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%.

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.

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.

A geração global de resíduo eletrônico (REEE) cresce a uma taxa de cerca de 40 milhões de toneladas por ano. Este constante incremento na geração dos REEEs somado às recentes legislações tem impulsionado pesquisas focadas no desenvolvimento de processos para recuperação de materiais e sustentabilidade da indústria eletroeletrônica. Dentro destes resíduos encontram-se as placas de circuito impresso (PCIs) que estão presentes na maioria dos EEEs, têm composição heterogênea que varia conforme a fonte, país de proveniência e época, e tecnologia de fabricação. Assim, este trabalho teve por objetivo a realização de rota hidrometalúrgica (extração sólido/líquido) e biohidrometalúrgica para reciclagem de placas de circuito impresso provenientes de impressoras visando a recuperação de cobre. Para tanto fez-se inicialmente a caracterização da PCI e o desenvolvimento de uma rota combinada de processamento físico seguida por processo hidrometalúrgico ou biohidrometalúrgico. O processamento físico e de caracterização foi composto por etapas de cominuição, separação magnética, classificação granulométrica, visualização em lupa binocular, microscópio eletrônico de varredura acoplado com detector de energia dispersiva de raios X (MEV/EDS), digestão ácida, perda ao fogo e análise química por AAS e ICP. Já, o processamento hidrometalúrgico foi composto por duas etapas de extração sólido/líquido: a primeira em meio sulfúrico e a segunda em meio sulfúrico oxidante. Para os ensaios de biolixiviação utilizou-se uma cepa bacteriana composta por 3 espécies microbianas: Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans e Leptospirillum ferrooxidans. Verificou-se que a placa possui 4 camadas de Cu intercaladas por fibra de vidro, é lead free e seus componentes representam 53,3 % do seu peso. A porcentagem em massa correspondente ao material não magnético é de 74,6 % e do magnético 25,4 %. Os materiais moído e não magnético apresentaram tendência em se acumular nas frações mais grossas. Já na fração magnética, o acúmulo do material ocorreu na fração mais fina (0,053 mm). A separação dos metais através de classificação granulométrica não foi possível. A PCI estudada é composta por: 44% de metais, 28,5 % de polímeros e 27,5 % de cerâmicas. Sendo: Ag-0,31 %; Al3,73 %; Au0,004 %; Cu 32,5 %; Fe1,42 %; Ni0,34 %; Sn0,96 % e Zn0,64 %. A extração de Cu no processamento hidrometalúrgico foi de 100 % e o fator de recuperação 98,46 %, o que corresponde a uma recuperação de 32 kg de Cu em 100 kg de PCI. Já no processamento biohidrometalúrgico, a extração de Cu alcança 100 % quando utilizados 2 % de densidade de polpa e 100 % de inóculo. O fator de recuperação é de 100 % e a recuperação de Cu em 100 kg de PCI é de 32,5 kg. O processamento hidrometalúrgico apresenta como vantagens quando comparado ao biohidrometalúrgico: menor tempo de extração (8 h versus 4 dias); seletividade de Cu; maior densidade de polpa (10 % versus 2 %). Já a biolixiviação utiliza menor temperatura de trabalho (36 ºC versus 75 ºC) e dispensa a etapa de separação magnética. / The increase in the generation of waste electrical and electronic equipment (WEEE), 40 tons per year, allied with the enactment of new laws encouraged researches focused on the developing of processes to reclaim materials and on the sustainability of the electrical and electronics industry. Whithin the WEEEs, printed circuit boards (PCB) composition is heterogeneous and varies according to several factors, including: kind of EEE, when and where it was produced and fabrication technology. The goal of this work is to perfom a hydrometallurgical route (solid/liquid extraction) and a biohydrometallurgical route to recycle PCB from discarded printers aiming the recovery of copper. To do so, the first step is to characterize the PCB and the development of a combined fisical processing followed by hydrometallurgical and biohydrometallurgical