Purificação do carbonato de lítio via troca iônica
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2018
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23.
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Resumo
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.
Como referenciar
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. Purificação do carbonato de lítio via troca iônica. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... p. 4490-4490. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29549. Acesso em: 01 Mar 2025.
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