RECICLAGEM DE BATERIAS DE ÍONS DE LÍTIO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS E HÍBRIDOS EM ESCALA SEMI PILOTO.

Objetivos de desenvolvimento sustentável

 

Resumo

A eletrificação dos veículos automotivos está concomitantemente relacionada com o aumento na geração do resíduo de baterias íon de lítio obsoletas. Com isso, faz-se necessário recuperar os metais críticos das baterias através da reciclagem tendo em vista uma economia circular. Estudos envolvendo a rota hidrometalúrgica de reciclagem dos diferentes tipos de baterias são encontrados na literatura em escala laboratorial, gerando licores com os metais em solução, os quais precisam ser separados e recuperados. O material ativo das baterias possui composições distintas (NMC, NCA, LFP, LCO), que influem na rota de processamento e purificação. O escalonamento da rota hidrometalúrgica envolve ajustes no processo para validação, comparação dos resultados e otimização de parâmetros entre a escala laboratorial com a semi-piloto. Neste projeto foram realizadas a montagem da bancada semi-piloto de processamento de baterias, processamento e otimização de parâmetros no escalonamento (semi-piloto) para baterias de íon-Li de diferentes químicas (NMC, NCA, LFP, LCO) e outras baterias (NiMH), além de pesquisas para aprimoramento de etapas do processo, como a purificação do licor lixiviado por ozonização e recuperação de cobalto por eletrodeposição.

 

Abstract

The electrification of vehicles is accompanied by an increasing generation of end-of-life (EoL) lithium-ion battery (LIB) waste. Consequently, it is imperative to recover the critical raw materials of used batteries through a recycling process that promotes a circular economy in this supply chain. Studies on the hydrometallurgical route for the recycling of spent batteries can be found in the literature on a laboratory scale, producing leach solutions enriched with metals that need to be separated and recovered. The cathodic active material of Li-ion batteries has different possible compositions (NMC, NCA, LFP, LCO), which influences in the recycling processing route. The scaling of the laboratory route involves adjustments and validations in the process, comparing bench results and optimizing parameters with semi-pilot tests. Therefore, this project carried out the construction of the semi-pilot plant and its operation to optimize the parameters during the phasing experiments of batteries of different Li-ion chemistries (NMC, NCA, LFP, LCO) and other types of batteries (NiMH). Improvements were also made to the leach solution purification/recovery steps, with research into manganese precipitation by ozonation and cobalt electrowinning

 

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