Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21913
| 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 | CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Brenda Oliveira Lopes de Menezes |
| Orientador | MARIA DO CARMO HESPANHOL |
| Outros membros | Ueslei Giori Favero |
| Título | Lixiviação de cobalto a partir de resíduos de cátodo de baterias íon-lítio utilizando ácido cítrico |
| Resumo | O Ministério de Minas e Energia (MME) classifica como metais críticos aqueles essenciais para produtos e processos de alta tecnologia, com destaque para o cobalto. Devido às suas propriedades físico-químicas, o cobalto é amplamente utilizado na fabricação de baterias íon-lítio, compondo cerca de 24 % em massa do material catódico. O avanço tecnológico tem aumentado a geração de resíduos desses dispositivos, os quais podem ser tratados por métodos de extração sólido-líquido. No entanto, os ácidos minerais tradicionalmente utilizados nesse processo apresentam toxicidade elevada e riscos ambientais, tornando necessário o uso de alternativas mais sustentáveis como o uso de ácidos orgânicos. Entre eles, o ácido cítrico tem se destacado por apresentar baixa toxicidade, baixa pressão de vapor e elevada capacidade complexante, formando compostos solúveis com metais (citratos), o que facilita a extração dos elementos de interesse. Visando otimizar o processo de dissolução do cátodo, investigou-se a eficiência de lixiviação do ácido cítrico, variando-se a concentração (0,50 a 3,1 mol kg⁻¹) e a temperatura (36 a 86 °C), com tempo fixo de 70 min e razão sólido-líquido de 0,040 g g⁻¹. Os resultados indicaram que a temperatura tem papel fundamental na eficiência do processo. Por exemplo, com concentração de 1,80 mol kg⁻¹, o aumento da temperatura de 36 para 86 °C promoveu um acréscimo na taxa de dissolução do cobalto, de 20 para 83 %. Gráficos de área de superfície foram utilizados para visualizar a influência conjunta da temperatura e da concentração, permitindo identificar a condição mais eficiente para a extração. Observou-se que, sob essas condições, não há seletividade do processo, ou seja, outros metais presentes no material também são lixiviados junto ao cobalto, com exceção do cobre, que apresentou comportamento distinto. Assim, trata-se de um processo de extração conjunta dos metais do resíduo. A condição ótima identificada foi de 90 °C e 1,5 mol kg⁻¹ de ácido cítrico, proporcionando uma eficiência de 73 % para cobalto, 88 % para níquel, 89 % para manganês e 95 % para lítio. Esses resultados evidenciam que o uso de ácidos orgânicos como o cítrico é uma alternativa viável para a recuperação de metais críticos, mesmo quando a seletividade não é alcançada. |
| Palavras-chave | Lixiviação, metais críticos, recuperação. |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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