O minicurso apresenta a aplicação de softwares para análise de parâmetros isotérmicos e cinéticos em processos adsortivos voltados à purificação de soluções de lítio obtidas pela lixiviação de espodumênio. Serão abordados ajuste de modelos, regressão linear e não linear e interpretação dos parâmetros de adsorção, visando à remoção de impurezas e à otimização de processos para obtenção de compostos de lítio de grau bateria.

Adsorção; Lítio; Isotermas de adsorção; Modelagem cinética.

A crescente demanda por baterias de íons de lítio, impulsionada pela expansão dos veículos elétricos e dos sistemas de armazenamento de energia, tem intensificado a busca por processos mais eficientes para a produção de compostos de lítio de alta pureza (Choubey et al., 2016; Li et al., 2019). Entre as principais fontes minerais desse elemento, o espodumênio destaca-se como uma das matérias-primas mais importantes para sua obtenção. Após a etapa de lixiviação, entretanto, a solução rica em lítio contém diversas impurezas metálicas, como ferro, alumínio, cálcio e magnésio, que devem ser removidas para atender às especificações exigidas na produção de compostos de grau bateria. A adsorção tem se consolidado como uma tecnologia promissora para a remoção seletiva dessas impurezas devido à sua elevada eficiência, simplicidade operacional e potencial de aplicação em escala industrial (Foo & Hameed, 2010; Ruthven, 1984). O desenvolvimento e a otimização desses processos dependem da correta interpretação dos dados experimentais por meio de modelos isotérmicos e cinéticos, que permitem compreender os mecanismos de adsorção, estimar a capacidade dos adsorventes e definir as condições operacionais mais adequadas (Langmuir, 1918; Freundlich, 1906; Ho & McKay, 1999). Nesse contexto, o uso de softwares especializados representa uma ferramenta indispensável para o ajuste de modelos matemáticos, regressões lineares e não lineares, avaliação estatística dos resultados e determinação dos parâmetros de equilíbrio e cinética. Essas ferramentas aumentam a confiabilidade das análises, reduzem erros associados ao tratamento manual dos dados e facilitam a comparação entre diferentes modelos, contribuindo para o desenvolvimento de processos mais eficientes de purificação de soluções de lítio. Este minicurso tem como objetivo apresentar os principais modelos isotérmicos e cinéticos aplicados aos processos adsortivos, bem como demonstrar a utilização de softwares para o tratamento e a interpretação de dados experimentais, com enfoque na purificação de soluções de lítio provenientes da lixiviação de espodumênio para a produção de compostos de lítio de grau bateria.

A crescente expansão da indústria de baterias de íons de lítio, impulsionada pela eletrificação do setor automotivo e pelo armazenamento de energia renovável, tem aumentado significativamente a demanda por compostos de lítio de elevada pureza. Nesse cenário, o espodumênio destaca-se como uma das principais fontes minerais para a produção de lítio, sendo amplamente utilizado em rotas hidrometalúrgicas que envolvem etapas de calcinação, lixiviação e purificação da solução obtida. A eficiência dessas etapas influencia diretamente a qualidade do produto final e a viabilidade econômica do processo. Após a lixiviação do espodumênio, o licor resultante contém, além do lítio, impurezas como ferro, alumínio, cálcio e magnésio, cuja remoção é indispensável para a obtenção de compostos de grau bateria. Entre as tecnologias disponíveis, a adsorção apresenta elevada seletividade, simplicidade operacional e potencial para reduzir o consumo de reagentes químicos, tornando-se uma alternativa promissora para a purificação de soluções. Entretanto, a otimização de processos adsortivos depende da correta interpretação dos dados experimentais por meio de modelos isotérmicos e cinéticos, que permitem estimar a capacidade de adsorção, compreender os mecanismos envolvidos e definir as condições operacionais mais adequadas. A utilização de softwares especializados possibilita a realização de regressões lineares e não lineares, análise estatística e comparação entre diferentes modelos matemáticos, aumentando a confiabilidade dos resultados e reduzindo erros na determinação dos parâmetros de equilíbrio e cinética. Esse conhecimento é essencial para pesquisadores e profissionais que atuam no desenvolvimento de tecnologias voltadas à produção de compostos de lítio de alta pureza. Dessa forma, este minicurso justifica-se pela necessidade de capacitar estudantes, pesquisadores e profissionais na aplicação de ferramentas computacionais para análise de processos adsortivos, contribuindo para o desenvolvimento de pesquisas e de rotas tecnológicas mais eficientes para a purificação de soluções de lítio provenientes da lixiviação de espodumênio e para a produção sustentável de materiais destinados à fabricação de baterias de íons de lítio.