routes. The fisical and the characterization processes, in that order, consisted on griding, magnetic separation, granulometric screening, visual assessement by binocular magnifier, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS), acid digestion, loss on fire, and chemical analyzes by AAS and ACP-OES. The hydrometallurgical stage consisted on two steps: solid/liquid extraction by sulfuric acid leaching and solid/liquid extraction by sulfuric acid leaching with an oxidizing agent. The bioleaching tests used a mixed bacterial strain: Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans and Leptospirillum ferrooxidans. The results showed that PCB consisted on 4 layers of copper and fiber glass, not possesing lead (leadfree) on its composition and its components constitute 53.3 % weight percentage. The non-magnetic fraction (NMA) weight percentage represents 74.6 %, the magnetc fraction (MA) represents 25.4 %. The grinded material and the non-magnetic fraction presented an inclination to build up on thickest fractions. On the magnetic fraction this behavior occurred on the thinnest fraction (0.053 mm). The metal separation using granulometric screening was not possible and the visual assessement by binocular magnifier was conclusive for this research. The composition of the studied PCB is: 44 % metal, 28.5 % polymer and 27.5 % ceramics. Beeing: Ag-0.31 %, Al-3.73 %, Au-0.004 %, Cu-32.5 %, Fe-1.42 %, Ni-0.34 %, Sn-0.96 %, Zn-0.64 % and other metals-4.10 %. Copper extraction in the hydrometallurgical process achieved 100 % and the recuperation factor 98.46 %, which means a recovery of 32 kg of copper in 100 kg of PCB. However in biohydrometallurgical process, the copper extraction reached 100 % on the forth day using a 2 % pulp density and 100 % inoculum. The recuperation factor achieved 100 % and, therefore, copper recovery in 100 kg of PCB is equivalent to 32.5 kg. The hydrometallurgical processing has many advantages compared to the biohydrometallurgical processing: a smaller extraction time (8 h versus 4 days); Cu selectivity; higher pulp density (10 % versus 2 %). However, bioleaching uses an inferior working temperature (36 ºC versus 75 ºC) and dont require magnetic separation.

Com o transcorrer dos anos a problemática da geração de resíduos sólidos vem ganhando destaque no âmbito ambiental. Atualmente, várias tecnologias na área de tratamento de resíduos sólidos estão sendo estudadas com o objetivo de reduzir o volume de resíduos gerados e obter ganhos econômicos adicionais. As placas de circuito impresso (PCIs) descartadas são classificadas como resíduos sólidos e na sua composição, por vezes, possuem quantidades de metais maiores que as encontradas em minérios. O presente trabalho estudou a separação de metais não ferrosos encontrados em dois tipos de placas de circuito impresso de computadores descartados (placas mãe e placas de vídeo), visando a sua recuperação. O procedimento utilizado incluiu etapas de processamento físico e processamento hidrometalúrgico. O processamento físico foi iniciado com a cominuição das PCIs utilizando moinho de facas e moinho de martelos. Em seguida, foi retirada uma parte do resíduo moído para ser quarteado e encaminhado para os ensaios hidrometalúrgicos. As amostras obtidas após o quarteamento foram denominadas amostras da rota I. Com o restante do material moído foi realizada separação magnética, na qual foram obtidas amostras de material não magnético, denominadas: amostras da rota II, tais amostras seguiram também para tratamento hidrometalúrgico. A seguir foi realizada a caracterização dos materiais presentes nas PCIs e nas suas respectivas amostras (amostras da rota I e amostras da rota II). O processamento hidrometalúrgico foi então iniciado com a etapa de lixiviação. Nesta etapa, parâmetros como tempo, temperatura e concentração do ácido foram avaliados. O licor coletado na lixiviação das amostras da rota II seguiu para fase de extração por solventes (SSX), na qual os metais foram purificados e separados. Nos ensaios de SSX foram empregados os extratantes ácidos