Reciclagem de placas de circuito impresso de computadores desktops obsoletos através de processos hidrometalúrgicos

dc.contributorSouza, Carlson Pereira de
dc.contributorhttps://orcid.org/0000-0002-6310-0725
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2631475238136643
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1030834608582624
dc.contributorMoriyama, André Luís Lopes
dc.contributorAraújo, Camila Pacelly Brandão de
dc.contributorhttps://orcid.org/0000-0002-9597-0434
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4474516366734941
dc.contributorSilva, Maitê Medeiros de Santana e
dc.contributorSilva, Maria do Socorro Bezerra da
dc.contributorCastro, Pollyana Souza
dc.creatorMelo, Raffael Andrade Costa de
dc.date2023-08-18T21:44:03Z
dc.date2023-08-18T21:44:03Z
dc.date2023-06-27
dc.date.accessioned2023-09-04T13:35:42Z
dc.date.available2023-09-04T13:35:42Z
dc.identifierMELO, Raffael Andrade Costa de. Reciclagem de placas de circuito impresso de computadores desktops obsoletos através de processos hidrometalúrgicos. Orientador: Carlson Pereira de Souza. 2023. 91f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
dc.identifierhttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54549
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8602550
dc.descriptionCurrently, waste electrical and electronic equipment (WEEE) has become an environmental problem that must be managed responsibly, as well as an economic resource that must be exploited in a viable way. For example, printed circuit boards (PCBs), which form part of most WEEE, are made up of hazardous materials such as heavy metals and flame retardants, as well as valuable materials such as base and precision metals, so they must be treated properly. In view of this, the scientific community has dedicated itself to the recovery of this residue. Therefore, the objective of this work is to study the recycling of PCBs from obsolete desktop computers through hydrometallurgical processes, more precisely the modeling and optimization of copper leaching with nitric acid and depolymerization with benzyl alcohol and potassium hydroxide through an experimental design composed central. Therefore, the PCBs were initially pre-treated (dismantled, cut, milled and sieved) to obtain a pulverized material with a granulometry smaller than 2 mm. After that, the pulverized PCBs were characterized through different analyzes (granulometric classification, incineration, digestion in aqua regia and XRF). The first study evaluated the effects of acid concentration (from 0.2 to 4.2 mol/L), temperature (from 30 to 90 °C), solid/liquid ratio (from 10 to 90 g/ L of PCI/solution) and time (from 30 to 150 minutes) on the copper leaching efficiency that was determined by molecular absorption spectroscopy analyzes in the visible region. The second study evaluated the effects of hydroxide concentration (from 0.10 to 0.90 mol/L), PCI mass (from 1 to 9 g) and temperature (from 50 to 150 °C) on the efficiency of depolymerization in benzyl alcohol determined by mass balance. The adjusted statistical models for both processes proved to be significant and predictive (R² close to or greater than 0.9) and their optimization resulted in complete extraction of the copper and polymeric fraction presente in the PCI. Finally, the present study contributed to the development of two viable hydrometallurgical routes for PCB recycling.
dc.descriptionAtualmente, os resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) se tornaram um problema ambiental que deve ser gerenciado de forma responsável, assim como um recurso econômico que deve ser explorado de forma viável. Por exemplo, as placas de circuito impresso (PCI), que fazem parte da maioria dos REEE, são formadas por materiais perigosos como metais pesados e retardantes de chama, assim como por materiais valiosos como metais preciosos e de base, por isso devem ser tratadas de forma adequada. Diante disso, a comunidade científica tem se dedicado à recuperação desse resíduo. Portanto, o objetivo desse trabalho é estudar a reciclagem de PCI de computadores desktops obsoletos através de processo hidrometalúrgicos, mais precisamente a modelagem e otimização da lixiviação de cobre com ácido nítrico e a despolimerização com álcool benzílico e hidróxido de potássio através de um planejamento experimental composto central. Para tanto, inicialmente as PCI foram pré-tratadas (desmanteladas, cortadas, moídas e peneiradas) para que fossem obtido um material pulverizado com granulometria inferior a 2 mm. Depois disso, as PCI pulverizadas foram caracterizadas por meio de diferentes análises (classificação granulométrica, incineração, digestão em água régia e FRX). O primeiro estudo avaliou os efeitos da concentração de ácido (de 0,2 até 4,2 mol/L), da temperatura (de 30 até 90 °C), da razão sólido/líquido (de 10 até 90 g/L de PCI/solução) e do tempo (de 30 até 150 minutos) sobre a eficiência de lixiviação de cobre que foi determinada por análises de espectroscopia de absorção molecular na região do visível. O segundo estudo avaliou os efeitos da concentração de hidróxido (de 0,10 até 0,90 mol/L), da massa de PCI (de 1 até 9 g) e da temperatura (de 50 até 150 °C) sobre a eficiência de despolimerização em álcool benzílico determinada por balanço de massa. Os modelos estatísticos ajustados para ambos os processos demonstraram ser significativos e preditivos (R² próximo ou superior 0,9) e sua otimização resultaram na extração completa do cobre e da fração polimérica presente nas PCI. Por fim, o presente estudo contribuiu com o desenvolvimento de duas rotas hidrometalúrgicas viáveis para reciclagem de PCI.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagept_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisherBrasil
dc.publisherUFRN
dc.publisherPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectReciclagem
dc.subjectPlacas de circuito impresso
dc.subjectProcessos hidrometalúrgicos
dc.subjectLixiviação
dc.subjectDespolimerização
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
dc.titleReciclagem de placas de circuito impresso de computadores desktops obsoletos através de processos hidrometalúrgicos
dc.typedoctoralThesis


Este ítem pertenece a la siguiente institución