Uso de operações unitárias de mineração para o tratamento de sucata de baterias de celular íon-lítio (2002)
- Authors:
- USP affiliated author: TOUMA, MARCEL - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: OPERAÇÕES UNITÁRIAS; RECICLAGEM URBANA; BATERIAS ELÉTRICAS
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho tem por objetivo a caracterização de sucata de baterias de Íons de Li usadas em telefones celulares. Será estudado o tratamento deste tipo de bateria utilizando operações unitárias de mineração a fim de prepara-las para um posterior processo de reciclagem. As baterias recarregáveis de íons de lítio têm como catodo um óxido de lítio e cobalto (LiCoO2) e como anodo grafita ou carbono. O eletrólito é um líquido orgânico como, por exemplo, o EC+DEC (etileno carbonato+dietil carbonato) onde são dissolvidas substâncias como LiCIO4, LiBF4 ou LiPF6. A reciclagem de baterias secundárias de celular de lítio, diferentemente das baterias de níquel cádmio, tem um apelo financeiro, já que não são tóxicas como as de NiCd, que devem ser recicladas para evitar a contaminação do meio ambiente. A recuperação dos metais da bateria de lítio tem muito valor, pois o lítio custa US$ 95,44/kg enquanto que o cobalto custa US$ 47,20/kg. O tratamento da sucata se iniciou através do desmantelamento manual das baterias de íons de lítio. Deste, constatou-se que 70% do peso total das baterias de celular eram de acumuladores. Após isso, os ensaios de difração de raios-X, análise térmica diferencial, analise termogravimétrica e análise química foram realizados para a caracterização da sucata. Depois do desmantelamento manual, dois processos foram definidos para o condicionamento das baterias usadas de íons de lítio. Os processos previam a passagem das baterias por algumas operações unitárias de mineração. O processo 1 consistiu em passar as baterias de celular por: moinho de facas, separação magnética, separação eletrostática, moinho de bolas de baixa energia (por 3h) e ensaio granulométrico (por 0,5h). Já o processo 2 consistiu em moinho de facas, separação magnética, separação eletrostática e ensaio granulométrico com anilhas (por2h). Realizou-se uma análise química por espectrometria de absorção atômica do material obtido ao final dos ensaios granulométricos a fim de descobrir se houve algum tipo de contaminação e se a concentração do óxido de lítio e cobalto ocorreu com sucesso. As conclusões as quais pôde-se chegar após a análise dos resultados obtidos neste trabalho foram: * As baterias de íons de Li usadas apresentam em sua composição cerca de 1,61% de Li e 10,1% de Co * As perdas de massa dos processos estudados são referentes em sua maioria a perdas e eletrodo positivo (LiCoO2 + C + PVDF), assim ao final dos processos não houve concentração de Li e Co em relação à composição inicial da bateria * Em princípio o processo 2 gerou amostras melhores para o posterior tratamento pirometalúrgico, uma vez estas apresentam uma menor contaminação com Cuque as amostras obtidas pelo processo 1. As maiores perdas nos dois processos são causadas essencialmente pelo catodo, um pó que contém Co e Li que são o maior interesse neste projeto. Logo, uma mudança de processo seria necessária. Uma primeira alternativa seria a mudança para procedimentos que fossem feitos em circuito fechado contendo coletores de pó e filtros, que eliminariam a perda do óxido de lítio e cobalto. Outra alternativa seria a substituição de algum processo unitário que tivesse o mesmo resultado daqueles empregados neste projeto, mas que pudessem ser feitos por via aquosa, fazendo com que o LiCoO2 não fosse perdido para a atmosfera.
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ABNT
TOUMA, Marcel. Uso de operações unitárias de mineração para o tratamento de sucata de baterias de celular íon-lítio. 2002. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – EPUSP, São Paulo, 2002. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/eb74bd6a-ab50-4a98-b17f-9e316bf48486/MarcelTouma%20TF%20PMT.pdf. Acesso em: 27 abr. 2024. -
APA
Touma, M. (2002). Uso de operações unitárias de mineração para o tratamento de sucata de baterias de celular íon-lítio (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). EPUSP, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/eb74bd6a-ab50-4a98-b17f-9e316bf48486/MarcelTouma%20TF%20PMT.pdf -
NLM
Touma M. Uso de operações unitárias de mineração para o tratamento de sucata de baterias de celular íon-lítio [Internet]. 2002 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/eb74bd6a-ab50-4a98-b17f-9e316bf48486/MarcelTouma%20TF%20PMT.pdf -
Vancouver
Touma M. Uso de operações unitárias de mineração para o tratamento de sucata de baterias de celular íon-lítio [Internet]. 2002 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/eb74bd6a-ab50-4a98-b17f-9e316bf48486/MarcelTouma%20TF%20PMT.pdf
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