Desenvolvimento de Processos Hidrometalúrgicos para a Reciclagem de Metais de Baterias de Ni-mh de Telefones Celulares

• Main Author: SANTOS, V. E. O.
• Other Authors: LOPES, M. C.
• Format: Others
• Published: Universidade Federal do Espírito Santo 2016
• Online Access: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4678

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5667_Vinicius Emmanuel de Oliveira dos Santos.pdf: 5133503 bytes, checksum: ac8c814fb46af62b14bfda280e9bf5c6 (MD5) Previous issue date: 2012-05-31 === Neste trabalho, são desenvolvidos métodos hidrometalúrgicos para a recuperação dos metais Terras Raras, Cobalto, Níquel, Ferro e Manganês dos eletrodos negativos das baterias exauridas de Ni-MH de telefone celular. Os compostos dos metais Terras Raras foram obtidos por precipitação química em pH 1,5 com NaCe(SO4)2.H2O e La2(SO4)3.H2O como os principais componentes recuperados. A composição e a concentração relativa dos elementos químicos que constituem os materiais recuperados foram determinadas por espectroscopia de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Esta análise confirma que os elementos Níquel, Cobalto, Ferro e Manganês permanecem em solução após a precipitação do Cério e Lantânio. O Ferro é recuperado como Fe(OH)2 ,Fe(OH)3, FeO,Fe2O3.H2O. O precipitado de hidróxido de Manganês inicialmente formado sofre um processo de envelhecimento em soluções alcalinas e na presença de Oxigénio, Manganês é obtido como Mn3O4. Níquel e Cobalto são recuperados como beta-Ni(OH)2 e Co(OH)2. Os hidróxidos de Cobalto e Níquel recuperados são utilizados para sintetizar o LiCoO2,LiNiO2 e CoO, materiais para uso em cátodos baterias de Liion. Os ânodos e materiais reciclados são caracterizados por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), energia dispersiva de raios-X, (EDX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), termogravimetria (TG/DTG) e espectroscopia de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Métodos químicos e eletroquímicos são desenvolvidos para reciclagem de Ni, Co, Zn e Mn dos eletrodos positivos de baterias de Ni-MH exauridas. Os materiais reciclados por precipitação química tem a composição beta-Ni(OH)2, Co(OH)2, Zn(OH)2 e Mn3O4. O pó do material reciclado por precipitação química retém os ânions nitrato, sulfato e carbonato, bem como água adsorvida. Estudos utilizando voltametria cíclica mostram que a densidade de corrente diminui para velocidade de varredura maiores que 10 mVs-1 por causa da formação de filmes de hidróxido. As quantidades de Ni2+,Co2+,Zn2+ e Mn2+ são obtidas por análise da solução de dissolução dos eletrodepósitos utilizando a espectroscopia de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), que demonstraram que o método de eletrodeposição exibe um comportamento anômalo. A quantidade majoritária de íons de Níquel eletrodepositada está relacionada com a composição do banho de sulfamato. A presença de Manganês nos eletrodepósitos devie-se à precipitação do Mn(OH)2 e Zn(OH)4 2- não sofre redução no intervalo de potencial investigado. O material eletrodepositado contém Ni, Co, CoO, Co(OH)2, e Mn3O4. Uma eficiência da carga de 83,7 % foi obtida para os eletrodepósitos formados por aplicação de -1,1 V vs Ag /AgCl e densidade de carga de -90 Ccm-2. A dissolução dos eletrodepósitos depende do potencial aplicado