Récupération des métaux de piles alcalines par lixiviation basique

Les piles représentent un élément clé dans la transition énergétique mondiale qui a pour but d’arrêter la consommation de combustibles fossiles pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris. Néanmoins, les émissions associées à leur production et gestion après utilisation peuvent être nocives pour l’environnement. Le développement de procédés de recyclage des piles alcalines, par exemple par hydrométallurgie, est une étape clé pour diminuer leur impact environnemental.

Les piles alcalines sont constituées par 3 fractions : métal magnétique, résidus non-magnétiques et « black mass » (BM). La BM est le mélange de métaux de l’anode et de la cathode sous forme de poudre, principalement de Mn₂O₃, Mn₃O₄, MnO₂, ZnO et KOH. Dans ce travail, la lixiviation alcaline de la BM a été étudiée pour extraire le Zn. Le solvant alcalin dissout sélectivement le Zn contenu dans la BM, tel qu’une solution de NH₄(OH). L’effet de la température, la concentration de la solution alcaline et l’addition d’un agent réducteur (H₂O₂) sur l’extraction de Zn a été étudié. Les résultats préliminaires montrent un faible taux d’extraction du Zn de 16% p/p en utilisant NH₄(OH) 4M, à 25ºC et avec l’ajout de l’agent réducteur. Afin d’augmenter le taux d’extraction, un procédé consistant en deux étapes en série sera utilisé, soit une lixiviation alcaline avec NH₄(OH) et suivie d’une lixiviation avec des agents chélateurs.