Estudio de la vitrificación de un residuo rico en cobalto y evaluación mediante técnicas de lixiviación de su aplicabilidad como material cerámico

Abstract

Este estudio tiene como objetivo determinar la aplicabilidad de un residuo rico en cobalto que proviene del reciclaje de baterías de ion-litio, en la elaboración de materiales cerámicos analizando su comportamiento toxicológico a través de técnicas de lixiviación. Para esto, se propuso vitrificar el residuo usando dos agentes fundentes, bórax y carbonato de litio, con el fin de comparar cómo influyen en la inmovilización de metales pesados. La metodología se inició con la preparación del precursor rico en cobalto a partir del polvo previamente recuperado, para la formulación y la fusión de las fritas vítreas pigmentadas se usaron distintos porcentajes de precursor, con esto se obtuvieron las suspensiones esmaltantes aplicadas en probetas cerámicas. Luego, se realizaron ensayos de lixiviación bajo la norma EPA 1311 (TCLP) y la NTC ISO 6486, se procede a realizar un análisis cromático y evaluaciones de color mediante el espacio libre CIELAB, con el fin de determinar los colores de los esmaltes obtenidos. Los resultados obtenidos muestran que la vitrificación minimiza la lixiviación de los metales presentes en el residuo a comparación del precursor sin vitrificar. El bórax es más efectivo en la inmovilización de plomo (Pb), cadmio (Cd) y manganeso (Mn), mientras que el carbonato de litio tiene mayor capacidad para encapsular el cobalto (Co). Además, las probetas esmaltadas cumplieron con los límites de liberación de Pb y Cd establecidos en las normas. Finalmente, la vitrificación es una alternativa viable para la recuperación de residuos de baterías ion-litio, permitiendo transformar un desecho peligroso en un material funcional para la industria cerámica.