O estudo foi dividido em duas etapas: uma com resíduos reais e outra com resíduos sintéticos. A primeira avaliou a concentração de cobre após separação granulométrica (em dois tamanhos de partículas: A <0,5 mm e 0,5<B<1 mm), separação magnética (variando os parâmetros vibração da calha alimentadora e velocidade do rolo), seguido de um separador eletrostático corona (SEC), variando a rotação do rolo e da tensão aplicada. Após a separação magnética, observaram-se as concentrações de Fe entre 12 e 14,1 % para as frações A e de 10,3 a 11,4 % para as frações B. As frações não magnéticas foram submetidas ao separador eletrostático, sendo a melhor condição testada com 100 rpm e tensão de 35 kV para A e B, concentrando para as amostras de fração A 51 % de Cu, e para a fração B, 37,9 %. Na segunda etapa foram avaliados 6 parâmetros no SEC: α (ângulo corona), Ɵ (ângulo eletrostático), distância dos eletrodos (d1 e d2), a tensão (U) e a velocidade do rolo (n), em três níveis para cada parâmetro, com aplicação de um resíduo sintético (25 % - Cu: 75 % - resina epóxi com fibra de vidro). Os parâmetros otimizados foram aplicados em PCI real. Para α, Ɵ, d1 e d2, a principal diferença entre os níveis estudados está na quantidade de polímeros presente nas frações condutoras. Quanto menor o U e maior o n, observou-se, além da quantidade de materiais poliméricos nas frações condutoras, um aumento significativo de Cu nas frações intermediárias. O melhor nível de cada um dos parâmetros estudados foi aplicado em amostras reais para validar as condições impostas no SEC, e desta forma, na fração condutora, foi possível obter aproximadamente 72 % de Cu. Além disso, empregou-se o método ANOVA de uma via para avaliar separadamente a influência dos parâmetros do SEC. Os resultados obtidos mostram que os parâmetros Ɵ, d1, U e n são significativos, pois há diferenças entre as médias dos níveis de cada parâmetros. Concluiu-se que o separador eletrostático é eficaz para a concentração de Cu de placas de PCI de computadores desde que sejam otimizados os parâmetros operacionais a fim de ter a maior quantidade possível de cobre na fração condutora e a menor perda de cobre para as demais frações. / The study was divided into two stages: one with real residues and the other with synthetic residues. The first one evaluated the concentration of copper after comminution, particle size separation (in two sizes: A <0.5 mm and 0.5 <B <1 mm), magnetic separation (varying the vibration parameters of the feed trough and roller speed), followed by a corona-electrostatic separator (CES) varying the rotation of the roller and the applied tension. After the magnetic separation, iron concentrations were observed between 12 and 14.1 % for fractions A and 10.3 to 11.4 % for fractions B. Non-magnetic fractions were subjected to the electrostatic separator, the best condition tested at 100 rpm and 35 kV voltage for both particle sizes, concentrating 51 % Cu and 37.9 % B fractions. In the second step six parameters on the CES: α (corona electrode angle), Ɵ (electrostatic electrode angle), electrode distance (d1 and d2), applied voltage (U) and roller speed (a) and (b) were used for the determination of the epoxy resin in three different levels for each parameter, with the application of a synthetic resin (25 % - Cu: 75 % - epoxy resin with glass fiber). The higher the U and the higher the number of polymer materials in the conductive fractions, the higher the Cu concentration in the intermediate fractions. One of the studied parameters was applied in real samples to validate the conditions imposed in the SEC, and in this way, in the conducting fraction, it was possible to obtain approximately 72 % of Cu. Also, the one-way ANOVA method to separately evaluate the influence of the CES parameters. The results show that the parameters Ɵ, d1, U, and n are significant, as there are differences between the means of the levels of each of the parameters. From the obtained data, it was concluded that the electrostatic separator is effective for the Cu concentration of PCBs of computers provided that the operational parameters are optimized to have as much copper as possible in the conducting fraction and the lowest loss of copper for the other fractions.

As sucatas de resíduos eletro-eletrônicos crescem proporcionalmente com a inovação da tecnologia. Diariamente chegam até nós uma variedade de novos modelos, tamanhos e configurações de destes equipamentos, gerando um descarte rápido dos equipamentos antigos, que acabam se tornam obsoletos cada dia mais rapidamente. Tendo em vista esta nova realidade, deve-se levar em consideração o tempo de vida útil, sua reciclagem e seu descarte final. Seguindo este pensamento, este trabalho teve o objetivo de estudar processos de lixiviação de placas de circuito impresso de celulares, pois estes aparelhos apresentam em sua composição uma variedade muito grande de metais, os quais podem ser reciclados por hidrometalurgia e retornar novamente para consumo. Nas placas de circuito impresso de celulares foram caracterizados alguns metais de interesse, são eles: o ouro, a prata, o cobre, o estanho e o níquel. Esta caracterização foi realizada com a digestão da amostra utilizando água-régia, num tempo de reação de 1 e 2 horas e temperatura de 60 e 80ºC . Foram estudados os resultados obtidos de lixiviação do ouro e da prata, utilizando como agente lixiviante um reagente comercial, o Deplacante Galvastripper®, fornecido pela Empresa Galva. Realizou-se também lixiviações ácidas com ácido nítrico, ácido sulfúrico e ácido clorídrico, para se avaliar a capacidade de cada um destes ácidos de solubilizar a prata e o ouro existentes nas sucatas das placas de circuito impresso dos celulares. Utilizou-se uma placa de prata metálica para realizar lixiviações em sistemas contendo tiossulfato de sódio ou tiossulfato de amônio com concentrações de hidróxido de amônio, peróxido de hidrogênio e sulfato de cobre (II). Realizou-se posteriormente ensaios com as placas de circuito impresso de celulares utilizando como agente lixiviante o tiossulfato de sódio em concentrações que variavam entre 0.1M e 2M, com diferentes concentrações de hidróxido de amônio, sulfato de cobre(II) e peróxido de hidrogênio, com o intuito de determinar os melhores parâmetros para a lixiviação dos metais preciosos. Outro lixiviante para os metais preciosos testado foi o tiossulfato de amônia em concentrações que variaram de 0.1M a 1M, com adições de diferentes concentrações de sulfato de cobre (II), hidróxido de amônio e peróxido de hidrogênio. Os resultados obtidos demonstram que a digestão com água-régia foi eficiente para caracterizar o ouro e o cobre contidos na PCI’s, já para a prata o melhor resultado obtido foi com ácido nítrico. Os ensaios com ácido clorídrico e ácido sulfúrico não