Conminución y análisis para un proceso de recuperación de cobalto de baterías recicladas de celulares

Abstract

Se utilizaron pilas recicladas de ion-litio provenientes de celulares, descargadas mediante inmersión en solución de NaCl 5% p/p, para extracción posterior de los elementos anódicos y catódicos y conocer su composición por difracción de Rayos-X, con el fin de cuantificar el cobalto (metal de interés), arrojando un valor de cobalto promedio del 5,3% en peso de las pilas. Posteriormente se realizó un proceso de conminución a un lote de pilas, siguiendo los lineamientos básicos de un proceso de disminución de tamaño, que comprendió las etapas de trituración primaria mediante trituradora de cuchillas, trituración secundaria mediante trituradora de rodillos y molienda primaria mediante molino de discos. Además, se realizaron los respectivos análisis granulométricos posteriores a cada etapa mediante tamizados y vibración en equipo Rot-Up, que permitieron definir el grado de conminución y separación del material, determinándose la etapa subsecuente apropiada. Por último, se realizó un análisis composicional de la clasificación granulométrica final, permitiendo determinar la concentración de cobalto y su variación según tamaño, obteniendo valores de concentración de 6,85%, 10,81%, 8,67%, 8,55%, 7,93% y 7,88% para los tamaños de 425 µm, 150 µm, 106 µm, 75 µm, 53 µm y 45 µm, respectivamente, logrando una recuperación promedio del proceso de 67,2%. CC BY-NC-SA Gestión y Ambiente (2016).

Recycled lithium-ion batteries from cell phones were used in this research; they were preliminarily discharged by immersion in NaCl solution 5% weight/weight, for a subsequent extraction of the anode and cathode elements and their respective analysis to quantify the cobalt (metal of interest), obtaining an average value of 5.3% by weight in batteries. Subsequently, a comminution process was carried out on a battery batch, following the basic guidelines of a decreasing size process, which comprises the primary crushing stage by crusher blades, secondary crushing stage by roll crusher and primary milling stage by discs mill. Additionally, the respective size analyses after each comminution step were performed by means of sieving and vibration in Rot-Up device, to define the comminution and separation degree of the material, in order to determine the appropriate subsequent stage. Finally, a compositional analysis was made for the last granulometric classification that allowed to determine the cobalt concentration and its variation by size, obtaining concentration values of 6.85%, 10.81%, 8.67%, 8.55%, 7.93% and 7.88% for respective sizes of 425, 150, 106, 75, 53 and 45 µm, achieving an average recovery process of 67.2%. CC BY-NC-SA Gestión y Ambiente (2016).