publicado na web em 22/02/2018 ACIDIC LEACHING OF Li-ION BATTERIES. This paper describes a route for recovering cobalt and lithium from spent Li-ion batteries via acidic leaching. Sulfuric, hydrochloric, hydrofluoric and formic acids were used as leachants. Hydrogen peroxide was added as reductant, except for formic acid since it is itself a reductant. Experiments were run at [25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40] o C for 1-3 h. Under the best optimal conditions, the leaching efficiency order was HCl ≈ HF > H 2 SO 4 > HCOOH. Over 90 wt.% of cobalt and lithium were leached by the inorganic acids. The insoluble matter corresponds mainly to the carbon from the cathode. Co(II) was extracted with D2EHPA 16 vol.% diluted in n-hexane at pH ~5 (A/O ratio 1/1 vol/vol, one stage, 25 °C). Co(II) striping was possible using a dilute leachant (1-2 mol L -1 HCl or H 2 SO 4 , 4-5 mol L -1 HF or HCOOH). Lithium was isolated from the raffinate by precipitation as carbonate or phosphate.Keywords: lithium-ion battery; metals recovery; solvent extraction; cobalt; lithium. INTRODUÇÃOAs baterias de íon-lítio por apresentarem uma elevada densidade de energia, vida útil longa, massa reduzida, taxa de descarga baixa e menor toxicidade em relação a outros tipos de baterias (níquel-cád-mio, níquel hidreto metálico), são hoje muito utilizadas em telefones celulares, câmeras fotográficas e outros equipamentos eletroeletrônicos (EEE) portáteis.1,2 O desenvolvimento de novas versões tecnológicas desses equipamentos e a maior facilidade de acesso dos mesmos a mais camadas da população levam a uma inevitável elevação da produção e do consumo de EEE e, consequentemente, de suas baterias. Mais de 60% do mercado da energia potátil é hoje preenchido por baterias de íon-lítio.3-6 Suas características o colocam na dianteira do desenvolvimento de veículos híbridos e elétricos. [6][7][8] Essas baterias apresentam em sua composição um ânodo, um cátodo, coletores de corrente, um separador, um eletrólito, um invó-lucro externo e peças de vedação. O ânodo é composto de grafite, lítio, carbono e fluoreto de polivinilideno (PVDF), que fixa os demais componentes ao coletor de corrente, que é uma lâmina de cobre; o eletrólito é tipicamente hexafluorfosfato de lítio (LiPF 6 ) em solvente orgânico, normalmente carbonato de etileno (CE), carbonato de dietila (DEC), carbonato de dimetila (DMC) ou misturas deles. O separador é feito de polipropileno (PP) ou polietileno (PE). O cátodo é feito de carbono (grafita), um óxido misto contendo lítio e cobalto (como o LiCoO 2 , que detém ~40% do mercado 6 ) e PVDF, que fixa os componentes ao coletor de corrente do cátodo, que é uma lâmina de alumínio. Hoje, cerca de 25% do cobalto produzido no mundo se destina à manufatura de baterias.8 A expansão do mercado de EEE portáteis pressiona o preço desse metal nos mercados internacionais. 9,10Além disso, devido a problemas relacionados à disponibilidade de cobalto (as principais fontes primárias se localizam em regiões de forte instabilidade geopolítica...
. Athos da Silveira Ramos, 149 -Bloco A, sala A-509, 21941-909 -Rio de Janeiro -RJ. Arnaldo Alcover Neto, Coordenação de Análise Mineral, Centro de Tecnologia Mineral, Av. Pedro Calmon, 900, 21941-908 -Rio de Janeiro -RJ.Este trabalho apresenta um estudo da composição química de pilhas usadas fabricadas no Brasil e em países asiáticos. O objetivo era comparar a qualidade desses produtos. As amostras foram desmontadas antes da caracterização química. As pilhas asiáticas apresentam mais elementos, incluindo teores elevados de ferro, mercúrio, cádmio e chumbo, e teores mais baixos de manganês e zinco quando comparadas às pilhas nacionais. Portanto, as pilhas de origem asiática representam um risco maior ao meio ambiente. Além disso, apresentaram o pior desempenho no funcionamento de diversos equipamentos eletroeletrônicos. Aspectos sócioeconômicos explicam a existência de um mercado para as pilhas asiáticas no Brasil.Palavras-Chave: Pilhas, Composição Química, Metais Pesados ABSTRACT This work presents a study on the chemical composition of spent batteries manufactured in Brazil and Asian countries. The goal was to compare the quality of these products. Samples were disassembled prior to chemical characterization. The Asian batteries presented much more elements, including higher amounts of iron, mercury, cadmium and lead, and lower amounts of manganese and zinc than Brazilian batteries. Therefore, they present a higher environmental hazard. Also, their performance in several electroelectronic devices was much poorer than the Brazilian samples. Socio-economical aspects explain the considerable market for Asian batteries in Brazil. INTRODUÇÃOUma pilha é um dispositivo eletroquímico que converte energia química contida em seus materiais ativos em energia elétrica por meio de uma reação de oxirredução, fornecendo uma fonte portátil de energia com amplo uso em vários produtos eletroeletrônicos [1]. A unidade eletroquímica básica, conhecida como "célula", consiste de um anodo (eletrodo negativo), um catodo (eletrodo positivo) e um eletrólito (solução
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