Optimización de la Lixiviación de LIBs con HCl-ácido ascórbico usando metodología de superficie de respuesta

DRAJLIN, D. SEBASTIÁN; ELIANA G. PINNA; M. ALEJANDRA BARUFALDI; DANIELA S. SUAREZ; MARIO RODRIGUEZ

San Juan

Congreso; XV Jornadas Argentinas de Tratamientos de Minerales; 2021

Universidad Nacional de San Juan

En los últimos años, la demanda de litio ha crecido sostenidamente especialmente vinculada a sus aplicaciones en baterías ion-litio y otras fuentes de almacenamiento de energía. Pero, su corta vida media, ha redundado en una generación singular de residuos tecnológicos. Así, el reciclado de las baterías de ion-litio agotadas (LIBs) se presenta como una solución dual: reducir la producción de desechos y aumentar la oferta de metales valiosos.La disolución ácida del óxido mixto de litio y cobalto (LiCoO2), presente en los cátodos de LIBs, ha sido ampliamente estudiada. El ácido que mejores resultados exhibió fue el HCl, usado en concentraciones mayores a 4 M, produciendo disoluciones del óxido del 92%. No obstante, este ácido es costoso y su uso en altas concentraciones puede implicar elevados consumos de agua, corrosión del equipamiento y liberación de contaminantes secundarios.Una estrategia aplicada para reducir la concentración de HCl es la incorporación de un agente reductor adicional, con el objetivo de reducir todo el Co3+ en el óxido a Co2+, lo que desestabilizaría la red cristalina, facilitando su ruptura.En este trabajo se propone un diseño de metodología de superficie de respuesta (MSR) para estudiar el efecto de las siguientes variables: concentración de HCl y de ácido ascórbico, temperatura, tiempo y relación sólido-líquido sobre la disolución de LiCoO2. Se estudiaron interacciones entre las variables mencionadas, optimizando la respuesta y los factores, obteniendo conversiones superiores a 90% con HCl 1,6 M y ácido ascórbico 0,3 M.