A OBTENÇÃO DE ÓXIDO DE MANGANÊS ELETROLÍTICO A PARTIR DO RESÍDUO DE PILHAS DESCARTADAS

OBTENÇÃO DE ÓXIDO DE MANGANÊS ELETROLÍTICO A PARTIR DO RESÍDUO DE PILHAS DESCARTADAS

OBTAINING ELECTROLYTE MANGANESE OXIDE FROM THE DISPOSAL OF DISCARDED BATTERIES

Paloma Sirley Cabral1; Sarah Vitarelli Percegoni Vidal2; Vitorio Delogo de Castro3 (Orientador)

1. Graduação em Engenharia Química. UNIBH, 2018. Aluna do Centro Universitário de Belo Horizonte - UniBH. Belo Horizonte, MG. [e-mail].

1. Graduação em Engenharia Química. UNIBH, 2018. Aluna do Centro Universitário de Belo Horizonte - UniBH. Belo Horizonte, MG. [e-mail].

1. Doutor em Ciências em Química Inorgânica. UFMG, 2004. Professor do Centro Universitário de Belo Horizonte - UniBH. Belo Horizonte, MG. [e-mail].

RESUMO: A partir da necessidade de aparelhos com maior demanda de energia, as pilhas se fazem presentes no consumo industrial, comercial e doméstico. Com esse desenvolvimento tecnológico a vida ambiental entra em risco gradativamente no decorrer dos anos, devido aos metais contidos na pilha. Este trabalho objetivou-se no estudo do resíduo de pasta eletrolítica da pilha, identificando metais de Pb, Hg, Ag, Cd a partir da marcha analítica, bem como sua remoção com solução de EDTA, agente quelante, neutralizando e obtendo, por conseguinte o manganato através de lixiviação e eletrólise para fins comerciais, com até 86% de rendimento podendo substituir parcialmente a extração de minério. Com os resultados e considerações finais adquiridos, sugere-se o estudo da pureza do manganato, além de sua eficiência em aplicações para composições e melhorias de produtos indústrias e uma implementação de centrais outorgadas por órgãos políticos-ambientais no país.

PALAVRAS-CHAVE: Pilha, Manganês, Eletrólise.

ABSTRACT: From the need for appliances with greater energy demand, the batteries are present in industrial, commercial and domestic consumption. With this technological development the environmental life gradually rises in the course of the years, due to the metals contained in the pile. This work aimed at the study of the electrolytic cell paste residue, identifying metals of Pb, Hg, Ag, Cd from the analytical gait, as well as its removal with EDTA solution, chelating agent, neutralizing and obtaining, therefore, the manganate by leaching and electrolysis for commercial purposes, with up to 86% yield and may partially replace ore extraction. With the results and final considerations acquired, it is suggested to study the purity of manganate, in addition to its efficiency in applications for compositions and improvements of industrial products and an implementation of power plants granted by political-environmental agencies in the country.

KEYWORDS: Battery, Manganese, Electrolysis.[pic 1]

1. INTRODUÇÃO

Com o advento da indústria eletroeletrônica na segunda metade do século XX, surgiram aparelhos que necessitavam de pilhas capazes de proporcionar maior densidade de energia, uma das limitações da pilha de 1Leclanché. Foram então desenvolvidas as pilhas alcalinas, no ano de 1950 por Lewis Urry (1927- 2004). Sua inserção no mercado ocorreu no início da década de 60 e a partir daí lideraram o seguimento mundial das pilhas primárias, atingindo o cenário nacional por volta de 1978 (ALMEIDA, 2006). Atualmente, a movimentação do mercado mundial supera a marca de US$ 40 bilhões, enquanto que no Brasil o consumo per capita é de 6 pilhas/ano. Em países desenvolvidos, esse número alcança valores até três vezes maiores e levando-se em conta a população mundial, o consumo de pilhas é da ordem de 12 bilhões por ano (IDEC, 2009).

No entanto, para Furtado (2004), esse desenvolvimento tecnológico tem provocado preocupações ambientais, devido à geração de grandes quantidades de resíduos eletroeletrônicos, incluindo pilhas e baterias. Os metais que são os responsáveis por essa preocupação, têm o intuito de melhorar as propriedades mecânicas das pilhas como a adição de chumbo e cádmio ao anodo de zinco (DELL, 2000). O mercúrio também adicionado a ele, forma uma amálgama responsável por reduzir sua corrosão (BARTOLOZZI, 1990) e evitar a geração de gases (H2) capazes de prejudicar o desempenho e a segurança da pilha (REIDLER, 2002). Entretanto mesmo assim as questões ambientais e de saúde pública motivaram muitos países a considerar as pilhas usadas como resíduos perigosos, estabelecendo legislações rígidas para reduzir os teores de metais como Hg, Cd e Pb aos níveis mais

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1 Em 1866, George Leclanché (1839-1882) desenvolveu uma pilha que possuía uma placa de zinco (anodo), um bastão de grafite inserido em um tubo poroso contendo

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baixos e ainda sim viáveis tecnologicamente, estabelecendo sistemas de coleta, reciclagem e disposição adequada para elas.

As exigências e procedimentos relativos a pilhas e baterias estabelecem limites máximos de chumbo, cádmio e mercúrio comercializados no território nacional e os critérios e padrões para o seu gerenciamento ambientalmente adequado, e outras providências (CONAMA, 2008). Além do impacto ambiental, esses metais causam anemia pela redução dos glóbulos vermelhos, irritação gastrointestinal, câncer, e diversos problemas nos sistemas nervosos, respiratório, cardiovascular, neurológico e reprodutor (CONAMA, 1999).

A resolução do CONAMA n° 401, de 4 de novembro de 2008 dispões os tipos e composições. Embora as pilhas e baterias estejam em conformidade com os teores-limite de Hg, Cd e Pb estabelecido por essa resolução, ainda possuem quantidades significativas de outros metais pesados, sendo esses particularmente o Mn e Zn, não contemplados pela legislação, uma vez que são constituintes principais das pilhas e baterias, diferentemente dos metais citados anteriormente considerados aditivos adicionados para melhor desempenho (SOUZA, 2004).