“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.
8 a 10 de novembro de 2022
Trabalho 16797
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Química Analítica |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Victor Souza Teixeira |
| Orientador | MARIA DO CARMO HESPANHOL |
| Outros membros | Adriane Toledo da Silva, Jamille Carvalho de Souza, Kaíque Augusto Moreira Lourenço Cruz, Leonardo Saulo Pereira Alves |
| Título | Dissolução verde de cátodos de baterias íon-lítio descartadas, utilizando ácido cítrico/ácido metanossulfônico |
| Resumo | A procura por dispositivos eletrônicos portáteis como, notebooks, tablets, e laptops cresce de forma significativa a cada ano, a demanda por baterias íon-lítio (LIBs) cresce na mesma magnitude, já que é uma das principais fontes de energia para o funcionamento desses aparelhos. Devido ao crescimento do consumo uma grande quantidade de LIBs gastas vem sendo gerada, e geralmente descartada de forma inadequada, seja no lixo doméstico ou diretamente no meio ambiente, onde os metais presentes nas baterias podem lentamente serem dissolvidos contaminando o solo e águas subterrâneas. Atrelado ao fator ambiental está também o econômico, uma vez que os metais Li, Co, Mn e Ni são oriundos da mineração, e estão cada vez mais escassos, acarretando no encarecimento dos mesmos. Uma alternativa para solução de ambos os problemas é a recuperação dos metais que compõe a LIB por meio de dissolução ácida. Na dissolução, comumente, são utilizados ácidos inorgânicos, porém eles geram subprodutos tóxicos durante o processo. Visto isso, este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de dissolução utilizando ácidos orgânicos (ácido cítrico e ácido metanossulfônico) em diferentes condições experimentais de temperatura de lixiviação e concentração do ácido para se obter o maior percentual ou seletividade de lixiviação dos metais que compõe a LIB. E, posteriormente obter um sistema aquoso bifásico (SAB) para purificação do metal de interesse. Após a descarga das LIBs e separação do material catódico. Este foi levado a calcinação por 6h à 550 oC para decompor os compostos orgânicos fluoreto de polivinilideno e negro de acetileno. A dissolução do material catódico foi realizada utilizando ácido cítrico e ácido metanossulfônico com concentrações variando de 1,0 a 6,0 mol kg-1, a 40 e 80 oC por 30 a 60 minutos. Observou-se que na dissolução do material catódico utilizando ácido cítrico, nas melhores condições (70 oC, 60 min, concentração do ácido 1,0 mol kg-1), a porcentagem de lixiviação (%L) dos metais Co, Li, Ni e Mn quando comparado a dissolução total com a água régia foi de 90, 92, 96 e 77 % respectivamente. Enquanto, na dissolução utilizando o ácido metanossulfônico, nas melhores condições (40 oC, 30 min, concentração do ácido 1,0 mol kg-1), a %L dos metais Co, Li, Ni e Mn foram 46, 65, 25 e 27 %, respectivamente. Os resultados demonstram que o ácido cítrico apresentou maiores %L. É um resultado bem promissor na busca por uma dissolução verde e de menor custo, uma vez que o ácido cítrico é menos tóxico e mais barato. Portanto, a dissolução com o ácido foi escolhida para a etapa futura de purificação de metais utilizando sistema aquoso bifásico. Os resultados preliminares mostram que é possível obter um SAB diretamente com o lixiviado obtido de ácido cítrico. As investigações continuarão no sentido de determinar a concentração dos metais nas fases do SAB e encontrar as melhores condições para purificação de cobalto que é o metal de mais alto valor presente nas LIBs. |
| Palavras-chave | lixiviação, cobalto, química verde |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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