Browsing by Author "Gomes, Rodrigo Ferreira"
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Item Estudo multivariado da lixiviação ácida de ítrio presente em placas de circuito impresso.(2021) Gomes, Rodrigo Ferreira; Leão, Versiane Albis; Leão, Versiane Albis; Rodrigues, Isabel Cristina Braga; Sicupira, Dalila ChavesA crescente demanda por metais, aliada à escassez de recursos minerais obtidos de fontes primárias, bem como as dificuldades inerentes do descarte adequado de resíduos metálicos tornam essencial o desenvolvimento de estratégias de reciclagem baseadas nos princípios da Economia Circular (EC), pelos quais os recursos deixam de ser apenas extraídos, processados, utilizados e descartados e passam a ser reaproveitados em um novo ciclo econômico. Nesse sentido, a reciclagem de Placas de Circuito Impresso (PCI) é de grande interesse cientifico e econômico devido à presença de elementos de alto valor, tais como os metais nobres e os Elementos Terras Raras (ETR). Diante disso, a presente dissertação investigou a lixiviação de ítrio presente em PCI, pelos os ácidos clorídrico, sulfúrico e nítrico. Para isso, a amostra inicial, proveniente da coleta de 100 unidades de PCI, previamente cominuídas, foi homogeneizada e quarteada, até que fossem obtidas frações adequadas à realização dos ensaios de caracterização física e química e também de lixiviação. A classificação granulométrica, por peneiramento a úmido, revelou que aproximadamente 90% das partículas apresentaram tamanho inferior a 1mm. Por intermédio da técnica de MEV-EDS, foi possível identificar partículas de cobre puro, ligas estanho-chumbo, fibras de vidro e retardadores de chama nas amostras de PCI. A análise por difratometria de raios-X confirmou a presença de cobre metálico e evidenciou a existência de grandes quantidades de materiais amorfos. No que se refere à caracterização química por ICP-OES, foram determinados os elementos: Cu (26,49%), Ca (5,04%), Al (1,85%), Pb (1,63%), S (0,43%), Fe (0,14%), Ni (0,12%), Mg (0,11%), bem como outros elementos químicos em teores inferiores a 0,1%. Adicionalmente, foram determinados os teores dos metais nobres Ag (604,45ppm) e Au (241,06ppm), além dos ETR Nd (22,25ppm), La (9,85ppm), Y (9,78ppm), Ce (6,84ppm), Dy (5,50ppm) e Ho (5,12ppm). Com o intuito de otimizar as condições de lixiviação do ítrio, foram empregados planejamentos experimentais multivariados, em duas etapas. Os resultados obtidos na etapa de triagem mostraram que a lixiviação com ácido sulfúrico não resultou em extração de ítrio satisfatória, sendo o maior valor igual a 36,43%. Para os ácidos nítrico e clorídrico, foram obtidos rendimentos de lixiviação superiores a 60% e as variáveis (i) tempo, (ii) densidade de polpa e (iii) concentração de ácido se mostraram significativas nos níveis estudados. No entanto, o ácido clorídrico foi considerado o melhor agente lixiviante, uma vez que o alto potencial de oxidação do ácido nítrico favorece a lixiviação de outros metais presentes em elevados teores na amostra de PCI. As condições ótimas para a lixiviação de ítrio presente nas PCI, empregando ácido clorídrico como agente lixiviante, foram determinadas na etapa de metodologia de superfície de resposta, por meio de um Planejamento Composto Central (CCD) esférico, sendo elas: (i) tempo de 300 minutos, (ii) densidade de polpa de 120g.L-1 e (iii) concentração de ácido de 1,5mol.L-1 , que resultaram na extração de 98,92% de ítrio, associada a dissoluções insignificantes de cobre (0,028%), ouro (0,62%) e prata (2,33%).Item Multivariate study of a novel hydrometallurgical route employing chloride/hypochlorite for leaching silver from printed circuit boards.(2020) Pereira, Matheus Mello; Costa, Fabio Oliveira; Gomes, Rodrigo Ferreira; Rodrigues, Michael Leonardo Marques; Silva, Gilmare Antônia da; Leão, Versiane AlbisThe rapidly expanding use of electronic products has led to the generation of very large quantities of waste electrical and electronic equipment (WEEE). This waste essentially consists of polymeric, ceramic, and metallic materials, with the metal fraction including noble and base metals, which may be toxic. It is therefore important to recycle printed circuit boards (PCBs) for both economic and environmental reasons, especially since this solid waste contains noble metals (gold and silver). Given this background, the aim of the present work was to develop a hydrometallurgical route for leaching ofthe silver presentin computer PCBs, using a combination of sodium chloride and calcium hypochlorite as the lixiviants. Optimization was performed of the following independent variables: (i) pulp density, (ii) calcium hypochlorite concentration, (iii) sodium chloride concentration, and (iv) leaching time. Multivariate experimental designs were employed, consisting of a 24 full factorial design and response surface methodology with a spherical central composite design (CCD). The operational conditions were varied according to the mathematical equation obtained from the CCD, in order to find their best values which resulted in the maximum Ag extraction. The optimal conditions for the leaching of silver were a pulp density of 48 g L−1, calcium hypochlorite concentration of 165 g L−1, sodium chloride concentration of 65 g L−1, and extraction time of 200 min, resulting in 95.29 ± 0.72% extraction of silver. Silver was dissolved by forming complexes with chloride, being AgCl3− 4 (aq) the predominant specie. In summary, the hydrometallurgical route employed in this work enabled satisfactory and environmentally favorable extraction of silver.