Desenvolvimento de uma rota tecnológica envolvendo processamentos mecânico e hidrometalúrgico para a extração de prata presente em placas de circuito impresso.
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Date
2019
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A reposição de produtos em um curto período de tempo é amplamente incentivada pela indústria eletrônica, o que resulta na produção de um volume considerável de resíduos eletrônicos após um período predefinido de validade. Portanto, a reciclagem de Resíduos de Equipamentos Eletroeletrônicos (REEE) é um desafio para todos os países, sendo considerada um dos problemas mais debatidos no século XXI, motivando instituições governamentais de ensino e pesquisa e também do setor privado a desenvolverem tecnologias amparadas no conceito de Produção Mais Limpa (P+L) e aumentar a ecoeficiência dos processos de produção. A presente dissertação visou, primeiramente, processar mecanicamente Placas de Circuito Impresso (PCI), por meio de redução de tamanho, separação e concentração das mesmas. Além disso, as diferentes frações produzidas pelo processamento mecânico das PCI desmanteladas foram caracterizadas física e quimicamente, a fim de determinar a composição química e confirmar a liberação de partículas. O procedimento adotado envolveu as etapas de desmantelamento manual e processamento mecânico, incluindo moagem, separação magnética e eletrostática. A etapa de caracterização física envolveu a determinação da distribuição granulométrica, enquanto as análises por ICP-OES e SEM-EDS foram aplicadas para caracterizar e quantificar os elementos químicos presentes em cada fração. Após a separação magnética, observou-se que as percentagens das frações magnética e não magnética foram de 15,18% e 56,70%, respectivamente. A fração magnética foi composta por partículas mais finas (d90 = 0,50 mm), enquanto a fração não magnética teve uma distribuição granulométrica semelhante à das PCI cominuídas, ambas com um d90 de aproximadamente 1,10 mm. Por meio da caracterização química, determinou-se a composição de todas as frações. As PCI cominuídas foram compostas por: 21,40 ± 2,64% Cu; 5,45 ± 0,26% Ca; 2,43 ± 0,62% Pb; 1,52 ± 0,04% de Al; 0,23 ± 0,10% Fe; 0,23 ± 0,04% Ni; 406,31 ± 17,15 ppm Ag, 228,37 ± 3,36 ppm Au e outros elementos químicos presentes em menores quantidades, como cádmio e zinco. Na fração magnética, observou-se a concentração de ferro, níquel, prata e ouro que atingiram 1,26 ± 0,33%, 1,24 ± 0,27%, 650,03 ± 77,60 ppm e 504,88 ± 18,53 ppm, respectivamente. No caso do cobre, a fração magnética apresentou um teor de 11,27 ± 1,41%, correspondendo a cerca de 50% do valor obtido na fração não magnética. Dessa forma, o ferro, níquel, prata e ouro concentraram-se na fração magnética, enquanto o cobre concentrou-se na fração não magnética. O segundo objetivo da presente dissertação visou investigar a lixiviação de prata contido em PCI utilizando soluções de cloreto de sódio/hipoclorito de cálcio como agentes lixiviantes. Ademais, otimizar a extração de prata considerando as variáveis independentes (i) densidade de polpa, (ii) concentração de hipoclorito de cálcio, (iii) concentração de cloreto de sódio e (iv) tempo por meio de planejamentos experimentais multivariados, o qual consistiu, incialmente, de estudo de triagem usando um planejamento fatorial completo 24 e, posteriormente, realizou-se a Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) via planejamento composto central esférico. Os ensaios de lixiviação foram realizados em bateladas, em um shaker termostatizado, sob agitação de 160 min-1 e temperatura de 30 ± 2 ºC. As condições ótimas para a lixiviação de prata foram densidade de polpa de 48 g.L-1, concentração de hipoclorito de cálcio de 165 g.L-1, concentração de cloreto de sódio 65 g.L-1 e tempo de 200 min, alcançando uma extração de 95,29 ± 0,72% de prata. Em suma, notou-se que a rota hidrometalúrgica empregada possibilitou a obtenção de extração de prata satisfatória, apresentando um potencial de aplicação industrial.
Description
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
Keywords
Placas de Circuito Impresso (PCI), Processamento mecânico, Lixiviação, Planejamento experimental
Citation
PEREIRA, Matheus Mello. Desenvolvimento de uma rota tecnológica envolvendo processamentos mecânico e hidrometalúrgico para a extração de prata presente em placas de circuito impresso. 2019. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.