Purificação do carbonato de lítio utilizando a técnica de troca iônica

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Oliveira, Glaucia Aparecida Caires de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: carbonato de lítio; cation exchange resin; ion exchange; lithium carbonate; resina trocadora de cátions; troca iônica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-23122020-124525/

A obtenção do carbonato de lítio, Li2CO3, é resultado de processos de extração a partir de diversos minerais, entre estes o espodumênio, LiAlSi2O6. Produtos com grau de pureza da ordem de 85% em Li2CO3 são utilizados para aplicações em esmaltes sintéticos, adesivos, graxas e lubrificantes. Já para aplicação em baterias e medicamentos é necessário um grau de pureza da ordem de 99% em Li2CO3, ou seja, matérias prima de maior pureza apresentam maior valor agregado, pois são destinadas para aplicações de alta tecnologia ou para áreas estratégicas. O objetivo deste trabalho é viabilizar a purificação do Li2CO3 via operação de troca iônica. As impurezas indesejáveis presentes em maior teor no Li2CO3 são o sódio e o cálcio. Para separar esses dois elementos do lítio ou pelo menos, diminuir as suas concentrações, foi utilizada uma resina trocadora de cátions forte na forma H+. Esse trocador foi condicionado com solução de metanol, CH3OH, a 50%v/v e ácido nítrico, HNO3, 0,1 M. Os experimentos partiram de uma solução de Li2CO3 com 98,5% de pureza. Os componentes do eluente utilizado na etapa de eluição são: ácido nítrico, metanol e água. A separação do lítio dos demais componentes é obtida, com uma mistura de metanol 80%v/v e ácido nítrico 0,5M, com vazão 3 mL min-1. A determinação dos teores de lítio, sódio e cálcio nas soluções de cada ciclo cromatográfico da troca iônica, foi realizada por Espectrometria de Emissão Óptica com Fonte de Plasma de Argônio, ICP-OES. A partir da avaliação dos resultados e das condições experimentais obteve-se a resolução cromatográfica dos picos desses cátions. Os cálculos sugerem que, a partir das soluções obtidas na etapa de eluição, obtém-se o Li2CO3 com pureza da ordem de 99% ou superior em determinadas frações.