Objetivo Geral Capacitar os participantes na aplicação de softwares para o tratamento, ajuste e interpretação de dados de adsorção, utilizando modelos isotérmicos e cinéticos aplicados à purificação de soluções de lítio provenientes da lixiviação de espodumênio, visando à obtenção de compostos de lítio de grau bateria. Objetivos Específicos Apresentar os fundamentos teóricos dos processos de adsorção aplicados à purificação de soluções contendo lítio. Realizar a estimativa e interpretação dos parâmetros isotérmicos e cinéticos. Comparar diferentes modelos matemáticos para identificar aqueles que melhor representam os dados experimentais de adsorção. Aplicar as ferramentas computacionais na análise de dados experimentais relacionados à remoção de impurezas em soluções de lítio obtidas pela lixiviação de espodumênio. Desenvolver competências para interpretação de resultados e otimização de processos adsortivos voltados à produção de compostos de lítio de grau bateria.

- Identificar e selecionar os modelos isotérmicos e cinéticos mais adequados para a interpretação de dados experimentais de adsorção. - Utilizar softwares especializados para o tratamento de dados, ajuste de curvas por regressão linear e não linear e obtenção dos parâmetros de adsorção. - Aplicar os conhecimentos adquiridos na modelagem, análise e otimização de processos adsortivos voltados à obtenção de compostos de lítio de grau bateria. - Desenvolver autonomia na utilização de ferramentas computacionais para apoiar pesquisas e projetos relacionados à recuperação e purificação de lítio.

O minicurso será desenvolvido por meio de uma abordagem teórico-prática, combinando exposição dialogada dos conceitos fundamentais com atividades aplicadas de tratamento e análise de dados experimentais. Incialmente, serão abordados os modelos isotérmicos e cinéticos mais utilizados na literatura, incluindo suas bases teóricas, hipóteses, limitações e interpretação dos parâmetros. Em seguida, os participantes serão introduzidos ao uso de softwares específicos para análise de dados, nos quais serão realizadas atividades práticas. Durante as atividades práticas, serão utilizados conjuntos de dados experimentais representativos de processos adsortivos, permitindo aos participantes realizar o tratamento estatístico, estimar parâmetros isotérmicos e cinéticos, avaliar a qualidade dos ajustes por meio de indicadores estatísticos e comparar diferentes modelos matemáticos. O desenvolvimento das atividades será acompanhado pelos ministrantes, com apoio individualizado para esclarecimento de dúvidas e orientação na interpretação dos resultados.

CHOUBEY, P. K.; CHUNG, K. S.; KIM, M. S.; LEE, J. C.; SRIVASTAVA, R. R. Advances in lithium recovery techniques from primary and secondary resources: A comprehensive review. Hydrometallurgy, v. 162, p. 97–114, 2016. FOO, K. Y.; HAMEED, B. H. Insights into the modeling of adsorption isotherm systems. Chemical Engineering Journal, v. 156, n. 1, p. 2–10, 2010. FREUNDLICH, H. Über die Adsorption in Lösungen. Zeitschrift für Physikalische Chemie, v. 57, p. 385–470, 1906. HO, Y. S.; McKAY, G. Pseudo-second order model for sorption processes. Process Biochemistry, v. 34, n. 5, p. 451–465, 1999. LANGMUIR, I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. Journal of the American Chemical Society, v. 40, n. 9, p. 1361–1403, 1918. LI, L.; GE, J.; WU, F.; CHEN, R.; CHEN, S.; WU, B. Recovery of lithium from spent lithium-ion batteries: A comprehensive review. Journal of Cleaner Production, v. 228, p. 801–813, 2019. RUTHVEN, D. M. Principles of Adsorption and Adsorption Processes. New York: John Wiley & Sons, 1984.

