GLAUCIA APARECIDA CAIRES DE OLIVEIRA

GLAUCIA APARECIDA CAIRES DE OLIVEIRA

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Use of the ion exchange technique for purification of lithium carbonate for nuclear industry
2021 - ANDRADE, MARIANA N.; OLIVEIRA, GLAUCIA C.; CONTRIM, MARYCEL E.B.; SENEDA, JOSE A.; BUSTILLOS, OSCAR V.
Thorium and lithium in Brazil
2019 - OLIVEIRA, GLAUCIA A.C. de; LAINETTI, PAULO E.O.; BUSTILLOS, JOSE O.W.V.; PIRANI, DEBORA A.; BERGAMASCHI, VANDERLEI S.; FERREIRA, JOAO C.; SENEDA, JOSE A.
Brazil has one of the largest reserves of thorium in the world, including rare earth minerals. It has developed a great program in the field of nuclear technology for decades, including facilities to produced oxides to microspheres and thorium nitrates. Nowadays, with the current climate change, it is necessary to reduce greenhouse gas emissions, one of this way is exploring the advent of IV Generation reactors, molten salt reactors, that using Thorium and Lithium. Thorium's technology is promising and has been awaiting the return of one nuclear policy that incorporates its relevance to the necessary levels, since countries like the BRICS (without Brazil) have been doing so for years. Brazil has also been developing studies on the purification of lithium, and this one associated to thorium, are the raw material of the molten salt reactors. This paper presents a summary of the thorium and lithium technology that the country already has, and its perspectives to the future.
Purification of lithium carbonate by ion-exchange processes for application in nuclear reactors
2019 - 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.
Purificação do carbonato de lítio via troca iônica
2018 - 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.
Applications of lithium in nuclear energy
2017 - OLIVEIRA, GLAUCIA A.C. de; BUSTILLOS, JOSE O.V.; FERREIRA, JOAO C.; BERGAMASCHI, VANDERLEI S.; MORAES, RAFAELI M. de; GIMENEZ, MAISE P.; MIYAMOTO, FLAVIA K.; SENEDA, JOSE A.
Lithium is a material of great interest in the world, it is found in different minerals on Earth's crust (spodumene, lepidolite, amblygonite and petalite) also in salt pans. This element belongs to alkaline group and has two natural isotopes: Li-6 and Li-7. In the nuclear field, lithium isotopes are used for different purposes. The Li-6 is applied in the production of energy, because its section of shock is larger than the other isotope. The Li-7 regulates the pH in refrigerant material in the primary circuits of the Pressurized Water Nuclear Reactor (PWR). In nuclear reactor, lithium is used as a heat transfer due its boiling temperature (1342°C), making it an excellent thermal conductor. However, to reach all these applications, lithium must have high purity (> 99%). The main processes to reach a high purity level of lithium employee a combination of solvent extraction and ion exchange process, to obtain its salts or ending with chemical electrolysis of its chlorides to obtain its pure metal. This work presents a review of new applications of Lithium in Nuclear Energy and its purification and enrichment processes.