A produção de cobre de alta pureza tem sido cada vez mais desafiadora, visto que a pureza dos minérios diminui gradualmente após várias décadas de mineração intensiva. Uma das maiores preocupações nas rotas pirometalúrgicas e hidrometalúrgicas da produção de cobre é a presença de algumas impurezas metálicas nos minérios. Para minimizar seus efeitos durante a produção de cobre, processos de separação, como resinas de troca iônica e extração por solventes, são aplicados para purificar os eletrólitos, por exemplo, na etapa de eletrorrefino. No entanto, essa prática resulta na perda de metais valiosos, como o antimônio (Sb), que foi listado como uma das 27 Matérias Primas Críticas pela Comissão Europeia. Portanto, há uma necessidade crescente de encontrar métodos alternativos que sejam técnico e economicamente viáveis para purificar eletrólitos de cobre e recuperar o antimônio. Algumas das técnicas mais promissoras que podem ser utilizadas para este fim são os processos com eletromembranas, como a eletrodiálise (ED) e a eletro-eletrodiálise (EED). Ambos se destacam por serem tecnologias limpas que permitem a extração e recuperação do antimônio, a partir de eletrólitos de cobre e não necessitam produtos químicos adicionais, favorecendo a economia circular.

          Neste projeto de pesquisa, avaliamos o uso de ED e EED para recuperar antimônio de resíduos e efluentes gerados no processamento pirometalúrgico de minerais de sulfeto de cobre, e no tratamento hidrometalúrgico de minerais com baixo teor de cobre. Diferentes rotas envolvendo os processos com eletromembranas são consideradas no projeto. Em algumas rotas, ED e EED são métodos complementares aos convencionais, como resinas de troca iônica e extração por solventes. Em outras rotas, ED e EED substituem os métodos convencionais utilizados para concentrar a solução antes do processo de eletrorrefino.

       Estudos sobre o transporte de íons através das membranas também serão realizados em nosso projeto utilizando cronopotenciometria e espectroscopia de impedância eletroquímica. As membranas preparadas por nossos grupos de pesquisa serão utilizadas nos testes de eletrodiálise, eletro-eletrodiálise, cronopotenciometria e espectroscopia de impedância eletroquímica, além de membranas comerciais. Para garantir a viabilidade da eletro-eletrólise, estudos de voltametria cíclica serão realizados utilizando um eletrodo de disco rotatório; os resultados serão úteis para o entendimento da cinética de deposição de cada espécie no eletrodo.

        Por fim, o nosso projeto permitirá uma produção de cobre com menor impacto ambiental, a redução da geração de efluentes e resíduos e a maximização da recuperação de metais a partir de rejeitos de mineração. Representações dos nossos objetivos estão presentes nas imagens abaixo. Informações mais específicas sobre o projeto estão presentes na Seção de Parceiros deste site.

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