ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Baterias Níquel-Cádmio: Estudo dos Parâmetros de Lixiviação para Tratamento e Identificação de Metais Pesados
AUTORES: BRANCO FILHO, E.A.C. (UECE) ; VASCONCELOS, N.M.S.DE (UECE)
RESUMO: RESUMO: Neste trabalho foi desenvolvido um estudo dos parâmetros de lixiviação ácida dos metais presentes em baterias Ni-Cd, que apresentam consideráveis teores de Cd, metal muito tóxico, investigando-se a influência da temperatura, da concentração do ácido e da relação sólido/líquido. A lixiviação dos eletrodos e de suas placas em HCl foi efetuada nas seguintes condições: temperaturas de 25º, 50º e 100ºC; concentração de ácido de 2, 6 e 12 mol L-1; e relação sólido/líquido de 1/10, 1/30 e 1/50. Os resultados mostram que tanto um aumento na temperatura quanto na concentração do ácido aceleram significativamente a velocidade de lixiviação, enquanto a relação S/L exerce pouca influência. Na detecção dos metais pesados nas soluções lixiviadas foi evidenciada a presença de Cd, Co, Fe e Ni.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: baterias ni-cd, metais pesados, lixiviação
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Apesar de as baterias recarregáveis serem produzidas com o emprego de alta tecnologia, muitas contêm metais pesados em suas constituições, como Cd, Pb e Ni, que podem causar poluição ambiental, pois não há um devido controle de destinação desses dispositivos quando atingem o esgotamento energético (FURTADO, 2004). Seus usuários, muitas vezes, realizam o descarte no próprio lixo doméstico, comprometendo o meio ambiente. Preocupado com essa problemática, o Conselho Nacional do Meio Ambiente publicou as Resoluções No 257 e No 263 (CONAMA,1999) que dispõem sobre a obrigatoriedade de procedimentos de reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final ambientalmente adequada para pilhas e baterias contendo Pb, Cd, Hg e seus compostos. As baterias Ni-Cd, por serem o principal foco da criação de leis ambientais, inclusive as resoluções citadas, merecem uma atenção especial. Os métodos de reciclagem dessas baterias seguem três diferentes rotas, baseadas em: operações de tratamento de minérios, métodos pirometalúrgicos de destilação de metais e processos hidrometalúrgicos, onde os metais tornam-se disponíveis através da lixiviação, consistindo, portanto, na solubilização de metais presentes em sólidos por meio de ácido ou base (BARANDAS, et al., 2007). Neste trabalho foi analisado o material interno de baterias Ni-Cd de aparelhos radio-transmissores por meio da realização de estudos dos parâmetros que definem as melhores condições de lixiviação, que consiste em uma das etapas no desenvolvimento de métodos de reciclagem, tendo sido também efetuada a identificação de metais pesados presentes nas baterias Ni-Cd através da análise sistemática de cátions. Os parâmetros estudados foram o efeito da temperatura, da concentração do HCl e da relação sólido/líquido S/L.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: no estudo dos parâmetros (temperatura, concentração do HCl e relação S/L), buscaram-se as condições que resultassem em melhor lixiviação e em menor intervalo de tempo. Após a abertura mecânica das baterias, foi analisado separadamente o comportamento da dissolução ácida dos eletrodos e de suas respectivas placas metálicas de suporte. Os ensaios da influência da temperatura foram efetuados nas condições de relação S/L 1/10 e HCl 6 mol L-1, empregando-se as temperaturas de 25ºC, 50ºC e 100ºC. Nos testes do efeito da concentração do HCl foram fixadas a temperatura de 100ºC e a relação S/L 1/10, tendo sido empregadas as concentrações ácidas de 2 mol L-1, 6 mol L-1 e 12 mol L-1. Na investigação da influência da relação S/L foram estabelecidas as condições de temperatura de 100ºC e de ácido 6 mol L-1, variando-se as relações S/L em 1/10, 1/30 e 1/50. As amostras dos dois eletrodos e das duas placas foram dissolvidas em HCl 6 mol L-1 e submetidas às análises de identificação dos metais pesados presentes através dos métodos analíticos qualitativos tradicionais.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na tabela 1, são apresentados os tempos de lixiviação dos eletrodos e de suas placas nos diferentes parâmetros estudados.
Tabela 1 – Tempos de Lixiviação dos Parâmetros Estudados
Observou-se que a velocidade da dissolução das amostras é muito mais rápida na temperatura de 100ºC. Em virtude do emprego dessa temperatura favorecer a lixiviação das amostras não encarecendo de forma significativa o processo, fixou-se essa temperatura como padrão para as realizações dos testes de lixiviação ácida. Os resultados evidenciam que a lixiviação das amostras é vinculada à concentração do ácido, ou seja, quanto maior, melhor será a lixiviação. A diferença dos resultados de lixiviação das amostras em HCl 6 mol L-1 e 12 mol L-1 não se mostraram tão significativas, estabelecendo-se a concentração 6 mol L-1, pois a maior concentração encareceria essa etapa do processo de reciclagem das baterias. Uma vez fixada a temperatura em 100ºC e a concentração do ácido em 6 mol L-1, estudou-se a influência da relação S/L na lixiviação das amostras. Nos estudos desse parâmetro observou-se que a lixiviação não sofre influência significativa, fixando-se a menor relação, 1/10, em virtude de se usar menor quantidade de ácido. Os resultados obtidos na identificação dos metais presentes na bateria são apresentados na tabela 2.
Tabela 2 – Resultados da Análise de identificação dos metais pesados
CONCLUSÕES: CONCLUSÃO: Os resultados dos parâmetros estudados visando as condições para uma lixiviação mais eficiente indicam que um aumento na concentração do HCl e na temperatura aumentam significativamente a velocidade do processo, enquanto a relação S/L não influencia muito a lixiviação. Os parâmetros mais viáveis foram definidos em: temperatura de 100oC; concentração de HCl 6 mol L-1; relação S/L de 1/10. Nas baterias estudadas, identificou-se a presença de Cd, Ni, Fe e Co, metais que, em menor ou maior grau, podem ser tóxicos. Então, se faz necessário que o poder público regulamente o lançamento de dejetos em solos e águas, monitore a obediência às leis ambientais e crie programas de conscientização no que diz respeito à responsabilidade sobre o descarte inadequado de certos tipos de resíduos.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BARANDAS, A. P. M. G, et al.. Recuperação de cádmio de baterias níquel-cádmio via extração seletiva com tributilfosfato (TBP). Revista Química Nova, v. 30, nº 3, p. 712 – 717, 2007.
BRASIL, Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução N° 257, de 30 de julho de 1999.
BRASIL, Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução N° 263, de 12 de novembro de 1999.
FURTADO, J. S. Baterias esgotadas: legislações & gestão. Relatório Elaborado para o Ministério do Meio Ambiente do Brasil. São Paulo, fev. 2004.
