Reciclagem de baterias de íon de Li: condicionamento físico e extração do Co.

Abstract

The fast changes in technologies applied to mobile phones causes an incredible appearance of new and even better models each day. As a consequence, each year increase the amounts of waste of electronic and electric equipments including batteries that should be disposed of. The goal of the present work is to study methods of physical conditioning and acid leaching of Li-ion batteries. Hand disassembling Li-ion batteries was performed to identify and characterize the components of scrap Li-ion batteries. Materials extracted form the electrodes were characterized using X-ray diffraction, atomic absorption spectrophotometry and scanning electron microscopy coupled with EDS micro-probe. Leaching tests were carried out using the following parameters: pH (3 -5), temperature (25 and 50 ºC), solid/liquid ratio equal to 1/5, leaching time (1 to 4h). Sulfuric acid, chloridric acid and nitric acid were tested as leaching media. Hydrogen peroxide was tested as an oxidizing agent during leaching tests using sulfuric acid. The results obtained showed that knives mill presented better results to grind the scraps in comparison to hammer and balls mills. Ultrasonic treatment was effective to release the active cell materials from copper and aluminum. Decreasing pH from 5 to 3, and increasing the temperature from 25 to 50ºC cause the increasing of the leaching rate of cobalt oxide. Oxidizing conditions also increase the rate of cobalt oxide leaching. Nitric acid and sulfuric acid plus hydrogen peroxide leaching results in better leaching rates compared to chloridric acid and sulfuric acid.

Sustentabilidade Na Indústria Eletrônica: Reciclagem De Cobre E Alumínio De Baterias De Íons De Lítio

“…Apesar de Takahashi (7) afirmar que o melhor método de desprendimento do material ativo impregnado nos eletrodos é a utilização de ultra-som, este apresentou resultados insatisfatórios para este trabalho. Além do baixo rendimento, o que se pôde notar é que as partículas de material ativo se desprendiam com mais facilidade dos eletrodos de cobre do que os de alumínio.…”

“…Takahashi (7) enfatiza que "a introdução do moinho de mandíbulas foi feita com o objetivo de apenas fazer-se uma abertura na carcaça de plástico e nos acumuladores, sem haver a moagem propriamente dita".…”

“…O material, úmido, foi então triturado no moinho de facas da marca Rone, modelo FA-2305 da linha F de moinhos granuladores utilizando-se grelha com abertura de 9 mm, pois, segundo Takahashi, (7) as grelhas com aberturas 3 mm e 6 mm causavam aquecimento demasiado da carga, com o aparecimento de eventuais fagulhas durante o processo de moagem. O equipamento permaneceu ligado durante aproximadamente 30 minutos, o suficiente para que toda a carga fosse processada.…”

Desafios Para a Extração Sustentável De Minérios Portadores De Terras Raras

“…Uma das técnicas de extração mais utilizada consiste no processo de lixiviação seguido da extração por solvente. A lixiviação extrai a substância(s) desejada(s) de uma matriz sólida através da dissolução por um agente lixiviante, que pode ser um ácido, uma base ou um sal, transferindo os metais presentes no minério para a solução, esta denominada licor ou lixiviado (Takahashi, 2008). Na técnica de extração por solvente, o licor de lixiviação que contém o metal de interesse é colocado em contato com um solvente orgânico, sendo os dois imiscíveis, distribuindo-se assim o metal nas duas fases.…”

“…O processo de lixiviação ácida é uma técnica que visa à solubilização de metais utilizando um ácido, que pode ser sob agitação constante e temperatura controlada. Durante o processo uma substância que se busca obter é extraída de uma matriz sólida através de sua dissolução por um agente lixiviante, que é escolhido seletivamente conforme a sua capacidade de dissolver o metal (Takahashi, 2008).…”