In this research, chitin and rice husks were used as adsorbents to recover cobalt from leached solutions of lithium-ion batteries. The waste materials were obtained and characterized. At first, the adsorption study was performed in batch systems using synthetic solutions, where the pH effect, kinetic, equilibrium, and thermodynamic aspects were investigated. Later, in the best conditions, chitin and rice husks were applied to recover cobalt from real leached solutions of lithium-ion batteries. For both materials, the adsorption was favoured at pH ¼ 6.0. The maximum adsorption capacities were 50.0 mg g À1 and 17.6 mg g À1 for chitin and rice husks, respectively, obtained at 318 K. The Co þ2 recovery percentages from real leached solutions were 95.0 % and 40.0 % for chitin and rice husks respectively. These results revealed that chitin can be used as an alternative and low-cost waste material to recover Co þ2 from real leached solutions of lithium-ion batteries.

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RESUMO -Este trabalho teve como objetivo investigar a adsorção de cobalto utilizando quitina como adsorvente. Foram estudados os efeito do pH (1-6), tempo de contato (0-5 h), e temperatura (30-45 °C). Para a análise cinética, utilizaram-se os modelos de pseudo-primeira ordem e pseudosegunda ordem. Para o estudo de equilíbrio foram utilizados os modelos de Langmuir e Freundlich. Foram estimados os valores das variações e da energia livre de Gibbs, entalpia e entropia. Os resultados mostraram que o pH 6 foi o mais adequado para a adsorção. O modelo de pseudo-segunda ordem foi apropriado para a cinética de adsorção e o modelo de Langmuir foi adequado para representar o equilíbrio. A adsorção foi um processo endotérmico. A capacidade máxima de adsorção foi de 50 mg g -1 e o percentual de remoção alcançou 94%. Tais resultados apontam a quitina como um adsorvente promissor para a recuperação de cobalto. INTRODUÇÃOO rápido crescimento industrial gerou uma série de problemas em relação à poluição, e entre eles está o despejo, no meio ambiente, de efluentes contendo metais pesados. Devido à sua toxicidade e impossibilidade de biodegradação, esses metais prejudicam ecossistemas aquáticos, e a contaminação de águas destinadas ao consumo humano tornou-se uma grave questão de saúde pública (Demirbas, 2008). Dentre esses metais poluentes, está o cobalto. Relativamente raro e caro, está presente na indústria metalúrgica, eletrônica, de mineração e de tintas (Gupta e Ali, 2013). Sobre o seu perigo, concentrações mais elevadas de Co 2+ são prejudiciais à saúde humana, provocando diversos efeitos relacionados à cardiomiopatia, carciogenicidade, asma brônquica, genotoxicidade, doenças neurotoxicológicas e defeitos ósseos (Kudesia, 1990).Existem diversos métodos para recuperar íons metálicos de águas residuais (Kumar e Acharya, 2013), mas, para concentrações mais baixas, a técnica mais recomendada é a adsorção. Esta operação tem se mostrado excelente por oferecer vantagens como facilidade de operação, rentabilidade e eficiência (Demirbas, 2008). É importante, porém, que o adsorvente utilizado seja de baixo custo e presente em larga escala. Assim, nestes últimos anos vem surgindo o interesse na utilização de adsorventes derivados de materiais residuais, que têm apresentado grande eficiência na recuperação de metais (Gupta e Ali, 2013) A quitina é a segunda substância orgânica mais abundante na biosfera, sendo que a principal matéria-prima para sua produção são as carapaças de crustáceos originadas no processamento industrial de frutos do mar (Campagna-Filho et al., 2007). Por possuir grupos Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 1

