the Mn content in the leached solution. Conclusions: Lead reduction in the anode residue was achieved by 61%, generating almost pure PbO as a by-product, and an effluent with Pb and Mn contents within environmental regulations.