Reciclagem de baterias de íons de lítio por processamento mecânico - Costa, Rodrigo Calçada da (2010)
A crescente produção de equipamentos eletrônicos, como computadores, câmeras digitais e, especialmente, aparelhos celulares tem provocado um descarte cada vez maior desses equipamentos em função da introdução de outros com maior tecnologia no mercado. Com isso, a quantidade de sucata eletrônica presente no lixo comum tem crescido de maneira acentuada. Por esse motivo, têm-se pesquisado tecnologias que possibilitem a reciclagem desse material. Para isso, é preciso conhecê-lo detalhadamente. O presente trabalho, portanto, faz uma caracterização detalhada sobre as baterias descartadas de íons de lítio e propõe uma rota de reciclagem com processos exclusivamente mecânicos. Na primeira parte, as baterias foram desmembradas e seus componentes classificados e pesados. Seus componentes foram analisados com relação a sua composição química e quantificados. Para a caracterização de cada um dos componentes dos eletrodos, foi usada a técnica de difração de raios-X. A quantificação desses componentes foi realizada através das análises de fotometria de chama, espectroscopia de absorção atômica e análise termogravimétrica. Os resultados indicaram presença de lítio, cobalto, cobre e alumínio, que são metais importantes do ponto de vista econômico, reforçando a importância de se desenvolver uma rota de reciclagem para este tipo de resíduo. Além disso, foi encontrada matéria orgânica (polímeros e grafite), que pode ser usada para geração de energia ou encaminhada para um processo de reciclagem. Na segunda etapa do trabalho, foram estudadas três rotas diferentes de processamento desses materiais, visando à recuperação do LiCoO2. Na rota 1, a sequência de etapas usadas foi: moagem em moinho de martelos – moagem em moinho de facas – separação magnética. Na rota 2, houve a substituição da moagem em moinho de facas pela separação granulométrica. Já na rota 3, foi adicionada uma etapa de secagem do material após a moagem em moinho de martelos. Antes, contudo, foi feito um estudo dos fatores que poderiam influenciar o processo, tais como velocidade da esteira do separador magnético e taxa de alimentação e tamanho das partículas. Dos testes preliminares realizados, as condições que obtiveram melhores resultados para a aplicação no processo foram: velocidade de rotação da esteira do separador magnético equivalente a 40rpm, taxa de alimentação de 10g/min e tempo de operação do jogo de peneiras igual a 30 minutos. Os resultados obtidos mostraram que as rotas estudadas, considerando a metodologia utilizada, são boas alternativas para serem usadas como prétratamento na reciclagem de baterias, separando até 97% do LiCoO2.