demonstraram resultados eficientes. As lixiviações com tiossulfato de sódio e amônio ainda não demonstraram um resultado satisfatório para substituir os reagentes a base de cianeto, nas condições analisadas. / Electronic waste scraps are increasing proportionally with the technology. This has happened because everyday new equipments with different size and better configuration are released into the market and this generates a disposal increasingly fast due to the equipments become old in a short period of time. So nowadays it is necessary to consider the useful life, recycling and final disposal of each equipment. According this thought the aim of this work is to study the leaching process of printed circuits boards of cell phones because these boards present in their composition several metals which most of those may be recycled. The following metals were found into cell phone printed circuit board: gold, silver, copper, tin, and nickel. These metals were characterized digesting the sample with aqua regia during 1 and 2 hours and temperature of 60°C and 80°C. Leaching process of gold and silver were studied using a commercial reagent as leaching agent, Deplacante Galvastripper®, from Galva Company. It also was made acid leaching using nitric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid to evaluate the capacity of each acid to dissolve gold and silver contained into cell phone printed circuits board. A silver metallic board was used in the system with sodium thiosulfate or ammonium thiosulfate and concentrations of ammonium hydroxide, hydrogen peroxide, and copper (II) sulfate. After tests were made using cell phone printed circuit boards and having sodium thiosulfate in concentration between 0.1 and 2M and using different ammonium hydroxide, copper (II) sulfate, and hydrogen peroxide concentrations as a leaching agent to determinate the best parameters to leach precious metals. It was also tested as a leaching agent to precious metal ammonium thiosulfate in concentrations between 0.1 and 1M adding different concentrations of copper (II) sulfate, ammonium hydroxide and hydrogen peroxide. The results show that the digestion with aqua regia was efficient to characterize gold and copper inside the cell phone printed circuit boards. However the best result to characterize silver was digesting the sample wit nitric acid. Tests using sulfuric acid and hydrochloric acid were not efficient. The leach process using sodium thiosulfate and ammonium thiosulfate did not show satisfactory substitute reagents for the base cyanide, results yet.

O estudo foi dividido em duas etapas: uma com resíduos reais e outra com resíduos sintéticos. A primeira avaliou a concentração de cobre após separação granulométrica (em dois tamanhos de partículas: A <0,5 mm e 0,5<B<1 mm), separação magnética (variando os parâmetros vibração da calha alimentadora e velocidade do rolo), seguido de um separador eletrostático corona (SEC), variando a rotação do rolo e da tensão aplicada. Após a separação magnética, observaram-se as concentrações de Fe entre 12 e 14,1 % para as frações A e de 10,3 a 11,4 % para as frações B. As frações não magnéticas foram submetidas ao separador eletrostático, sendo a melhor condição testada com 100 rpm e tensão de 35 kV para A e B, concentrando para as amostras de fração A 51 % de Cu, e para a fração B, 37,9 %. Na segunda etapa foram avaliados 6 parâmetros no SEC: α (ângulo corona), Ɵ (ângulo eletrostático), distância dos eletrodos (d1 e d2), a tensão (U) e a velocidade do rolo (n), em três níveis para cada parâmetro, com aplicação de um resíduo sintético (25 % - Cu: 75 % - resina epóxi com fibra de vidro). Os parâmetros otimizados foram aplicados em PCI real. Para α, Ɵ, d1 e d2, a principal diferença entre os níveis estudados está na quantidade de polímeros presente nas frações condutoras. Quanto menor o U e maior o n, observou-se, além da quantidade de materiais poliméricos nas frações condutoras, um aumento significativo de Cu nas frações intermediárias. O melhor nível de cada um dos parâmetros estudados foi aplicado em amostras reais para validar as condições impostas no SEC, e desta forma, na fração condutora, foi possível obter aproximadamente 72 % de Cu. Além disso, empregou-se o método ANOVA de uma via para avaliar separadamente a influência dos parâmetros do SEC. Os resultados obtidos mostram que os parâmetros Ɵ, d1, U e n são significativos, pois há diferenças entre as médias dos níveis de cada parâmetros. Concluiu-se que o separador eletrostático é eficaz para a concentração de Cu de placas de PCI de computadores desde que sejam otimizados os parâmetros operacionais a fim de ter a maior quantidade possível de cobre na fração condutora e a menor perda de cobre para as demais frações. / The study was divided into two stages: one with real residues and the other with synthetic residues. The first one evaluated the concentration of copper after comminution, particle size separation (in two sizes: A <0.5 mm and 0.5 <B <1 mm), magnetic separation (varying the vibration parameters of the feed trough and roller speed), followed by a corona-electrostatic separator (CES) varying the rotation of the roller and the applied tension. After the magnetic separation, iron concentrations were observed between 12 and 14.1 % for fractions A and 10.3 to 11.4 % for fractions B. Non-magnetic fractions were subjected to the electrostatic separator, the best condition tested at 100 rpm and 35 kV voltage for both particle sizes, concentrating 51 % Cu and 37.9 % B fractions. In the second step six parameters on the CES: α (corona electrode angle), Ɵ (electrostatic electrode angle), electrode distance (d1 and d2), applied voltage (U) and roller speed (a) and (b) were used for the determination of the epoxy resin in three different levels for each parameter, with the application of a synthetic resin (25 % - Cu: 75 % - epoxy resin with glass fiber). The higher the U and the higher the number of polymer materials in the conductive fractions, the higher the Cu concentration in the intermediate fractions. One of the studied parameters was applied in real samples to validate the conditions imposed in the SEC, and in this way, in the conducting fraction, it was possible to obtain approximately 72 % of Cu. Also, the one-way ANOVA method to separately evaluate the influence of the CES parameters. The results show that the parameters Ɵ, d1, U, and n are significant, as there are differences between the means of the levels of each of the parameters. From the obtained data, it was concluded that the electrostatic separator is effective for the Cu concentration of PCBs of computers provided that the operational parameters are optimized to have as much copper as possible in the conducting fraction and the lowest loss of copper for the other fractions.