Cyanex 272, D2EHPA, TBP e suas misturas. Experimentos variando a relação aquosa/orgânica (A/O), a temperatura e a concentração de extratante foram desenvolvidos. Finalmente foram determinados o número de estágios teóricos de extração para purificar o licor obtido na lixiviação das amostras da rota II. Os resultados mostraram que as placas mãe possuem na sua composição 35,8% de metais; 38,4% de polímeros e 25,9 % de cerâmicos, já as placas de vídeo estudadas possuem 35,8 % de metais, 33 % de polímeros e 31,2 % de cerâmicos. Na etapa de lixiviação foi possível recuperar 100% do cobre contido nas amostras da rota II (fração não magnética da placa de vídeo e da placa mãe). A etapa de extração por solventes permitiu separar o alumínio e o zinco do licor obtido na lixiviação das amostras da rota II (fração não magnética da placa de vídeo e da placa mãe). A extração do alumínio e o zinco empregou 10% v/v D2EHPA, temperatura ambiente, tempo de reação de 10 min e pH igual a 3,5. Além disso, o cobre foi separado usando-se 20% v/v de D2EHPA, temperatura ambiente, tempo de reação de 10 min e pH igual a 3,5. Finalmente foi encontrado que este procedimento permite recuperar 82 % do cobre contido na placa mãe e 60 % do cobre da placa de vídeo. / Over the years, the solid waste generation problem has been gaining strength in an environmental context. Currently, several technologies on the field of waste treatment are been studied aiming to reduce the volume of produced waste and gain additional economic value. Discarded printed circuit boards (PCBs) are classified as solid waste and in it composition, sometimes, they hold greater quantities of metal than ores. The present research studied the separation of non-ferrous metals from two types of printed circuit boards from discarded computers (motherboards and video boards) aiming its recovery. The overall process used physical treatment and hydrometallurgical treatment. The physical processing started with griding the PCBs using a knife mill and a hammer mill. Quartered samples from the grinded material were utilized on the hydrometallurgical process. Samples obtained after quartering were called samples from route l. The remained milled material was magnetically separated generating non-magnetic samples, called: samples from route ll, also followed by hydrometallurgical treatment. After, present materials on the PCBs and its respective samples were characterized (samples from route l and samples from route ll). Leaching those materials was the first step of the hydrometallurgical step. Leaching parameters time, temperature and acid concentration were evaluated. The resulting liquor from leaching samples from route ll followed to the solvent extraction (SSX) phase, in which metals were screened and purified. On the extraction phase there were utilized the acid extractants: Cyanex 272, D2EHPA, TBP and its mixtures. Experiments varying extraction parameters as organic/aqueous (O/A), temperature and extractant concentration were carried out during this phase. Finally, the number of theoretical stages of extraction were determined to purify the liquor obtained by leaching samples from route ll. The results showed that the mother PCBs are constituted by 35.8% of metals; 38.4% of polymers and 25.9% of ceramic, while the video PCBs are composed by 35.8% of metals, 33% polymer and 31.2% of ceramic. In the leaching step was possible to recover 100% of the copper contained in the route II samples (non-magnetic fraction of the video boards and motherboards). The solvent extraction step can separate aluminum and zinc from the liquor produced in leaching process of the Route II samples (non-magnetic fraction of the video board and motherboard). Aluminum and zinc extraction used 10% v/v of D2EHPA, room temperature, reaction time 10 min and pH 3.5. Moreover, copper was removed using 20% v/v of D2EHPA, room temperature, reaction time of 10 min and pH 3.5. Finally it was found that this procedure allows recovering 82% of the copper contained in the motherboard and 60% of the copper video board.

