"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"
24 a 26 de outubro de 2023
Trabalho 19719
| ISSN | 2237-9045 |
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| 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, Outros |
| Primeiro autor | Jossemyller Ferreira Damascena |
| Orientador | MARIA DO CARMO HESPANHOL |
| Outros membros | Brenda Oliveira Lopes de Menezes, Kaíque Augusto Moreira Lourenço Cruz, Vítor Manuel Oliveira da Silva |
| Título | Lixiviação de metais partir de bateria íon-lítio usando ácido lático |
| Resumo | A disponibilidade de matérias-primas é essencial para o desenvolvimento tecnológico. Entretanto, a disponibilidade de recursos primários viáveis para exploração, de alguns metais como cobalto (Co) e lítio (Li) encontra-se concentrada em alguns países, podendo levar a interrupções no fornecimento. Dessa forma, o uso de fontes secundárias se mostra como uma via interessante para mitigar a possível escassez destes elementos. Nesse sentido, as baterias íon-Li se mostram interessantes de serem recicladas, pois apresentam altos teores de metais críticos, com teores médios de Co e Li de 16 e 5 % (m/m), respectivamente. Para a recuperação desses metais, rotas hidrometalúrgicas são preferencialmente empregadas, onde a primeira etapa, chamada de lixiviação, consiste na dissolução dos metais de interesse presentes nas baterias. Nessa etapa, ácidos inorgânicos são comumente utilizados, porém, estes podem gerar subprodutos nocivos ao meio ambiente. Desta forma, para promover uma etapa de lixiviação mais compatível com a química verde, este trabalho propôs a utilização de ácido láctico para lixiviação de um resíduo autêntico de baterias íon-Li. O material ativo do cátodo e parte do ânodo foi submetido a lixiviação, utilizando-se um reator com controle de temperatura, nas seguintes condições experimentais: ácido láctico 1,5 mol L-1, razão sólido-líquido 1:50 (g mL-1), 70 °C e duração de 1 hora e 30 minutos. Além disso, foi realizado o estudo da influência de peróxido de hidrogênio (H2O2) na porcentagem de lixiviação (%L). Passado o tempo, o lixiviado foi recolhido e filtrado, e as concentrações dos metais presentes no filtrado foram determinadas por espectrometria de emissão atômica por plasma induzido por micro-ondas (MIP-OES). As %L, foram obtidas comparando-se a concentração dos metais presentes no material ativo determinada a partir da dissolução completa com água régia. A %L utilizado 0,4 % (v/v) de H2O2 foi 88, 87, 92 e 101 % para Co, níquel (Ni), Li e manganês (Mn), respectivamente. Quando 0,8 % (v/v) de H2O2 foi utilizado obteve-se 118, 85, 106 e 108 % para Co, Ni, Li e Mn, respectivamente. Os valores que superaram 100 % de lixiviação podem estar relacionados, a uma possível heterogeneidade do material. Entretanto, esses resultados preliminares demonstram que o ácido láctico é eficiente para lixiviação, e que a adição de H2O2 possui influência sobre a lixiviação dos metais. Isto ocorre porque o H2O2 pode reduzir os metais, facilitando a lixiviação. Por outro lado, a lixiviação não foi seletiva para qualquer um dos elementos metálicos presentes no material ativo. Este trabalho demonstrou a potencialidade do uso de um ácido orgânico na lixiviação de resíduos eletroeletrônicos. Podendo substituir ácidos prejudiciais ao ambiente tradicionalmente utilizados em rotas hidrometalúrgicas, tornando assim, mais verde e sustentável a etapa de lixiviação. |
| Palavras-chave | metais críticos, dissolução verde, lixo eletroeletrônico |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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