As sucatas de resíduos eletro-eletrônicos crescem proporcionalmente com a inovação da tecnologia. Diariamente chegam até nós uma variedade de novos modelos, tamanhos e configurações de destes equipamentos, gerando um descarte rápido dos equipamentos antigos, que acabam se tornam obsoletos cada dia mais rapidamente. Tendo em vista esta nova realidade, deve-se levar em consideração o tempo de vida útil, sua reciclagem e seu descarte final. Seguindo este pensamento, este trabalho teve o objetivo de estudar processos de lixiviação de placas de circuito impresso de celulares, pois estes aparelhos apresentam em sua composição uma variedade muito grande de metais, os quais podem ser reciclados por hidrometalurgia e retornar novamente para consumo. Nas placas de circuito impresso de celulares foram caracterizados alguns metais de interesse, são eles: o ouro, a prata, o cobre, o estanho e o níquel. Esta caracterização foi realizada com a digestão da amostra utilizando água-régia, num tempo de reação de 1 e 2 horas e temperatura de 60 e 80ºC . Foram estudados os resultados obtidos de lixiviação do ouro e da prata, utilizando como agente lixiviante um reagente comercial, o Deplacante Galvastripper®, fornecido pela Empresa Galva. Realizou-se também lixiviações ácidas com ácido nítrico, ácido sulfúrico e ácido clorídrico, para se avaliar a capacidade de cada um destes ácidos de solubilizar a prata e o ouro existentes nas sucatas das placas de circuito impresso dos celulares. Utilizou-se uma placa de prata metálica para realizar lixiviações em sistemas contendo tiossulfato de sódio ou tiossulfato de amônio com concentrações de hidróxido de amônio, peróxido de hidrogênio e sulfato de cobre (II). Realizou-se posteriormente ensaios com as placas de circuito impresso de celulares utilizando como agente lixiviante o tiossulfato de sódio em concentrações que variavam entre 0.1M e 2M, com diferentes concentrações de hidróxido de amônio, sulfato de cobre(II) e peróxido de hidrogênio, com o intuito de determinar os melhores parâmetros para a lixiviação dos metais preciosos. Outro lixiviante para os metais preciosos testado foi o tiossulfato de amônia em concentrações que variaram de 0.1M a 1M, com adições de diferentes concentrações de sulfato de cobre (II), hidróxido de amônio e peróxido de hidrogênio. Os resultados obtidos demonstram que a digestão com água-régia foi eficiente para caracterizar o ouro e o cobre contidos na PCI’s, já para a prata o melhor resultado obtido foi com ácido nítrico. Os ensaios com ácido clorídrico e ácido sulfúrico não demonstraram resultados eficientes. As lixiviações com tiossulfato de sódio e amônio ainda não demonstraram um resultado satisfatório para substituir os reagentes a base de cianeto, nas condições analisadas. / Electronic waste scraps are increasing proportionally with the technology. This has happened because everyday new equipments with different size and better configuration are released into the market and this generates a disposal increasingly fast due to the equipments become old in a short period of time. So nowadays it is necessary to consider the useful life, recycling and final disposal of each equipment. According this thought the aim of this work is to study the leaching process of printed circuits boards of cell phones because these boards present in their composition several metals which most of those may be recycled. The following metals were found into cell phone printed circuit board: gold, silver, copper, tin, and nickel. These metals were characterized digesting the sample with aqua regia during 1 and 2 hours and temperature of 60°C and 80°C. Leaching process of gold and silver were studied using a commercial reagent as leaching agent, Deplacante Galvastripper®, from Galva Company. It also was made acid leaching using nitric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid to evaluate the capacity of each acid to dissolve gold and silver contained into cell phone printed circuits board. A silver metallic board was used in the system with sodium thiosulfate or ammonium thiosulfate and concentrations of ammonium hydroxide, hydrogen peroxide, and copper (II) sulfate. After tests were made using cell phone printed circuit boards and having sodium thiosulfate in concentration between 0.1 and 2M and using different ammonium hydroxide, copper (II) sulfate, and hydrogen peroxide concentrations as a leaching agent to determinate the best parameters to leach precious metals. It was also tested as a leaching agent to precious metal ammonium thiosulfate in concentrations between 0.1 and 1M adding different concentrations of copper (II) sulfate, ammonium hydroxide and hydrogen peroxide. The results show that the digestion with aqua regia was efficient to characterize gold and copper inside the cell phone printed circuit boards. However the best result to characterize silver was digesting the sample wit nitric acid. Tests using sulfuric acid and hydrochloric acid were not efficient. The leach process using sodium thiosulfate and ammonium thiosulfate did not show satisfactory substitute reagents for the base cyanide, results yet.

As sucatas de resíduos eletro-eletrônicos crescem proporcionalmente com a inovação da tecnologia. Diariamente chegam até nós uma variedade de novos modelos, tamanhos e configurações de destes equipamentos, gerando um descarte rápido dos equipamentos antigos, que acabam se tornam obsoletos cada dia mais rapidamente. Tendo em vista esta nova realidade, deve-se levar em consideração o tempo de vida útil, sua reciclagem e seu descarte final. Seguindo este pensamento, este trabalho teve o objetivo de estudar processos de lixiviação de placas de circuito impresso de celulares, pois estes aparelhos apresentam em sua composição uma variedade muito grande de metais, os quais podem ser reciclados por hidrometalurgia e retornar novamente para consumo. Nas placas de circuito impresso de celulares foram caracterizados alguns metais de interesse, são eles: o ouro, a prata, o cobre, o estanho e o níquel. Esta caracterização foi realizada com a digestão da amostra utilizando água-régia, num tempo de reação de 1 e 2 horas e temperatura de 60 e 80ºC . Foram estudados os resultados obtidos de lixiviação do ouro e da prata, utilizando como agente lixiviante um reagente comercial, o Deplacante Galvastripper®, fornecido pela Empresa Galva. Realizou-se também lixiviações ácidas com ácido nítrico, ácido sulfúrico e ácido clorídrico, para se avaliar a capacidade de cada um destes ácidos de solubilizar a prata e o ouro existentes nas sucatas das placas de circuito impresso dos celulares. Utilizou-se uma placa de prata metálica para realizar lixiviações em sistemas contendo tiossulfato de sódio ou tiossulfato de amônio com concentrações de hidróxido de amônio, peróxido de hidrogênio e sulfato de cobre (II). Realizou-se posteriormente ensaios com as placas de circuito impresso de celulares utilizando como agente lixiviante o tiossulfato de sódio em concentrações que variavam entre 0.1M e 2M, com diferentes concentrações de hidróxido de amônio, sulfato de cobre(II) e peróxido de hidrogênio, com o intuito de determinar os melhores parâmetros para a lixiviação dos metais preciosos. Outro lixiviante para os metais preciosos testado foi o tiossulfato de amônia em concentrações que variaram de 0.1M a 1M, com adições de diferentes concentrações de sulfato de cobre (II), hidróxido de amônio e peróxido de hidrogênio. Os resultados obtidos demonstram que a digestão com água-régia foi eficiente para caracterizar o ouro e o cobre contidos na PCI’s, já para a prata o melhor resultado obtido foi com ácido nítrico. Os ensaios com ácido clorídrico e ácido sulfúrico não demonstraram resultados eficientes. As lixiviações com tiossulfato de sódio e amônio ainda não demonstraram um resultado satisfatório para substituir os reagentes a base de cianeto, nas condições analisadas. / Electronic waste scraps are increasing proportionally with the technology. This has happened because everyday new equipments with different size and better configuration are released into the market and this generates a disposal increasingly fast due to the equipments become old in a short period of time. So nowadays it is necessary to consider the useful life, recycling and final disposal of each equipment. According this thought the aim of this work is to study the leaching process of printed circuits boards of cell phones because these boards present in their composition several metals which most of those may be recycled. The following metals were found into cell phone printed circuit board: gold, silver, copper, tin, and nickel. These metals were characterized digesting the sample with aqua regia during 1 and 2 hours and temperature of 60°C and 80°C. Leaching process of gold and silver were studied using a commercial reagent as leaching agent, Deplacante Galvastripper®, from Galva Company. It also was made acid leaching using nitric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid to evaluate the capacity of each acid to dissolve gold and silver contained into cell phone printed circuits board. A silver metallic board was used in the system with sodium thiosulfate or ammonium thiosulfate and concentrations of ammonium hydroxide, hydrogen peroxide, and copper (II) sulfate. After tests were made using cell phone printed circuit boards and having sodium thiosulfate in concentration between 0.1 and 2M and using different ammonium hydroxide, copper (II) sulfate, and hydrogen peroxide concentrations as a leaching agent to determinate the best parameters to leach precious metals. It was also tested as a leaching agent to precious metal ammonium thiosulfate in concentrations between 0.1 and 1M adding different concentrations of copper (II) sulfate, ammonium hydroxide and hydrogen peroxide. The results show that the digestion with aqua regia was efficient to characterize gold and copper inside the cell phone printed circuit boards. However the best result to characterize silver was digesting the sample wit nitric acid. Tests using sulfuric acid and hydrochloric acid were not efficient. The leach process using sodium thiosulfate and ammonium thiosulfate did not show satisfactory substitute reagents for the base cyanide, results yet.

Os resíduos de equipamentos elétricos e eletrônicos é um dos fluxos de resíduos que mais cresce no mundo. O aumento na produção destes equipamentos como resultado dos avanços tecnológicos e a sua rápida obsolescência promovem o aumento de geração deste tipo de resíduos. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar a recuperação de níquel presente no licor de lixiviação de placas de circuito impresso de telefones celulares obsoletos, através da aplicação de processos hidrometalúrgicos e eletrometalúrgico. Inicialmente, foram preparadas soluções sintéticas a partir da composição química do licor de lixiviação das frações magnética (MA) e não magnética (NMA) das placas de circuito impresso cominuídas. Os elementos presentes nas soluções são: ferro, zinco, níquel e alumínio. Posteriormente, foi realizada uma etapa de remoção do ferro, através de precipitação seletiva. A morfologia e a composição química do precipitado foram analisadas através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e EDS, respectivamente. A composição química das soluções resultantes da precipitação foi determinada através da técnica de espectrofotometria de absorção atômica. Através do processo de precipitação conseguiu-se uma porcentagem de remoção de ferro na solução NMA de 99,6% e na solução MA de 99,9%, porém, observou-se também a coprecipitação de zinco, alumínio e níquel. Com as soluções resultantes desta etapa, foi realizada a purificação das soluções através de extração por solvente, utilizando Cyanex 272 como agente extratante. As variáveis estudadas nos ensaios de extração por solvente foram: pH, concentração do extratante, relação fase aquosa/orgânica (A/O) e temperatura. . Além disso, também foi determinado o número de contatos necessários para a extração de ferro, zinco e alumínio, obtendo assim, uma solução aquosa contendo unicamente níquel. Finalmente, foram realizados os ensaios de eletrodeposição para a obtenção de níquel metálico. Foi avaliado o efeito da temperatura sobre o filme depositado. A morfologia dos depósitos e a espessura da camada foram analisadas através do MEV, verificando que o aumento da temperatura influencia nas características do depósito obtido. / Electric and electronic waste (e-waste) is one of the fastest growing waste streams in the world. Continuous increasing production owing to the technological advances and the products consumption rise, all together with the rapid obsolescence of this scrap promotes the necessity of exchange and the increasing of generate waste. Therefore, the aim of this work is to study a recovering of nickel from leach liquor of cell phones printed circuit boards, through of hydrometallurgical and electrometallurgical process application. Firstly, was prepared synthetic solutions of both magnetic (MA) and nonmagnetic (NMA) fractions of printed circuit boards. The metal ions present in the synthetic solutions are: iron, zinc, nickel and aluminium. Afterwards was realized the iron removal stage, through both selective precipitation and solvent extraction process, in order to make a comparison of these techniques. The precipitates were analyzed across of scanning electron microscope (SEM), and the chemical composition of these solutions through atomic absorption spectrometry (AAS). With selective precipitation it was obtained 99,6% and 99,9% of iron removal with selective precipitation in NMA and MA solutions, respectively. Therefore, it was also observed co-precipitation of zinc, aluminium and nickel. With solutions after precipitation stage was carried out the solutions purification through solvent extraction using cyanex 272 as extractant. Solvent extraction test were studied different parameters, such as: equilibrium pH, extractant concentration, aqueous-organic (A/O) ratio and temperature. It was also determinates the stages number required for iron, zinc and aluminium extraction, to obtain nickel in aqueous solution uniquely. Finally, was carried out the electrodeposition test for obtain metallic nickel. Was analyzed the effect of temperature on the deposited layer. Surface Morphology and thickness of the deposits were evaluated by MEV, verifying that temperature increasing influences on deposited layer.

O avanço da tecnologia de aparelhos eletro-eletrônicos favorece a troca constante dos equipamentos. O freqüente descarte de aparelhos obsoletos se torna um problema de sustentabilidade e também um problema ambiental devido ao seu acúmulo em aterros. A solução para minimizar estes impactos é a reciclagem de seus componentes. Por esta razão, o principal objetivo deste trabalho é estudar o processamento das placas de circuito impresso de telefones celulares através de operações unitárias de Tratamento de Minérios e hidrometalurgia a fim de se recuperar o cobre contido nas placas. Para isso, inicialmente, placas de circuito impresso foram processadas em moinho de martelos, a fim de liberar os materiais, em seguida foi feita a separação magnética do material cominuído. Com a fração não magnética foi feita a separação eletrostática e o material foi separado em: fração condutora, mista e não condutora, com cada fração foi feita a classificação granulométrica e, posteriormente, realizaram-se ensaios de caracterização como pirólise, digestão em água régia e análise química de espectroscopia de emissão óptica por indução de plasma. Os processos hidrometalúrgico aplicados para a recuperação de cobre nas placas de circuito impresso de aparelhos celulares obsoletos envolvem etapas lixiviação com ácido sulfúrico na ausência e na presença de peróxido de hidrogênio. Os resultados da caracterização mostraram que as placas de circuito impresso de celulares após a moagem possuem 24% de cerâmicas; 12,7% de polímeros e 63,3% de metais. Além disso, após a classificação granulométrica e a separação eletrostática os materiais não se concentraram em nenhuma fração especifica, portanto o processamento mecânico visando a recuperação de metais deve contemplar a moagem e a separação magnética. / The technology advancement of electro-electronics devices favors the constant equipment exchange. The frequent disposal of obsolete equipment becomes a sustainability problem and also an environmental problem due to their accumulation in landfills. One possible solution to minimize these impacts is the recycling of their components. For this reason the aim goal of this study is processing of printed circuit boards of mobile phones utilizing unit operation of ore treatment and hydrometallurgy to recover the copper contained in the printed. Therefore, initially printed circuit boards were processed on a hammer mill to release the materials, then it was made magnetic separation of comminuted material. With the non-magnetic fraction was made electrostatic separation in which the material was separated into: conductive, mixed and non-conductive fraction, with each fraction was made grain sized classification and then assays were performed analysis of characterize as pyrolysis, digestion in aqua regia and chemical analysis of inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. Hydrometallurgical processes applied to the cooper recovery in printed circuit boards of obsolete mobile phones, involve steps leaching with sulfuric acid in the absence and presence of hydrogen peroxide. The characterization results showed that the printed circuit boards of mobile phones after grinding have ceramics 24%, polymers 12.7% and metals 63.3%. Moreover, after grain sized classification and electrostatic separation the materials didn\'t concentrate in no specific fraction, therefore the mechanical processing in order to recover metals should include grinding and magnetic separation.

A cada ano as reservas naturais de metais preciosos, entre eles o ouro, têm diminuído em todo o mundo. Uma forma de atenuar este problema poderia ser a recuperação dos metais contidos nas sucatas de produtos elétricos e eletrônicos, cujo consumo e descarte aumentam consideravelmente a cada ano. Desta forma, este trabalho teve por objetivo testar alternativas de agentes lixiviantes para a extração do ouro contido nas placas de circuito impresso (PCI) de telefones celulares, e posterior recuperação do mesmo por via eletrometalúrgica. Nos ensaios de lixiviação foram utilizadas PCI’s inteiras obtidas de aparelhos obsoletos ou defeituosos e foram testados um deplacante comercial (a base de cianeto) e os agentes lixiviantes alternativos tiossulfato de sódio e tiossulfato de amônio em meio amoniacal, em condições de concentração, pH, tempo e temperaturas variadas. As soluções obtidas foram analisadas por absorção atômica. A etapa eletrometalúrgica iniciou com os ensaios de voltametria cíclica para determinar os potenciais de eletrodeposição do ouro e do cobre, e, em seguida, foram realizados ensaios de eletro-obtenção utilizando diferentes potenciais de eletrodo para determinar as taxas de recuperação destes metais. Os resultados obtidos nos ensaios de lixiviação mostraram que o deplacante comercial foi capaz de extrair 88 % do ouro contido nas PCI's. Com a utilização do tiossulfato de sódio e o tiossulfato de amônio foi possível extrair 70 e 75% do ouro contido nas PCI's, respectivamente, utilizando soluções contendo 0,12M de tiossulfato de sódio, 0,2M de amônia e 20mM de sulfato de cobre. Os resultados obtidos nos ensaios de voltametria cíclica mostraram que a deposição de cobre ocorre a potenciais mais negativos do que -600 mVAg/AgCl, enquanto que a deposição de ouro pode ser efetuada a potenciais mais positivos do que -600 mVAg/AgCl, demonstrado que os dois metais podem ser seletivamente recuperados. Os resultados dos ensaios de eletro-obtenção mostraram que para soluções reais a fração de ouro recuperada chegou a 0,94, enquanto que fração de cobre recuperada chegou a 0,95, utilizando -500 e -700 mVAg/AgCl, respectivamente. A eficiência de corrente alcançada nos experimentos com soluções reais foi inferior a 3%. / The precious metals natural sources, including gold, have decreased around the world each year. The recovery of metals from the scraps of electrical and electronics products could be one way to mitigate this problem, since consumption and disposal have considerably increased every year. Therefore, this study aims to evaluate alternative leaching agents for the gold extraction present in the printed circuit boards (PCB's) of cell phones, and subsequent recovery by electrometallurgical process. Entire PCB's obtained from obsolete or defective cell phones were used. Thus, a commercial stripping (cyanide-based) and alternative leaching agents (sodium and ammonium thiosulfate) were tested under different conditions of concentration, time, pH and temperature. The solutions were analyzed by atomic absorption. The electrometallurgical stage began with the cyclic voltammetry experiments to determine the gold and copper electrowinning potential. After that, electrowinning tests using different electrode potentials to determine the recovery rates of these metals were performed. The results obtained in the leaching tests show that with the commercial stripping, it was possible to extract 88% of the gold present in the PCB. With sodium thiosulfate and ammonium thiosulfate, it was possible to extract 70 and 75% of the gold contained in the PCB, respectively, using 0.12M of sodium thiosulfate, 0.2M of ammonium and 20mM of copper sulphate. The results of cyclic voltammetry showed that the copper deposition occurs at potentials more negative than -600 mVAg/AgCl, while the gold deposition can be performed to more positive potential than -600mVAg/AgCl, showing that both metals can be selectively recovered. The results of the electrowinning tests proved that in the real solution the recovered fractions reached 0.94 for gold and 0.95 for copper, using the electrode potentials of -500 mVAg/AgCl and -700 mVAg/AgCl, respectively. The current efficiency achieved in the experiments, with real solutions, was less than 3%. / Cada año las reservas naturales de metales preciosos, entre ellos el oro, van disminuyendo en todo el mundo. Una forma de atenuar este problema podría ser la recuperación de los metales contenidos en las chatarras de productos eléctricos y electrónicos, cuyo consumo y desechos aumentan considerablemente cada año. Por tanto, este trabajo tiene por objetivo evaluar agentes lixiviantes alternativos para la extracción del oro contenido en las placas de circuito impreso (PCI) de teléfonos móviles y su posterior recuperación por vía electrometalúrgica. En los ensayos de lixiviación se utilizaron PCI’s enteras obtenidas de aparatos obsoletos o defectuosos y se probaron un agente extractor comercial (a base de cianuro) y los agentes lixiviantes alternativos tiosulfato sódico y tiosulfato amónico en medio amoniacal, a distintas concentraciones, pH, tiempos y temperaturas. Las disoluciones obtenidas se analizaron por absorción atómica. La etapa electrometalúrgica se inició con los ensayos de voltametría cíclica para determinar los potenciales de electrodeposición de oro y de cobre y a continuación se realizaron ensayos de eletrodeposición utilizando diferentes potenciales de electrodo para determinar las velocidades de recuperación de estos metales. Los resultados obtenidos en los ensayos de lixiviación muestran que el agente extractor comercial fue capaz de extraer el 88% del oro contenido en las PCIs. Con la utilización de tiosulfato sódico y tiosulfato amónico fue posible extraer el 70 y 75% del oro contenido en las PCI’s, respectivamente, utilizando disoluciones de composición 0,12M de tiosulfato sódico, 0,2M de amoniaco y 20mM de sulfato de cobre. Los resultados obtenidos en los ensayos de voltametría cíclica mostraron que la deposición de cobre tiene lugar a potenciales más negativos de - 600 mVAg/AgCl mientras que la deposición de oro se puede efectuar a potenciales más positivos que -600 mVAg/AgCl, demostrando que los dos metales pueden ser recuperados selectivamente. Los resultados de los ensayos de electrodeposición mostraron que, para disoluciones reales, las fracciones recuperadas llegaron a 0.94 para oro y 0.95 para cobre, utilizando -500 mVAg/AgCl y -700 mVAg/AgCl, respectivamente. El rendimiento eléctrico alcanzado en los experimentos con disoluciones reales fue inferior al 3%.

A cada ano as reservas naturais de metais preciosos, entre eles o ouro, têm diminuído em todo o mundo. Uma forma de atenuar este problema poderia ser a recuperação dos metais contidos nas sucatas de produtos elétricos e eletrônicos, cujo consumo e descarte aumentam consideravelmente a cada ano. Desta forma, este trabalho teve por objetivo testar alternativas de agentes lixiviantes para a extração do ouro contido nas placas de circuito impresso (PCI) de telefones celulares, e posterior recuperação do mesmo por via eletrometalúrgica. Nos ensaios de lixiviação foram utilizadas PCI’s inteiras obtidas de aparelhos obsoletos ou defeituosos e foram testados um deplacante comercial (a base de cianeto) e os agentes lixiviantes alternativos tiossulfato de sódio e tiossulfato de amônio em meio amoniacal, em condições de concentração, pH, tempo e temperaturas variadas. As soluções obtidas foram analisadas por absorção atômica. A etapa eletrometalúrgica iniciou com os ensaios de voltametria cíclica para determinar os potenciais de eletrodeposição do ouro e do cobre, e, em seguida, foram realizados ensaios de eletro-obtenção utilizando diferentes potenciais de eletrodo para determinar as taxas de recuperação destes metais. Os resultados obtidos nos ensaios de lixiviação mostraram que o deplacante comercial foi capaz de extrair 88 % do ouro contido nas PCI's. Com a utilização do tiossulfato de sódio e o tiossulfato de amônio foi possível extrair 70 e 75% do ouro contido nas PCI's, respectivamente, utilizando soluções contendo 0,12M de tiossulfato de sódio, 0,2M de amônia e 20mM de sulfato de cobre. Os resultados obtidos nos ensaios de voltametria cíclica mostraram que a deposição de cobre ocorre a potenciais mais negativos do que -600 mVAg/AgCl, enquanto que a deposição de ouro pode ser efetuada a potenciais mais positivos do que -600 mVAg/AgCl, demonstrado que os dois metais podem ser seletivamente recuperados. Os resultados dos ensaios de eletro-obtenção mostraram que para soluções reais a fração de ouro recuperada chegou a 0,94, enquanto que fração de cobre recuperada chegou a 0,95, utilizando -500 e -700 mVAg/AgCl, respectivamente. A eficiência de corrente alcançada nos experimentos com soluções reais foi inferior a 3%. / The precious metals natural sources, including gold, have decreased around the world each year. The recovery of metals from the scraps of electrical and electronics products could be one way to mitigate this problem, since consumption and disposal have considerably increased every year. Therefore, this study aims to evaluate alternative leaching agents for the gold extraction present in the printed circuit boards (PCB's) of cell phones, and subsequent recovery by electrometallurgical process. Entire PCB's obtained from obsolete or defective cell phones were used. Thus, a commercial stripping (cyanide-based) and alternative leaching agents (sodium and ammonium thiosulfate) were tested under different conditions of concentration, time, pH and temperature. The solutions were analyzed by atomic absorption. The electrometallurgical stage began with the cyclic voltammetry experiments to determine the gold and copper electrowinning potential. After that, electrowinning tests using different electrode potentials to determine the recovery rates of these metals were performed. The results obtained in the leaching tests show that with the commercial stripping, it was possible to extract 88% of the gold present in the PCB. With sodium thiosulfate and ammonium thiosulfate, it was possible to extract 70 and 75% of the gold contained in the PCB, respectively, using 0.12M of sodium thiosulfate, 0.2M of ammonium and 20mM of copper sulphate. The results of cyclic voltammetry showed that the copper deposition occurs at potentials more negative than -600 mVAg/AgCl, while the gold deposition can be performed to more positive potential than -600mVAg/AgCl, showing that both metals can be selectively recovered. The results of the electrowinning tests proved that in the real solution the recovered fractions reached 0.94 for gold and 0.95 for copper, using the electrode potentials of -500 mVAg/AgCl and -700 mVAg/AgCl, respectively. The current efficiency achieved in the experiments, with real solutions, was less than 3%. / Cada año las reservas naturales de metales preciosos, entre ellos el oro, van disminuyendo en todo el mundo. Una forma de atenuar este problema podría ser la recuperación de los metales contenidos en las chatarras de productos eléctricos y electrónicos, cuyo consumo y desechos aumentan considerablemente cada año. Por tanto, este trabajo tiene por objetivo evaluar agentes lixiviantes alternativos para la extracción del oro contenido en las placas de circuito impreso (PCI) de teléfonos móviles y su posterior recuperación por vía electrometalúrgica. En los ensayos de lixiviación se utilizaron PCI’s enteras obtenidas de aparatos obsoletos o defectuosos y se probaron un agente extractor comercial (a base de cianuro) y los agentes lixiviantes alternativos tiosulfato sódico y tiosulfato amónico en medio amoniacal, a distintas concentraciones, pH, tiempos y temperaturas. Las disoluciones obtenidas se analizaron por absorción atómica. La etapa electrometalúrgica se inició con los ensayos de voltametría cíclica para determinar los potenciales de electrodeposición de oro y de cobre y a continuación se realizaron ensayos de eletrodeposición utilizando diferentes potenciales de electrodo para determinar las velocidades de recuperación de estos metales. Los resultados obtenidos en los ensayos de lixiviación muestran que el agente extractor comercial fue capaz de extraer el 88% del oro contenido en las PCIs. Con la utilización de tiosulfato sódico y tiosulfato amónico fue posible extraer el 70 y 75% del oro contenido en las PCI’s, respectivamente, utilizando disoluciones de composición 0,12M de tiosulfato sódico, 0,2M de amoniaco y 20mM de sulfato de cobre. Los resultados obtenidos en los ensayos de voltametría cíclica mostraron que la deposición de cobre tiene lugar a potenciales más negativos de - 600 mVAg/AgCl mientras que la deposición de oro se puede efectuar a potenciales más positivos que -600 mVAg/AgCl, demostrando que los dos metales pueden ser recuperados selectivamente. Los resultados de los ensayos de electrodeposición mostraron que, para disoluciones reales, las fracciones recuperadas llegaron a 0.94 para oro y 0.95 para cobre, utilizando -500 mVAg/AgCl y -700 mVAg/AgCl, respectivamente. El rendimiento eléctrico alcanzado en los experimentos con disoluciones reales fue inferior al 3%.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T19:56:11Z No. of bitstreams: 1 RaffaelAndradeCostaDeMelo_DISSERT.pdf: 1682019 bytes, checksum: 683a0601c5379c3cdd82b0e0b05d2b03 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-06T20:02:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RaffaelAndradeCostaDeMelo_DISSERT.pdf: 1682019 bytes, checksum: 683a0601c5379c3cdd82b0e0b05d2b03 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T20:02:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaffaelAndradeCostaDeMelo_DISSERT.pdf: 1682019 bytes, checksum: 683a0601c5379c3cdd82b0e0b05d2b03 (MD5) Previous issue date: 2017-03-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / O esgotamento das reservas minerais e a preocupa??o crescente da sociedade com o meio ambiente e a sustentabilidade traz perspectivas animadoras nas ?reas de reciclagem de res?duos de equipamentos eletroeletr?nicos (REEE). Diante disso, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma rota para reciclar metais presentes nas placas de circuito impresso (PCI) de computadores desktops obsoletos. Para isso foram feitos ensaios de lixivia??o utilizando diferentes ?cidos (n?trico, ?gua r?gia, clor?drico e sulf?rico) variando os par?metros de temperatura e de concentra??o molar do ?cido seguindo um planejamento experimental fatorial completo do tipo 2? com repeti??es no ponto central avaliou-se a efici?ncia do processo atrav?s do percentual de massa lixiviada obtida por an?lise gravim?trica. As amostras antes e depois dos ensaios de lixivia??o foram analisadas por FRX, MEV e EDS para que fossem identificados e quantificados os principais elementos qu?micos existentes, bem como determinar a morfologia das amostras de PCI utilizadas. Os melhores resultados alcan?ados em termos percentuais de massa lixiviada foram obtidos para ?gua r?gia e ?cido n?trico. J? os resultados de menor rendimento alcan?ados foram obtidos para o ?cido clor?drico e sulf?rico. O estudo estat?stico do ?cido n?trico demonstrou que a concentra??o molar do ?cido foi o ?nico fator que apresentou efeito significativo sobre a vari?vel resposta, n?o houve falta de ajuste e o coeficiente de correla??o (R?) estimado foi de 0,99111, indicando que o modelo de primeira ordem testado ? preditivo e significativo. J? para a ?gua r?gia, a concentra??o molar do ?cido e a intera??o temperatura/concentra??o foram os dois fatores que apresentaram efeito significativo sobre a vari?vel resposta e o modelo que melhor se adequou foi o de segunda ordem (R? de 0,99914). Por fim, as an?lises por FRX demonstraram quais elementos foram ou n?o lixiviados por cada ?cido. A ?gua r?gia apresentou facilidade em dissolver praticamente todos os metais. O ?cido n?trico dissolveu cobre, chumbo e c?lcio. Os ?cidos clor?drico e sulf?rico foram eficientes na lixivia??o do estanho, ferro e n?quel. De maneira geral, cada ?cido foi seletivo para diferentes elementos qu?micos presentes na composi??o das PCI, possibilitando assim desenvolver uma rota de reciclagem vi?vel baseado nesse estudo. / The reduction of mineral reserves and the growing concern of society with the environment and sustainability brings exciting prospects in the areas of recycling of waste electrical and electronic equipment (WEEE). Therefore, this paper aims to develop a route to recycle metals present on the printed circuit boards (PCB) of obsolete desktops computers. For this, leaching tests were performed using different acids (nitric, regal water, hydrochloric and sulfuric), varying the parameters of temperature and molar concentration of the acid following a complete factorial experimental design of the type 2? with repetitions at the central point was evaluated the process through the percentage of leached mass obtained by gravimetric analysis. The samples before and after the leaching tests were analyzed by FRX, MEV and EDS to identify and quantify the main chemical elements as well as the morphology of the PCB samples used. The best results obtained in percentage terms of leached mass were obtained for royal water and nitric acid. On the other hand, the results of lower yields were obtained for hydrochloric and sulfuric acid. The statistical study of nitric acid showed that the molar concentration of the acid was the only factor that had a significant effect on the response variable, there was no lack of fit and the estimated coefficient of correlation (R?) estimated was 0.99111, indicating that the first order model tested is predictive and significant. However, for the royal water the acid molar concentration and the temperature/concentration interaction were the two factors that had a significant effect on the response variable and the model that best suitable was the second order (R? of 0,99914). Finally, the FRX reviews demonstrated which elements were or were not leached by each acid. Regal water has shown ease in dissolving practically all metals. The nitric acid dissolved copper, lead and calcium. The hydrochloric and sulfuric acid were efficient in the leaching of tin, iron and nickel. In general, each acid was selective for different chemical elements present in the composition of the PCB and for this reason a viable recycling route based on this study is possible.