O minicurso promove a interação dialógica entre a comunidade acadêmica e a sociedade ao abordar uma temática de alta relevância tecnológica e industrial: a purificação de soluções de lítio provenientes da lixiviação de espodumênio para aplicação na produção de baterias de íons de lítio. Essa temática está diretamente relacionada à transição energética e ao desenvolvimento de tecnologias sustentáveis, setores nos quais há crescente demanda por profissionais qualificados e soluções inovadoras. A proposta favorece a troca de conhecimentos entre pesquisadores, estudantes e profissionais atuantes em áreas como engenharia química, engenharia de materiais e engenharia de minas, permitindo a articulação entre saberes acadêmicos e desafios reais da indústria mineral e de energia. A utilização de softwares para análise de dados experimentais de adsorção aproxima os participantes de práticas empregadas em ambientes industriais e de pesquisa aplicada, fortalecendo a formação técnica e crítica. Além disso, o minicurso incentiva o diálogo a partir da análise de problemas reais associados à remoção de impurezas em soluções de lítio, estimulando a discussão de soluções tecnológicas mais eficientes e sustentáveis. Esse processo contribui para a formação de profissionais mais capacitados para atuar em demandas sociais e produtivas relacionadas à cadeia do lítio, promovendo a difusão do conhecimento científico e sua aplicação em benefício da sociedade.

O minicurso caracteriza-se por uma forte abordagem interdisciplinar, ao integrar conhecimentos das áreas de Engenharia Química, Engenharia de Materiais e Engenharia de Minas. A compreensão e aplicação dos processos de adsorção exigem a articulação entre conceitos de físico-química, fenômenos de transporte, termodinâmica, cinética química e modelagem matemática, permitindo uma visão integrada dos processos envolvidos na purificação de soluções de lítio provenientes da lixiviação de espodumênio. A utilização de modelos isotérmicos e cinéticos, associada ao emprego de softwares para tratamento e análise de dados, reforça a conexão entre teoria e prática, promovendo o desenvolvimento de competências analíticas e computacionais essenciais para a resolução de problemas complexos em sistemas hidrometalúrgicos. Essa integração de saberes favorece a compreensão sistêmica dos mecanismos de adsorção e a otimização de processos industriais. No que se refere à interprofissionalidade, o minicurso promove a interação entre estudantes, pesquisadores e profissionais de diferentes formações e níveis de experiência, estimulando o trabalho colaborativo e a troca de conhecimentos entre áreas complementares. Essa dinâmica contribui para a construção coletiva de soluções tecnológicas aplicadas à cadeia do lítio, especialmente no contexto da produção de materiais de grau bateria, fortalecendo a formação de profissionais capazes de atuar de forma integrada em equipes multidisciplinares no setor acadêmico e industrial.

O minicurso fundamenta-se no princípio da indissociabilidade entre ensino, pesquisa e extensão, ao integrar a formação teórica, a aplicação prática e a difusão do conhecimento científico em uma temática de relevância tecnológica e social. No eixo do ensino, o minicurso proporciona a aprendizagem de conceitos fundamentais de adsorção, incluindo modelos isotérmicos e cinéticos, bem como o uso de ferramentas computacionais para análise de dados experimentais. No âmbito da pesquisa, a atividade estimula o desenvolvimento de competências relacionadas ao tratamento e interpretação de dados experimentais, à modelagem matemática e à avaliação crítica de resultados, com aplicação direta em sistemas reais de purificação de soluções de lítio obtidas pela lixiviação de espodumênio. Essa abordagem aproxima os participantes de práticas científicas utilizadas no desenvolvimento de processos hidrometalúrgicos voltados à produção de materiais de grau bateria. Quanto à extensão, o minicurso promove a socialização do conhecimento científico e tecnológico com a comunidade acadêmica ampliada e profissionais do setor produtivo, contribuindo para a disseminação de técnicas modernas de análise de processos adsortivos. Dessa forma, a atividade fortalece a interação entre universidade e sociedade, ao transferir conhecimento aplicado para um setor estratégico da economia, como a cadeia de produção de lítio e tecnologias de armazenamento de energia. Assim, a proposta consolida a articulação entre ensino, pesquisa e extensão ao promover formação técnica qualificada, estímulo à investigação científica e disseminação de conhecimento com impacto direto em demandas industriais e ambientais contemporâneas.

