Estudio termogravimetrico de la recuperación de Li y Co a partir de baterías ion litio agotadas mediante cloración con MgCl2

Abstract

En los últimos años la demanda de baterías de ion-litio (LiBs) ha incrementado significativamente debido al aumento del consumo de aparatos electrónicos y a los avances tecnológicos que se han logrado en la actualidad. Esto a su vez ha causado un incremento considerable de los volúmenes de baterías al final de su vida útil, generando un gran impacto ambiental sobre la biodiversidad cuando estas son depositadas en basurales o rellenos sanitarios [1,2]. Una gestión adecuada para reducir esos efectos negativos sobre el medio ambiente es el reciclado de las baterías de ion-litio agotadas [3]. La cloración puede ser una alternativa para el reciclado de baterías ion-litio agotadas, ya que ha demostrado ser un método eficiente y económico en la recuperación de metales contenidos en muestras sólidas de variada naturaleza tales como óxidos, silicatos y sulfuros [4,5]. En este trabajo se investigó la recuperación de los metales litio y cobalto contenidos en el cátodo de las LiBs agotadas mediante cloración usando cloruro de magnesio como agente clorante (MgCl2). Se realizaron ensayos en condiciones no-isotérmicos e isotérmicos de la mezcla compuesta por óxidos mixtos provenientes de los cátodos de baterías marca Samsung, identificados como MSO y MgCl2.6H2O marca Biopack (99 %p/p), usado como agente clorante. La reacción de cloración fue seguida en un analizador termogravimétrico adaptado para operar en atmósferas corrosivas [6]. Se estudió la influencia de la temperatura y el tiempo de reacción en la extracción de litio y cobalto. Los reactivos, los productos y los residuos sólidos de la cloración fueron caracterizados mediante espectrometría por absorción atómica (EAA) y difractometría de rayos X (DRX). Los resultados experimentales mostraron que la extracción de litio en forma de LiCl comienza a 500 ºC. Además, a esa temperatura se observó la formación de Co3O4. A mayores temperaturas, la recuperación de estos metales aumenta alcanzando altos valores de extracción.