Recuperação de antimônio da solução formada na regeneração da resina de troca iônica empregada na produção de cobre

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Vielmo, Vicente Schaeffer
• Orientador(a): Meneguzzi, Alvaro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Antimônio; Rejeito de mineração; Cobre; Eletrometalurgia
• Palavras-chave em Inglês: Antimony electrowinning; Membrane electrolysis; Antimony hydrometallurgy; Mine tailings; Copper production; Reactive electrodialysis; Electro-electrodialysis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274138

O antimônio é um metal amplamente empregado na indústria como retardante de chamas, em baterias, polímeros e cerâmicos. No entanto, a disponibilidade do metal é limitada, uma vez que seus depósitos minerais exploráveis conhecidos ocorrem em apenas 15 países e suas reservas estão estimadas em apenas 2 milhões de toneladas. Para garantir o suprimento da demanda por antimônio, se faz necessário encontrar alternativas à mineração. Em vista disso, considerou-se o processo de eletrorrefino na produção de cobre como fonte secundária de antimônio. A regeneração da resina de troca iônica empregada no controle de impurezas do eletrólito de cobre gera um efluente líquido composto por aproximadamente 1 g/L de antimônio em ácido clorídrico 6 M. Dessa forma, este trabalho propôs encontrar condições e maximizar a eletro-obtenção de antimônio de uma solução sintética emulando esta condição. Para avaliar a possibilidade de eletro-obtenção de antimônio, inicialmente foram realizados estudos em Célula de Hull para determinar o intervalo de densidades de corrente necessário para a formação de um depósito. Verificou-se a formação de depósitos nas concentrações de 6 g/L e 16 g/L antimônio. O efeito da temperatura sobre a morfologia do depósito foi estudado, constatando-se que o aquecimento da solução à 55 °C produziu depósitos com aspecto homogêneo e aderente. Posteriormente, células com e sem membrana catiônica foram empregadas para avaliar a remoção e eficiências catódicas de diferentes densidades de corrente utilizando uma solução de 1 g/L de antimônio. Os resultados demonstraram que o uso da membrana é crucial para a recuperação do antimônio, mas o processo apresentou eficiências catódicas variando de 26,2% a 30,8%. Visando aumentar a eficiência da corrente, o efeito da agitação mecânica e o efeito do aumento da condutividade do eletrólito também foram investigados. Alterações na coesão entre o depósito e o cátodo foram observadas através da promoção do transporte de massa, juntamente com o aumento das eficiências da corrente.