Nickel sulfate solution fluoride separation with hydrous zirconium oxide

Abstract

O flúor é uma impureza na produção de sulfato de níquel, que é necessária para baterias de veículos elétricos. O óxido de zircônio hidratado (HZO) foi avaliado para remover o flúor da solução de sulfato de níquel. A remoção máxima de flúor ocorreu no valor de pH 4 e o valor de pH ideal é 4–5, considerando a solubilidade do Zr. A disponibilidade de flúor diminui com o pH devido às espécies aquosas de flúor de hidrogênio e flúor de zircônio. A remoção de flúor é inicialmente rápida, com remoção de 50% em peso em 7 min, seguida por remoção lenta de até 68% em peso após 72 h e segue a cinética de taxa de segunda ordem. A remoção de flúor foi dominada por um mecanismo de troca iônica e as ligações Zr–F resultantes foram observadas usando espectroscopia infravermelha de transformada de Fourier. A presença de sulfato de níquel diminuiu a capacidade de carga em comparação com uma solução sem sal. O HZO manteve a capacidade de adsorção por meio de cinco ciclos de carga e regeneração.