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Tipo do documento: Dissertação
Title: Caracterização de placas de circuito impresso oriundas de telefones celulares e recuperação de cobre
Other Titles: Circuit boards printed characterization coming from mobile phones and copper recovery
Authors: Jesus, Theo Antonio de
Orientador(a): Casqueira, Rui de Goes
Primeiro coorientador: Costa, Dilma Alves
Primeiro membro da banca: Costa, Dilma Alves
Segundo membro da banca: Campos, Juacyara Carbonelli
Terceiro membro da banca: Silva, Leonardo Duarte Batista da
Keywords: electronic waste;mechanical processing;metal recovery;resíduos eletrônicos;processamento mecânico;recuperação metálica
Área(s) do CNPq: Engenharia Química
Idioma: por
Issue Date: 23-Jan-2015
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: JESUS, Theo Antonio de. Caracterização de placas de circuito impresso oriundas de telefones celulares e recuperação de cobre. 2015. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2015.
Abstract: O avanço tecnológico incentiva a troca constante dos equipamentos eletroeletrônicos aumentando a quantidade de resíduos gerados. A preocupação com a disposição desses resíduos está relacionada com a quantidade de metais existentes e sua disposição final, que geralmente se dá em lixões ou aterros. Estes resíduos apresentam metais preciosos e outros elementos traços que são liberados no meio ambiente pela lixiviação proveniente do ataque de ácidos orgânicos. A maior parte destes resíduos possui placas de circuito impresso onde está concentrada a maior parte dos metais, sendo que a caracterização destas placas ajuda na escolha dos processos de reciclagem mais adequados. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as placas de circuito impresso de telefones celulares quanto sua periculosidade e composição, bem como investigar preliminarmente a possibilidade de recuperação de cobre via um processo eletrolítico e testar uma mistura de coagulante/floculante na remoção de metais, inclusive cobre. As placas foram processadas em moinho de facas, a fim de liberar os metais e, em seguida, foi feita a separação granulométrica em três frações de diferentes tamanhos. Cada uma das frações foi caracterizada por digestão em água régia, difração e fluorescência de raios X. A caracterização, quanto à periculosidade, foi realizada por meio do preconizado pela NBR ABNT 10005. Nas frações oriundas da granulometria foram realizadas as separações gravimétricas. Para a recuperação de cobre foi utilizada a técnica eletrolítica por meio de eletrólito preparado com a fração oriunda da gravimetria com maior concentração de metais. A eficiência da recuperação de cobre via processo eletrolítico foi avaliada por meio da diminuição de sua concentração no eletrólito em cinco tempos diferentes. Já a utilização da mistura coagulante/floculante teve sua eficiência avaliada pela verificação de qual proporção coagulante/floculante utilizada resultou em solução com menor concentração de metais. Fez-se também a comparação de recuperação de cobre por ambos os métodos. Os processos mecânicos utilizados foram adequados para promoverem a concentração da maioria dos metais alcançando cerca de 80 % na fração mais grosseira utilizando-se a separação granulométrica. Os resultados da caracterização mostraram que as placas de circuito impresso de celulares são ricas em cobre, alcançando valores médios de 40 %, além de apresentarem pequenas quantidades de ouro e prata. No estudo de periculosidade, foram encontrados níveis de chumbo em quantidades muito acima do limite estabelecido pela NBR ABNT 10004, sendo necessários tratamentos específicos no descarte deste tipo de resíduo. Algumas proporções de coagulante/floculante utilizadas produziram resultados mais satisfatórios que outras, ficando, na média, acima dos 90 % de remoção. A recuperação de cobre apresentou melhor desempenho utilizando processo eletrolítico, quando comparado ao obtido a qualquer proporção de coagulante/floculante utilizada, uma vez que alcançou 98,05 % após 40 minutos. Foi estimada a receita média gerada, na recuperação dos principais metais contidos nas placas de circuito impresso dos telefones celulares, descartados em 2013, no Brasil, chegando-se ao valor de US $ 6.182.263,06.
Abstract: Technological advances encourages the constant exchange of electronic equipment by increasing the amount of waste generated. The concern with the disposal of these wastes is related to the amount of available metals and final disposal, which usually occurs in dumps or landfills. These wastes have precious metals and other trace elements that are released into the environment by leaching from the organic acid attack. Most of these residues has printed circuit boards in which are concentrated the most metals, and the characterization of these plates help to choose the most appropriate recycling processes. This study aimed to characterize the printed circuit boards of mobile phones as its danger and composition as well as preliminarily investigate the possibility of copper recovery via an electrolytic process and test a mixture of coagulant / flocculant in the removal of metals, including copper. The plates were ground knives in order to release the metals and then separating the particle size was made in three fractions of different sizes. Each of the fractions was characterized by digestion in aqua regia, diffraction and X-ray fluorescence characterization, as the danger was performed through recommended by the ABNT NBR 10005. In the fractions resulting from the grain size were performed gravity separations. For the recovery of copper was used in electrolytic technique medium prepared with the electrolyte coming from the gravimetric fraction with a higher concentration of metals. The copper recovery efficiency through electrolytic process was evaluated by the decrease of its concentration in the electrolyte at five different times. Also, the use of coagulant mixture / flocculant had their efficiency assessed by check which proportion coagulant / flocculant used resulted in solution with lower concentrations of metals. It is also made of copper recovery compared by both methods. Mechanical processes are used to promote adequate concentration of most metals with approximately 80% in the coarser fraction using the separation grain size. The characterization results showed that the printed circuit boards of mobile phones are rich in copper, mean values reaching 40%, in addition to having small amounts of gold and silver. In the study of danger, lead levels were found in amounts well above the limit established by ABNT NBR 10004, requiring specific treatments at the disposal of this type of waste. Some proportions coagulant / flocculant used produced better results than others, getting, on average, above 90% removal. The recovery of copper showed better performance using the electrolytic process, compared to that obtained at any ratio coagulant / flocculant used once reached 98.05 % after 40 minutes. It was estimated the average revenue generated in the recovery of metals from the main printed circuit boards of mobile phones discarded in 2013 in Brazil, reaching the amount of US $ 6,182,263.06
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13358
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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