Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21694
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Ambientais: ODS12 |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Júlia de Souza Rodrigues |
| Orientador | MARIA DO CARMO HESPANHOL |
| Outros membros | Leonardo Gomes Duarte Silva, Thaís Silva Soares |
| Título | Avaliação do uso do ácido levulínico para lixiviação de metais a partir de ímãs obsoletos |
| Resumo | A obtenção de neodímio (Nd), praseodímio (Pr) e disprósio (Dy) a partir de fontes primárias enfrenta crescentes desafios operacionais e ambientais. Nesse contexto, a reciclagem de ímãs de NdFeB, que contêm grandes quantidades desses elementos, surge como uma alternativa estratégica para garantir o suprimento da cadeia produtiva de novos ímãs, essenciais em tecnologias voltadas para a produção de energia limpa. No entanto, as rotas de reciclagem tradicionais frequentemente utilizam reagentes agressivos sob condições severas de operação. Com essa motivação, este trabalho teve como objetivo viabilizar a lixiviação de ímãs de NdFeB utilizando ácido levulínico como agente lixiviante e investigar os efeitos da temperatura (x₁), razão sólido/líquido (x₂) e concentração do ácido (x₃) sobre essa etapa. A otimização foi realizada por meio de um Planejamento Composto Central Rotacional (PCCR), totalizando 17 experimentos. As lixiviações foram conduzidas por 240 min, em balões de 50 mL sob refluxo, agitação constante (400 rpm) e temperatura controlada. Ao final de cada experimento, o lixiviado foi quantificado por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Induzido por Micro-ondas (MIP-OES). A análise estatística foi conduzida no software Protimiza Experimental Design, e a Análise de Variância (ANOVA) foi empregada para avaliar a significância dos efeitos lineares, quadráticos e das interações entre os fatores. A reprodutibilidade foi avaliada a partir da triplicata do ponto central. As eficiências médias de lixiviação para Fe, Nd, Pr, Dy, Co, Ni e B foram de 73, 80, 79, 79, 57, 22 e 82 %, respectivamente, com coeficientes de variação (CV) de 5, 6, 2, 3, 4, 12 e 7 %. O CV elevado para Ni pode estar relacionado à sua distribuição heterogênea na amostra. A ANOVA demonstrou que os modelos quadráticos de regressão para Fe, Nd, Pr, Dy, Co e B foram estatisticamente significativos (p < 0,005), com excelente ajuste aos dados experimentais (R² > 85 %) e ausência de falta de ajuste (p > 0,05). Entre os fatores avaliados, observou-se efeito linear positivo (β > 0) da temperatura na extração de Nd, Pr, Dy e B, sem influência significativa sobre Fe e Co. A razão sólido/líquido apresentou efeito negativo (β < 0) para todos os elementos, enquanto a concentração de ácido levulínico impactou positivamente a extração. Com base nos modelos validados pela ANOVA, as condições ótimas preditas foram: 79 °C, razão S/L de 0,05 g/mL e 1,7 mol L⁻¹ de ácido levulínico. Nessas condições, as eficiências de extração para Fe, Nd, Pr, Dy, Co, Ni e B foram de 90, 95, 84, 96, 99, 35 e 87 %, respectivamente. Conclui-se que, enquanto a alta concentração de ácido e a baixa razão S/L favorecem a extração de forma generalizada, a elevação da temperatura tem papel seletivo, maximizando preferencialmente a extração de Nd, Pr, Dy e B — possibilitando, assim, a obtenção de lixiviados enriquecidos nos metais de interesse. |
| Palavras-chave | Ímãs NdFeB descartados, Elementos terras raras, Dissolução com ácido orgânico |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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