Projeto Eletrorrecuperação de Cobalto

Autor(es): DUTRA, Achilles; PASSOS, Fabiano A. C. M.; SANTOS, Iranildes Daniel dos
Resumo: O cobalto é um insumo-chave na produção de ítens usados em tecnologias de ponta de amplo uso no cotidiano cuja etapa final para sua obtenção é a eletrorrecuperação. Neste processo, a grande questão é a co-geração de H2 com cobalto metálico no catodo, culminando em descolamento do depósito, perda de eficiência de corrente do processo e, consequentemente, aumento de consumo energético, o que implica no aumento de custos de produção de cobalto metálico. No intuito de definir condições condições de processo com baixo consumo de energia e alta eficiência de corrente para obtenção de cobalto metálico, foram investigadas sistematicamente os efeitos das principais variáveis envolvidas na eletrorrecuperação do metal. Para tal, foram realizados testes de voltametria cíclica em soluções puras de CoSO4 como análise prévia da influência da concentração de cobalto e do pH na eficiência de corrente para definir os parâmetros de eletrólise. Posteriormente, foi feito estudo estatístico em dois níveis dos efeitos individuais e combinados das variáveis pH inicial, temperatura, densidade de corrente e concentração de cobalto na eficiência de corrente, consumo energético específico e na qualidade do produto final. Os resultados de voltametria indicaram que o aumento da concentração de cobalto de 20 para 60 g.L-1 aumentou a eficiência de corrente progressivamente. A maior eficiência de corrente (86,2 %) foi obtida com 60 g.L-1 de Co em pH 4, dentre os valores (3, 4 e 5) investigados. Os resultados do estudo estatístico mostraram que a variável de maior significância foi a temperatura, tendo grande impacto no processo quando avaliada indivualmente quanto combinada ao nível máximo das demais variáveis. O pH mostrou ser o parâmetro de menor efeito significativo e independente do pH inicial acontece queda de pH durante a eletrólise para aproximadamente 2. O ensaio de melhor desempenho foi realizado em pH 4, 70 °C, 100 A.m-2 e 60 g.L-1 de Co. Nestas condições, a eficiência de corrente e o cosumo energético foram de 78,8% e 3,04 kWh.kg-1, respectivamente. A eficiência de corrente e o consumo energético obtidos para a condição otimizada foram 82,4% e 1,61 kWh.kg-1, respectivamente.
Ano: 2020
Páginas: 37 p.
DOI: 10.29223/PROD.TEC.ITV.MI.2020.26.Dutra
Ano de publicação: 2020
Tipo de relatório: Parcial/ Disponível apenas Sumário "Uso Restrito"
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