O consumo de produtos eletroeletrônicos, em especial de computadores pessoais, aliado ao avanço tecnológico, diminui a vida útil dos equipamentos a cada geração e o intenso marketing gera um rápido processo de substituição. As placas de circuito impresso são encontradas em praticamente todos os equipamentos eletroeletrônicos e são particularmente problemáticas para reciclar devido à mistura heterogênea de material orgânico, metais e fibra de vidro. As placas de circuito impresso são industrialmente recicladas através de processos hidrometalúrgicos e pirometalúrgicos. A biolixiviação, que é baseada na capacidade de microrganismos solubilizarem metais, pode ser usada para recuperar metais de placas de circuito impresso de computadores. O presente trabalho investigou a recuperação de metais de placas de circuito impresso de computadores obsoletos através de processo biohidrometalúrgico. Para isto, as placas de circuito impresso foram processadas através de cominuição seguida de separações magnética e eletrostática. A bactéria Acidithiobacillus ferrooxidans-LR foi cultivada e adaptada na presença de placas de circuito impresso. Um estudo de frascos agitados foi realizado com amostras do material não-magnético das placas de circuito impresso para avaliar a influência da adaptação bacteriana, densidade de polpa, velocidade de rotação e concentração inicial de Fe+2 sobre o processo de biolixiviação. Lixiviação com sulfato férrico também foi estudada para efeitos de comparação. Os parâmetros analisados foram: pH, Eh, concentração de Fe+2, extração de metais, análises por EDS e MEV. Os resultados da caracterização mostraram que através da separação magnética é possível obter duas frações: material magnético, na qual ficou concentrado o ferro, permitindo sua posterior recuperação, e material não-magnético, na qual ficou concentrado cobre, zinco, alumínio, estanho e ouro. Para a extração de cobre, zinco e alumínio, os resultados do estudo de frascos agitados permitiram a definição das condições: densidade de polpa de 15gL-1, volume de inóculo (bactérias adaptadas) de 10% (v/v), velocidade de rotação de 170rpm, e concentração inicial de Fe+2 de 6,75gL-1. A lixiviação com sulfato férrico extraiu menos de 35% do cobre do que a biolixiviação, porém é um fator contribuinte assim como a lixiviação promovida pelo ácido sulfúrico. Imagens obtidas no MEV mostraram diferenças entre as superfícies das amostras do material não-magnético antes e depois da biolixiviação, evidenciando os pits de corrosão formados pelo contato da bactéria. / Consumption of electric and electronic devices, especially personal computers, coupled with technological advances, decreases equipments lifespan in each generation and intense marketing generates a rapid replacement process. Printed circuit boards are found in all electric and electronic equipment and are particularly problematic to recycle because of the heterogeneous mix of organic material, metals, and fiberglass. Printed circuit boards are industrially recycled by hydrometallurgical and/or pyrometallurgical processes. Bioleaching, which is based on microorganisms capacity to dissolve metals into soluble elements, can be used to metal recovery from printed circuit boards of computers. This study investigated metal recovery from printed circuit boards of obsolete computers by biohydrometallurgical process. Printed circuit boards from obsolete computers were processed by size reduction followed by magnetic and electrostatic separation. Bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans-LR were grown and adapted in presence of printed circuit board. A shake-flask study was carried out with printed circuit board samples (non-magnetic material). Influence of bacterial adaptation, pulp density, rotation speed and initial Fe+2 concentrations on bioleaching were evaluated. Leaching in acidic ferric sulphate was also performed for comparison purposes. Analyzed parameters were: pH, Eh, ferrous iron concentration, metals extraction, EDS and SEM analysis. Characterization results shown that through magnetic separation, it is possible to obtain two fractions: magnetic material, which concentrated iron; and non-magnetic material, which concentrated copper, zinc, aluminum, tin and gold. Results obtained in the extraction of copper, zinc and aluminum allowed to define optimal conditions of bioleaching: pulp density of 15gL-1, inoculums volume (adapted bacteria) of 10% (v/v), rotation speed of 170rpm, and Fe+2 initial concentration of 6.75gL-1. Ferric iron leaching extracted less copper (35%) than bioleaching, but its a contribute factor as leaching promoted by diluted sulfuric acid. SEM analysis shown surface differences between non-magnetic material before and after bioleaching, showing corrosion pits formed by bacteria contact.

