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PPGQ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
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Notícias

SEPARAÇÃO DE METAIS COM ALTO VALOR AGREGADO A PARTIR DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESSO

Discente de Mestrado
WAGNER BARBOSA DE SOUZA
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Titulado(a)
Defesa
Data: 18/08/2016
Horário: 15:00
Local: Auditório 206
Status: Aprovada
Resumo
Com o avanço exponencial da indústria de eletrônicos, o consumo destes produtos também está crescendo largamente. Com isso, os descartes destes equipamentos também crescem na mesma proporção. Por ano, no mundo, estima-se que mais de 25 milhões de toneladas de lixo eletrônico sejam descartadas. Neste trabalho foi desenvolvido um novo método hidrometalúrgico ambientalmente seguro para a extração seletiva de cobre, níquel e prata provenientes de resíduos de placas de circuito impresso (PCI), empregando Sistemas Aquosos Bifásicos (SAB) como técnica de extração. O comportamento de extração dos íons metálicos Cu (II), Ni(II), Fe(III) e Ag(I) em SAB formado por copolímero tribloco L64 + MgSO4 + H2O foi avaliado para a otimização do método, verificando a influência dos seguintes parâmetros experimentais sobre a extração dos analitos: valores de pH do SAB (3,0; 6,0; 9,0 e 11,0); natureza e concentração dos agentes extratores 1-(2-piridil-azo)-2-naftol (PAN) para os estudo de extração do Cu(II), 1-nitroso-2-naftol (1N2N) e dimetilglioxima (DMG) para a extração do íon Ni(II), tiocianato (SCN) e ditizona (Dz) para a extração da Ag(I). A eficiência de recuperação seletiva dos metais foi avaliada por meio da análise da porcentagem de extração (%E) e do fator de separação (S) entre os íons de interesse. As melhores condições para extração seletiva foram: PAN [3,5 mmol.Kg-1] em pH = 6,0 em 6 etapas consecutivas para separação do Cu(II), DMG [5,00 mmol.Kg-1] em pH = 9,0 para o Ni(II) e SCN [5,20 mmol.Kg-1] em pH = 9,0 para a Ag(I) . Em todas as situações foram obtidos valores de fator de separação (S) entre o analito e os concomitantes metálicos maiores que 103. As condições ótimas obtidas foram aplicadas ao lixiviado de PCI para a extração de cobre, níquel e prata de forma sequencial, obtendo-se altos valores de S entre o analito e os concomitantes metálicos (SCu,Ni = 1,46 x 103, SCu,Fe = 1,55 x 104, SCu,Ag = 1,59 x 104, SNi,Fe = 3,27 x 104, SNi,Ag = 3,47 x 104 e SAg,Fe = 4,80 x 103).Após a extração de cada metal foi realizado um estudo de stripping em uma única etapa, onde 89,5%, 92,5% e 82,5% de Cu(II), Ni(II) e Ag(I), respectivamente foram disponibilizados para a etapa de eletrodeposição. Portanto o método utilizando SAB se mostrou eficiente e dentro dos princípios da química verde, pois utiliza componentes atóxicos, biodegradáveis e recicláveis e de rápida separação de fases sem a formação de emulsões estáveis. Sendo um método alternativo para a extração liquido – liquido tradicional.
Palavras-chave
Sistemas aquosos bifásicos; Placas de circuito impresso; Hidrometalurgia; Resíduos eletrônicos
Abstract
With the exponential advancement of electronic industry, the consumption of these products is also growing wide. With this, the drops of this equipment also grow at the same rate. A year in the world, it is estimated that more than 25 million tons of electronic waste are disposed. This work developed a new environmentally safe hydrometallurgical method for the selective extraction of copper, nickel and silver from waste printed circuit board (PCB) using Aqueous Two-Phase Systems (SAB) as extraction technique. The extraction behavior of metal ions Cu (II), Ni (II), Fe (III) and Ag (I) SAB formed by tri-block copolymer L64 + MgSO4 + H2O was evaluated for the optimization of the method by checking the influence of the following experimental parameters on the extraction of analytes: the SAB pH (3.0, 6.0, 9.0 and 11.0); nature and concentration of agents extractors 1- (2-pyridyl-azo) -2-naphthol (PAN) Cu for the extraction method (II), the 1-nitroso-2-naphthol (1N2N) and dimethylglyoxime (DMG) for ion extraction Ni (II), thiocyanate (SCN) and dithizone (Dz) for the extraction of Ag (I). The selective metal recovery efficiency was evaluated by the percentage extraction analysis (% E) and separation factor (S) between the ions of interest. The best conditions for selective extractions were NAP [3,5 mmol.Kg-1] at pH 6.0 in 6 consecutive stages for separation of Cu (II) DMG [5.00 mmol.Kg-1] pH = 9.0 for Ni (II) and SCN [5,20 mmol.Kg-1] at pH = 9.0 for Ag (I). In all cases they were obtained separation factor values (S) between the analyte and the larger metal Concomitant 103. The obtained optimum conditions were applied to the PCI leached copper extraction, nickel and silver sequentially, yielding if high S values between the analyte and the metal concomitant (SCU, Ni = 1.46 x 103, SCU, Fe = 1.55 x 104, SCU, Ag = 1.59 x 104, SNI, Fe = 3.27 x 104, SNI, Ag = 3.47 x 104 and SAg, Fe = 4.80 x 103). After extraction of each metal it was made a study stripping in one step, where 89.5%, 92.5% and 82.5% Cu (II), Ni (II) and Ag (I), respectively, were available for the electroplating step. Therefore, the method using BSA was efficient and within the principles of green chemistry, because it uses non-toxic, biodegradable and recyclable and fast phase separation without the formation of stable emulsions components. As an alternative method for liquid - liquid extraction traditional.
Keywords
Aqueous two-phase systems; Printed circuit boards; Hydrometallurgy; Electronic waste
Banca: 3 integrantes
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Presidente
LEANDRO RODRIGUES DE LEMOS
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Participante interno
WALLANS TORRES PIO DOS SANTOS
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Participante externo
ANDREA RENATA MALAGUTTI