Desenvolvimento de novas rotas hidrometalúrgicas "verdes" para recuperação de metais a partir de lixo eletrônico

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Daniela da Silveira Leite
• Orientador(a): Guilherme Dias Rodrigues
• Banca de defesa: Mariana Ramos de Almeida, Wallans Torres Pio dos Santos, Renata Pereira Lopes Moreira, Leticia Malta Costa, Bruno Gonçalves Botelho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas aquosos bifásicos; Recuperação de metais estratégicos; Copolímeros; Sais; Extração de ítrio; Íons metálicos; Fontes secundárias; Baterias alcalinas; Lâmpadas fluorescentes; Recovery of strategic metals; Alkaline batteries waste; Multivariate study; Copolymers; Yttrium extraction
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/30720

Neste trabalho foram desenvolvidas duas metodologias para a recuperação de metais estratégicos a partir de fontes secundárias, baterias alcalinas e lâmpadas fluorescentes, empregando sistemas aquosos bifásicos como técnica de extração. Foi estudada a extração/separação de Zn(II) e Mn(II) usando licor de lixiviado de baterias alcalinas diluídos, em termos de %E e do fator de separação (SZn/Mn) em SAB. As variáveis avaliadas foram: pH (3,00, 6,00 e 11,0), natureza e concentração do agente extratante (PAN, ditizona, Cyanex 272 e D2EPHA), comprimento da linha de amarração, copolímeros (L35 e L64) e sais (Na2SO4, C6H5Na3O7 e C4H4Na2O6) formadores do sistema e razão entre massas de fase superior e inferior (mFS/mFI = 0,5 – 2,0). As melhores condições foram obtidas em SAB formado por L64 + Na2SO4 + H2O, em pH = 3,00, CLA = 41,83% m/m e mFS/mFI = 1, usando ditizona como agente extratante. Ao final, foi obtido um fator de separação SZn/Mn = 1,2 x 106 em apenas uma etapa de extração. Foi realizado um estudo multivariado, empregando planejamento experimental, para a extração de ítrio em SAB utilizando vermelho de alizarina como agente extratante. As variáveis otimizadas, empregando planejamento fracionário 26-1, foram: pH (3,00 a 9,00), concentração de agente extratante (2,3 a 23,0 mmol kg-1), comprimento da linha de amarração, copolímeros (L35 e L64) e sais (Na2SO4 e C6H5Na3O7.2H2O) formadores do sistema e razão entre massas de fase superior e inferior (mFS/mFI = 0,5 – 2,0). Pela primeira vez, foi observado que, em CLA elevados, a distribuição de espécies do ânion do eletrólito formado em função do pH, influencia diretamente na partição de íons metálicos em SAB. O modelo foi otimizado através de um planejamento 23, não apresentou falta de ajuste e foi capaz de prever a resposta de extração de ítrio com exatidão próxima de 96%. As condições ótimas de extração de ítrio foram aplicadas em amostras reais de lixiviado de pó fluorescente. Ao final de cinco etapas de extração, foi possível recuperar 90% do ítrio de forma seletiva.