RESUMO -O presente trabalho teve como objetivo investigar a recuperação de cobalto a partir de soluções lixiviadas de baterias utilizando a adsorção com casca de arroz. Primeiramente, utilizando-se soluções sintéticas de cobalto, foram estudados, o efeito do pH, a cinética e o equilíbrio da adsorção. Após, na condição mais apropriada obtida com as soluções sintéticas, a casca de arroz foi testada em soluções reais lixiviadas de baterias. Os resultados mostraram que o pH 6 foi o mais adequado para a adsorção. O modelo de pseudo-segunda ordem foi apropriado para a cinética de adsorção e o modelo de BET foi adequado para representar o equilíbrio. A capacidade máxima de adsorção experimental foi de 17,6 mg g -1 . Percentuais de remoção maiores que 95% foram obtidos utilizando-se 1,2 g/50 mL de adsorvente, mostrando que a casca de arroz é um adsorvente promissor para a recuperação de cobalto de soluções lixiviadas de baterias íon-lítio. INTRODUÇÃOA partir da década de 90, por razões ambientais e de eficiência, foram introduzidas no mercado as baterias íon-lítio, que passaram a ter grande consumo em escala mundial. Contudo, a expansão desse mercado trouxe como consequência um aumento na produção de lixo eletrônico, o qual é tóxico devido à presença de metais pesados. Assim tornou-se necessário o desenvolvimento de processos de reciclagem adequados para este tipo de resíduo (Busnardo et al., 2007). A reciclagem de baterias tornou-se interessante não só por conta de questões ambientais, mas também devido à presença de materiais valiosos, que recuperados poderiam gerar um retorno econômico. No caso das baterias íon-lítio, um dos metais mais valiosos é o cobalto (Busnardo et al., 2007), o qual, é relativamente raro e prejudicial à saúde humana em concentrações elevadas (He et al., 2011). A reciclagem de baterias íon-lítio esgotadas envolve, em maioria, técnicas hidrometalúrgicas. Uma das etapas no processamento destas baterias é a lixiviação ácida, a fim de que os metais sejam extraídos e estejam em solução aquosa. Posteriormente, utilizam-se técnicas para a remoção dos metais dessa solução resultante da lixiviação (Gurung et al., 2012).Dentre os diversos métodos utilizados para a remoção de metais pesados de soluções aquosas (Kumar and Acharya, 2013), a adsorção vem se destacando, sendo recomendada para soluções menos concentradas. Para que o processo seja rentável, é necessário um adsorvente de Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 1

RESUMO -O presente trabalho teve como objetivo investigar a adsorção de cobalto em casca de arroz in natura e modificada via CO 2 supercrítico.No estudo cinético, utilizaram-se os modelos de pseudo-primeira ordem e pseudosegundaordem, sendo este último o mais adequado para a representação do comportamento cinético. Para o equilíbrio, utilizaram-se os modelos de Freundlich e BET, sendo o segundo o que melhor ajustou-se aos dados experimentais. A capacidade de adsorção estimada na faixa de trabalho aumentou de 13,0 mgg -1 para a casca in natura para 28,8 mg g -1 para a modificada via CO 2 supercrítico, correspondendo a um aumento favorável ao uso do tratamento.

RESUMO -O cobalto é um metal tóxico presente em efluentes de indústrias metalúrgicas e eletrônicas. Entre as operações para sua recuperação está a adsorção. A quitina é um resíduo da indústria pesqueira, natural e abundante. Apresenta potencial como adsorvente de metais, com possibilidade de reuso. Estudou-se a influência da massa de adsorvente e tempo de contato. No estudo cinético, utilizaram-se os modelos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem, sendo o segundo o adequado para a representação do comportamento cinético. Para o equilíbrio, utilizaram-se os modelos de Freundlich e Langmuir, sendo o último o que melhor adaptou-se aos dados experimentais. A capacidade de adsorção estimada foi de 50mg g -1 para a casca in natura e 101mg g -1 para a modificada via CO 2 supercrítico, indicando que o tratamento foi benéficona faixa de trabalho. INTRODUÇÃODevido às crescentes aplicações, a presença de cobalto em efluentes industriais tornouse um objeto de preocupação. É um metal tóxico, utilizado em indústrias metalúrgicas e de eletrônicos. No meio ambiente, sofre bioacumulação e aumento da toxicidade ao longo da cadeia alimentar. (Javed et al., 2007). Entre os procedimentos para remoção de metais pesados de efluentes estão a troca iônica e a precipitação. Entretanto, esses métodos têm altos custos e requerem uso de químicos para recuperação dos metais (Franco et al., 2004). Uma das operações mais utilizadas para remoção de metais de efluentes é a adsorção em carvão ativado. É um material eficiente, porém com altos custos e dificuldade de regeneração do mesmo (Figueiredo et al., 2005). Estudos direcionam-se a adsorventes alternativos e de baixo custo. O potencial da quitina como material adsorvente de metais é ainda pouco estudado, mas mostra resultados promissores (Longhinotti et al., 1996).A quitina é um biopolímero obtido industrialmente como subproduto de cascas de camarão e caranguejo. É o segundo biopolímero mais abundante no planeta. Pode ser isolada através de operações de desmineralização, desproteinização e desodorização. Sua atração está em sua biodegradabilidade, capacidade de regeneração, disponibilidade e baixo custo (Prashanth e Tharanathan, 2007).