O processo tradicional de recuperação de metais de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) geralmente envolve processamento pirometalúrgico. Entretanto, o uso desta tecnologia para processar placas de circuito impresso (PCI) obsoletas pode levar à liberação de dioxinas e furanos, devido à decomposição térmica de retardantes de chama e resinas poliméricas presentes no substrato das placas. Portanto, este trabalho propõe uma rota hidrometalúrgica para recuperação de metais. O comportamento dos metais, com destaque para cobre, zinco e níquel, durante a lixiviação ácida, foi estudado em três temperaturas diferentes (35ºC, 65ºC e 75ºC), com e sem adição de um agente oxidante (peróxido de hidrogênio H2O2). A cinética de dissolução ácida desses metais foi estudada baseada na análise química por ICP-OES (Espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado indutivamente) e EDX (Espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva). O balanço de massa e a análise química indicaram que a etapa de lixiviação sem adição de oxidante é pouco eficaz na extração dos metais, sendo responsável pela dissolução de menos do que 6% do total extraído. A 65ºC e H2SO4 1 mol/L, com adição de 5 mL de H2O2 (30%) a cada quinze minutos e densidade de polpa de 1 g / 10 mL, 98,1% do cobre, 99,9% do zinco e 99,0% do níquel foram extraídos após 4 horas. A cinética de dissolução desses metais é controlada pela etapa da reação química, seguindo, dependendo da temperatura, a equação 1 (1 XB)1/3 = k1.t ou a equação ln (1 XB) = k4.t. / The traditional process for recovery of metals from waste electric and electronic equipment (WEEE) usually involves pyrometallurgical processing. However, the application of this technology to processing waste printed circuit boards (WPCBs) might lead to the formation of dioxins and furans, due to thermal degradation of flameretardants and polymeric resins present in the board substrate. Therefore, this work proposes a hydrometallurgical route for the recovery of metals. The acid leaching behavior of metals, especially copper, zinc and nickel, has been investigated at three different temperatures (35ºC, 65ºC e 75ºC) with and without the addition of an oxidizing agent (hydrogen peroxide H2O2). The dissolution kinetics for acid leaching of these metals was studied based on chemical analysis by ICP-OES (Inductively Coupled Plasma - Optical Emission Spectrometry) and EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). The mass balance and chemical analysis showed that the acid leaching without the addition of an oxidizing agent is inefficient at extracting the metals, being responsible for less than 6% of the total mass leached during the hydrometallurgical route proposed. At 65ºC with 1 mol/L H2SO4 added 5 mL H2O2 (30%) each fifteen minutes under pulp density of 1 g / 10 mL, 98,1% of copper, 99,9% of zinc and 99,0% of nickel were extracted after 4 hours. The dissolution kinetics of these metals, depending on the temperature, followed 1 (1 XB)1/3 = k1.t or ln (1 XB) = k4.t, i.e. chemically controlled reaction model.

As placas de circuito impresso (PCI) estão presentes em quase todos os equipamentos eletroeletrônicos (EEE) e são componentes fundamentais dos computadores. Estes dispositivos são compostos de polímeros, cerâmicos e metais, sendo que nestes últimos encontra-se uma fração significativa de metais valiosos tais como ouro, prata e cobre. A mistura heterogênea dos referidos materiais torna sua reciclagem complexa, de forma que, tecnologias têm sido desenvolvidas e aprimoradas para a reciclagem das PCI. Esta pesquisa apresenta uma rota alternativa para recuperação do cobre contido nas PCI estudadas. Inicialmente, realizou-se um processamento mecânico constituído de fragmentação e moagem, classificação granulométrica e separação magnética, visando à liberação dos metais contidos nas placas e, principalmente, à concentração metálica do cobre. Esta rota não inclui a clássica separação eletrostática para a recuperação metálica. Foram realizadas duas lixiviações ácidas com ácido sulfúrico; a primeira para a remoção de elementos indesejados (Fe, Ni ,Zn, Al) e, a seguir, uma segunda lixiviação ácida, em meio oxidante, para obtenção de um eletrólito concentrado de íons cobre. A solução eletrolítica produzida na segunda lixiviação foi submetida à eletrodeposição, obtendo-se cobre na forma de pó para a sua utilização em processos da metalurgia do pó, como matéria prima para a indústria de componentes mecânicos e científicos sinterizados. Os resultados indicaram que é possível