A participação dos graduandos no minicurso contribui significativamente para sua formação acadêmica ao integrar conhecimentos teóricos e aplicações práticas em um contexto tecnológico atual e de alta relevância industrial. Ao trabalhar com a análise de dados experimentais de adsorção aplicados à purificação de soluções de lítio provenientes da lixiviação de espodumênio, os estudantes desenvolvem competências essenciais em modelagem matemática, interpretação de fenômenos físico-químicos e tratamento estatístico de dados. O uso de softwares para ajuste de modelos isotérmicos e cinéticos permite que os graduandos tenham contato com ferramentas amplamente utilizadas em ambientes de pesquisa e indústria, fortalecendo suas habilidades computacionais e analíticas. Essa vivência contribui para a formação de uma postura crítica na seleção e validação de modelos, além de estimular a capacidade de tomada de decisão baseada em dados experimentais. Além disso, a atividade promove o desenvolvimento de competências transversais, como raciocínio lógico, resolução de problemas, trabalho em equipe e comunicação científica, uma vez que os participantes são incentivados a discutir resultados e interpretar conjuntamente os fenômenos observados. O contato com uma temática estratégica, relacionada à cadeia produtiva do lítio e à produção de materiais para baterias, também amplia a visão dos estudantes sobre aplicações reais da engenharia e da química. Dessa forma, o minicurso contribui para a formação de profissionais mais preparados para atuar em pesquisa, desenvolvimento e inovação, fortalecendo a articulação entre o ambiente acadêmico e as demandas tecnológicas do setor produtivo.

O minicurso contribui para o impacto e transformação social ao abordar uma temática estratégica para o desenvolvimento tecnológico e energético contemporâneo: a produção e purificação de compostos de lítio de grau bateria. Considerando a crescente demanda global por baterias de íons de lítio, especialmente em veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia renovável, a qualificação de profissionais capazes de otimizar processos hidrometalúrgicos torna-se fundamental para o avanço de uma economia mais sustentável. A capacitação em modelos isotérmicos e cinéticos aplicados à adsorção, associada ao uso de softwares para análise de dados experimentais, favorece a formação de recursos humanos qualificados para atuar em setores industriais estratégicos, como mineração, química e energia. Isso contribui diretamente para o aumento da eficiência dos processos de purificação de lítio, reduzindo perdas de matéria-prima, consumo de reagentes e impactos ambientais associados ao processamento mineral. Além disso, ao disseminar conhecimentos científicos e tecnológicos para estudantes e profissionais, o minicurso fortalece a democratização do acesso a ferramentas de análise e modelagem amplamente utilizadas na pesquisa aplicada. Esse processo amplia as oportunidades de inserção profissional qualificada e estimula a inovação em processos industriais, promovendo o desenvolvimento regional e nacional. Dessa forma, a ação extensionista contribui para a formação de profissionais mais preparados para enfrentar desafios tecnológicos e ambientais, impactando positivamente a cadeia produtiva do lítio e favorecendo a transição para tecnologias energéticas mais limpas e sustentáveis.

A divulgação do minicurso será realizada por meio digitais e institucionais, com o objetivo de alcançar estudantes, pesquisadores e profissionais das áreas de Engenharia Química, Engenharia de Materiais e Engenharia de Minas. Serão utilizados redes sociais e e-mail acadêmico. Também serão elaborados materiais de divulgação, como banners digitais, contendo título, período de realização e informações sobre inscrição.