MARIANA NOVAIS DE ANDRADE
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Artigo IPEN-doc 28292 Use of the ion exchange technique for purification of lithium carbonate for nuclear industry2021 - ANDRADE, MARIANA N.; OLIVEIRA, GLAUCIA C.; CONTRIM, MARYCEL E.B.; SENEDA, JOSE A.; BUSTILLOS, OSCAR V.Artigo IPEN-doc 26319 Purification of lithium carbonate by ion-exchange processes for application in nuclear reactors2019 - ANDRADE, MARIANA N.; OLIVEIRA, GLAUCIA A.C.; PIRANI, DEBORA A.; COUTINHO, JOAO F.; BERGAMASCHI, VANDERLEI S.; SENEDA, JOSE A.; BUSTILLOS, JOSE O.V.Lithium Compounds have applications in strategic areas for intern consumption of a country as well as international commerce. In nuclear industry, the lithium is used for the cooling of PWR reactors as a pH stabilizer. Based on this assumption, the generation of knowledge to master the processing cycle of these compounds is essential. The high degree of purity of lithium compounds is determinant to have success in these applications. Lithium hydroxide LiOH and lithium carbonate Li2CO3 are the main forms in which lithium is used industrially. To improve the quality of the starting product, purifying process were used until obtaining an adequate purity level of raw material (> 99%). The present work aims to make feasible a purification of Li2CO3 through ion-exchange chromatography from a 98.5% purity compound. The impurities present in higher content are sodium and calcium. To separate these two elements from lithium or at least to lower their concentrations, a column with cationic resin was used to fix lithium. The determination of lithium, sodium and calcium contents in the solutions was performed by inductively coupled plasma optical emission spectrometry, ICP-OES. The experiments performed to evaluate the best lithium purification condition were based on the variation of the main operational parameters: pH, flow and elution solution. The results indicate increased purity from the application of ion exchange operations obtaining a suitable condition for nuclear uses.Resumo IPEN-doc 25325 Purificação do carbonato de lítio via troca iônica2018 - OLIVEIRA, G.C.; FERREIRA, J.C.; BERGAMASCHI, V.S.; SENEDA, J.A.; COTRIM, M.B.; FURUSAWA, H.A.; BUSTILLOS, O.V.; PIRANI, D.A.; ANDRADE, M.N.A obtenção de compostos de lítio, especificamente o hidróxido de lítio, LiOH, e o 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 de automóveis e medicamentos é necessário um grau de pureza da ordem de 99% em Li2CO3. O objetivo deste trabalho é viabilizar a purificação do Li2CO3 via operação de troca iônica. As impurezas 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 coluna com 100 mL de uma mistura de 90% da resina catiônica fraca do tipo carboxílico e 10% da resina aniônica forte, para fixar o lítio. Essa mistura foi condicionada a pH 8,5 a partir da lavagem com solução de hidróxido de amônio, NH4OH. Foi utilizada uma solução de Li2CO3, 98,5% de pureza nos experimentos. O lítio retido pela mistura de resinas foi eluido com solução de ácido clorídrico, HCl, 0,5 mol L-1. A determinação dos teores de lítio, sódio e cálcio nas soluções, foi realizada por Espectrometria de Emissão Óptica com Fonte de Plasma de Argônio, ICP-OES, em cada ciclo cromatográfico da troca iônica, tais como sorção, lavagem e desorção. Os experimentos realizados para avaliar a melhor condição de purificação do lítio basearam-se na variação dos principais parâmetros operacionais (pH e vazão). Para uma vazão de 2 mL min-1 os resultados parciais mostraram que cerca de 70% de lítio foram retidos na mistura de resinas e o restante passou com o efluente. Os cálculos correspondentes sugerem que, a partir das soluções obtidas na etapa de eluição, obtém-se o Li2CO3 com pureza da ordem de 99% após uma única etapa de percolação. A sequência deste trabalho será a verificação da eficiência de purificação baseada em um sistema de colunas em tandem. Além disso, após o estabelecimento das condições experimentais básicas, o processo será otimizado utilizando-se a abordagem do planejamento fracionário saturado.