Resumo |
As baterias de íon de lítio (LIBs) são, atualmente, uma das principais fontes de energia para dispositivos eletrônicos devido à sua alta densidade de energia, compatibilidade ambiental, tamanho pequeno e leveza, comparada com outras baterias recarregáveis. No entanto, o consumo crescente e a diminuição da vida útil média levam a uma geração e ao consumo massivo de baterias. O incorreto descarte das LIBs gastas pode acarretar contaminação do solo e das águas subterrâneas devido à presença de elementos potencialmente tóxicos, produtos químicos orgânicos e plásticos. Além do desperdício de metais de interesse tecnológico, como o cobalto. Assim, do ponto de vista econômico e ambiental, a reciclagem de LIBs gastas é altamente desejável. Um dos maiores desafios para a recuperação de metais durante a reciclagem das LIBs é a quantidade e variedade de metais concomitantes que dificultam a recuperação dos metais críticos com alta pureza. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho da dissolução de LIBs descartadas utilizando ácidos orgânicos e solventes eutéticos hidrofílicos (ES). E, utilizar o meio de dissolução para cobalto mais eficiente/seletivo para uma futura etapa de purificação utilizando solvente eutético hidrofóbico. Diferentes tipos de LIBs foram descarregados, desmantelados, homogeneizados, sendo que o material correspondente ao cátodo calcinado por 6 h à 550 °C. Avaliou-se a eficácia de dissolução em diferentes temperaturas (40 a 80 °C), tempo de lixiviação (30 a 60 minutos) e em diferentes meios lixiviantes (ácido acético e ES cloreto de colina/ácido acético ou metanossulfônico). A quantificação dos metais em cada lixiviado obtido foi realizada com o auxílio de um espectrômetro de absorção atômica com chama através do método de adição padrão. A maior porcentagem de lixiviação (%L) de metais a partir dos cátodos de LIBs foi obtida quando o ES cloreto de colina/ácido metanossulfônico com 30 % (m/m) de água foi empregado, a 80 °C e 30 min de lixiviação. Obtendo-se uma %L para Co, Ni, Mn e Li igual a 77, 90, 57 e 90 %, respectivamente. Estes resultados precisam ser ainda melhor compreendidos e discutidos. Entretanto, este meio de lixiviação se mostra promissor para uma dissolução mais limpa para baterias descartadas. Sendo, este o meio que será empregado para a futura etapa de separação dos metais utilizando sistema bifásico hidrofóbico. |