Procesamiento Pirometalúrgico de las Fracciones Mixtas Derivadas del Reciclaje de Baterías  Desechadas

Motta Osorio, Brayns Fernando Camilo

Procesamiento Pirometalúrgico de las Fracciones Mixtas Derivadas del Reciclaje de Baterías Desechadas

dc.contributor.advisor	Delvasto Angarita, Pedro Luis
dc.contributor.author	Motta Osorio, Brayns Fernando Camilo
dc.contributor.evaluator	Renteria Rincon, Isaias Andres
dc.contributor.evaluator	Livia Pardave, Walter
dc.date.accessioned	2024-11-05T12:26:40Z
dc.date.available	2024-11-05T12:26:40Z
dc.date.created	2024-10-30
dc.date.embargoEnd	2029-10-30
dc.date.issued	2024-10-30
dc.description.abstract	El creciente uso de dispositivos electrónicos ha generado una demanda sin precedentes de baterías de ion litio, utilizadas tanto en aparatos portátiles como en vehículos eléctricos. Sin embargo, este auge ha traído consigo un desafío ambiental significativo: la gestión de las baterías al final de su vida útil. El reciclaje de estas baterías se ha convertido en una prioridad global, ya que permite mitigar el impacto ambiental y promover una economía circular, donde los recursos se reutilizan de manera eficiente. Entre los métodos más relevantes para la recuperación de metales valiosos, destacan la pirometalurgia y la hidrometalurgia, procesos que permiten la extracción de elementos como el cobalto y el litio. Conjuntamente, la reacción carbotérmica, utilizada ampliamente en metalurgia, ofrece un enfoque prometedor para reducir los óxidos metálicos contenidos en estas baterías, como el Co₃O₄, mediante el uso de carbono como agente reductor, generando CoO y Co metálico. En esta tesis, se analiza la aplicación de pellets autoreductores, fabricados con polvos recolectados de baterías recicladas, sometidos a tratamientos pirometalúrgicos a las siguientes temperaturas: 700°C, 800°C, 900°C y 1180°C durante 1 y 2 horas. Los resultados obtenidos fueron analizados mediante técnicas de caracterización como difracción de rayos x (DRX) y Espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) que demuestran la posibilidad de rescatar compuestos clave como el Cobalto (Co), Litio (Li), Aluminato de litio (LiAlO2), Oxido de cobalto (CoO), Aleaciones intermetalicas (Al5Co2), lo que no solo contribuye a la reducción de residuos, sino también a la posibilidad de crear procesos industriales más sostenibles. Este enfoque refuerza la necesidad de innovar en el manejo de desechos tecnológicos para minimizar su impacto ambiental.
dc.description.abstractenglish	The increasing use of electronic devices has generated an unprecedented demand for lithium ion batteries, used in both portable devices and electric vehicles. However, this boom has brought with it a significant environmental challenge: the management of batteries at the end of their useful life. The recycling of these batteries has become a global priority, as it allows mitigating the environmental impact and promoting a circular economy, where resources are reused efficiently. Among the most relevant methods for recovering valuable metals are pyrometallurgy and hydrometallurgy, processes that allow the extraction of elements such as cobalt and lithium. Jointly, the carbothermal reaction, widely used in metallurgy, offers a promising approach to reduce the metal oxides contained in these batteries, such as Co₃O₄, by using carbon as a reducing agent, generating CoO and metallic Co. In this thesis, the application of self-reducing pellets, manufactured with powders collected from recycled batteries, subjected to pyrometallurgical treatments at the following temperatures: 700°C, 800°C, 900°C and 1180°C for 1 and 2 hours, is analyzed. The results obtained were analyzed by means of characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) that demonstrate the possibility of rescuing key compounds such as Cobalt (Co), Lithium (Li), Lithium Aluminate (LiAlO2), Cobalt Oxide (CoO), Intermetallic Alloys (Al5Co2), which not only contributes to the reduction of waste, but also to the possibility of creating more sustainable industrial processes. This approach reinforces the need to innovate in the management of technological waste to minimize its environmental impact.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Metalúrgico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44453
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Metalúrgica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Reducción Carbotérmica
dc.subject	Baterías Litio-ion
dc.subject	Pirometalurgia
dc.subject.keyword	Carbothermal Reduction
dc.subject.keyword	Lithium-ion Batteries
dc.subject.keyword	Pyrometallurgy
dc.title	Procesamiento Pirometalúrgico de las Fracciones Mixtas Derivadas del Reciclaje de Baterías Desechadas
dc.title.english	Pyrometallurgy of Mixed Fractions Derived from the Recycling of Waste Batteries
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado