Biolixiviación de litio a partir de residuos de baterías por medio de una cepa de hongo

Abstract

RESUMEN: El presente estudio tuvo como finalidad analizar la viabilidad técnica para la biolixiviación de litio por medio de la cepa Fusarium sp y la cepa Simplicillium Sp, a partir de baterías de desecho de celulares, se analizó el efecto que tiene la temperatura y agitación en la recuperación Li. Para ello, se colectaron 3 kg de batería y posteriormente se desensamblaron para después realizar el proceso de conminución para incrementar el área de contacto del material a reciclar, y posterior al proceso de conminución, se realizó un muestreo del total de baterías, con lo que se obtuvieron muestras representativas para todo el proceso experimental. Con el fin de determinar la ley de materia prima inicial, se realizó una digestión con agua regia y se determinó que la ley en litio es de 2.96% peso. Se re cultivaron en un medio sólido las cepas: Bacidius Pata, Fusarium sp y Simplicillium Sp, se aislaron, y con el fin de obtener lixiviantes de carácter orgánico se re cultivaron en un medio líquido. Se realizó un estudio del pH del medio de cultivo producido y se determinó que entre el día 12 y 15 de crecimiento de los hongos, se obtiene el lixiviante de carácter orgánico más apto para lixiviación. Se realizaron experimentos de lixiviación con el ácido orgánico producido por los hongos en un medio con agitación, variando por lo tanto el tipo de cepa que produce dichos agentes lixiviantes. Fueron tomadas muestras durante una hora con el fin de analizar el comportamiento de la recuperación respecto al tiempo. Se determinó, que la cepa con la que se obtiene mayor Fusarium sp, comparado con la cepa Simplicillium Sp, debido a que la cepa Fusarium sp recuperó hasta un 24% en contraste con el ácido producido por la cepa Simplicillium Sp cuya máxima recuperación alcanzó un 17%. Posteriormente se eligió la cepa que tenía mayor recuperación y con el ácido producido al día 12 de crecimiento se realizó otra lixiviación, en un medio con agitación y temperatura, con la finalidad de poder aumentar el 1% de recuperación. Los experimentos realizados fueron a diferentes tiempos y temperaturas. Finalmente, se cultivó la cepa con determinada cantidad de batería molida en el reactor, y se estudió la recuperación con agitación y sin agitación, el tiempo de estudio fue de un mes, en una habitación con temperatura controlada. Posteriormente se filtró el contenido de cada reactor, para su análisis químico y para la cuantificación de hongo producido y si éste llegó metabolizar parte del litio. Se encontró que el hongo absorbe cantidades mínimas de litio, y que el 95% de litio recuperado se encuentra en solución. ABSTRACT: The technical feasibility for lithium bioleaching was analyzed by means of the Fasarium sp strain and the Simplicillium Sp, from cell pone waste batteries, analyzing the effect that temperatura an agitation have on te recovery of Li. To do this, 3 kg of battery were collected and subsequently disassembled to then carry out the comminution process to increase the contact area of the material to be recycled, and after the comminution process, a sampling of the total batteries was carried out, with wich The obtained representative samples for the entire experimental process. In order to determine the initial raw material law, a digestión with royal water was performed and the lithium law was determined to be 2.96% by weight. The strains were recultured in a solid medium: Bacidius Pata, Fusarium sp and Simplicillium Sp, were isolated, and in order to obtain organic leaching agents thes were recultured in a liquid medium. A study of the pH of the culture medium produced was carried out and it was determined that between day 12 an 15 of fungal growth, the most suitable organic leaching agent for leaching is obtained. Leaching experiments were carried out with the organic acid produced by the fungi in a medium with stirring, thus varying the type of strain that produces said leathing agents. Samples were taken for one hour in order to analyze the recovery behavior with respect to time. It was determined that the satrain with which the greatest recovery is obtained from its organic acid for bioleaching, is the Fusarium sp strain, compared to the Simplicillium Sp strain, because the Fusarium sp strain recovered up to 24% in contrast to the acid produced by the Simplicillium Sp strain whose maxium recovery reached 17%. Subsequently, the strain that had the greatest recovery was chosen and with the acid produce don day 12 of growth, another leaching was performed, in a medium with stirring and temperature, in order to increase the % recovery. The experiments performed were at different times and temperatures. Finally, the strain was cultivated with a certain amount of ground battery in the reactor, and the recovery was studied with stirring and without stirring, the study time was one month, in a room with cotrolled temperature. It was found that the fungus absorbs minimal amountsof lithium, and that 95% of recovered lithium is in solution.