a recuperação do cobre presente nas PCI provenientes de REEE. O pó de cobre obtido atende adequadamente a requisitos técnicos necessários para sua aplicabilidade nos processos de metalurgia do pó, como por exemplo: estrutura dendrítica, composição química apropriada e distribuição granulométrica das partículas, atingindo o objetivo geral desta pesquisa. / The printed circuit boards are found in almost all electrical electronic equipments (EEE) and are essential components of computers. The PCBs consist of polymers, ceramics and metals, and among the metals, there is a significant fraction of valuable metals such as gold, silver and copper. The heterogeneous mixture of these materials makes their recycling difficult. Therefore, many kinds of technologies have been developed and improved for the recycling of these electronic components. This scientific research proposes an alternative route for recovery of copper contained in the analyzed PCB. Initially, a mechanical process consisting of fragmentation and grinding, size classification and magnetic separation was performed, aiming the liberation of metals from the boards, especially the concentration of copper. This route does not include the classical electrostatic separation for metal recovery. Two acid leaching procedures were performed with sulfuric acid: the first one for removing the unwanted elements (Fe, Ni, Zn, AL), followed by a second acid leaching, in an oxidizing medium, to obtain a concentrated copper ion electrolyte. The electrolytic solution produced in the second leaching was submitted to electrodeposition obtaining copper powder, which is used in powder metallurgy processes as raw material for the industry of sintered mechanical and scientific components. The results indicate that the recovery of metals contained in PCB originated from WEEE is possible. The obtained copper powder adequately meets the technical requirements for its applicability in powder metallurgy processes, such as: dendritic structure, appropriate chemical composition and particle size distribution, reaching the general objective of this research.

As placas de circuito impresso (PCI) estão presentes em quase todos os equipamentos eletroeletrônicos (EEE) e são componentes fundamentais dos computadores. Estes dispositivos são compostos de polímeros, cerâmicos e metais, sendo que nestes últimos encontra-se uma fração significativa de metais valiosos tais como ouro, prata e cobre. A mistura heterogênea dos referidos materiais torna sua reciclagem complexa, de forma que, tecnologias têm sido desenvolvidas e aprimoradas para a reciclagem das PCI. Esta pesquisa apresenta uma rota alternativa para recuperação do cobre contido nas PCI estudadas. Inicialmente, realizou-se um processamento mecânico constituído de fragmentação e moagem, classificação granulométrica e separação magnética, visando à liberação dos metais contidos nas placas e, principalmente, à concentração metálica do cobre. Esta rota não inclui a clássica separação eletrostática para a recuperação metálica. Foram realizadas duas lixiviações ácidas com ácido sulfúrico; a primeira para a remoção de elementos indesejados (Fe, Ni ,Zn, Al) e, a seguir, uma segunda lixiviação ácida, em meio oxidante, para obtenção de um eletrólito concentrado de íons cobre. A solução eletrolítica produzida na segunda lixiviação foi submetida à eletrodeposição, obtendo-se cobre na forma de pó para a sua utilização em processos da metalurgia do pó, como matéria prima para a indústria de componentes mecânicos e científicos sinterizados. Os resultados indicaram que é possível a recuperação do cobre presente nas PCI provenientes de REEE. O pó de cobre obtido atende adequadamente a requisitos técnicos necessários para sua aplicabilidade nos processos de metalurgia do pó, como por exemplo: estrutura dendrítica, composição química apropriada e distribuição granulométrica das partículas, atingindo o objetivo geral desta pesquisa. / The printed circuit boards are found in almost all electrical electronic equipments (EEE) and are essential components of computers. The PCBs consist of polymers, ceramics and metals, and among the metals, there is a significant fraction of valuable metals such as gold, silver and copper. The heterogeneous mixture of these materials makes their recycling difficult. Therefore, many kinds of technologies have been developed and improved for the recycling of these electronic components. This scientific research proposes an alternative route for recovery of copper contained in the analyzed PCB. Initially, a mechanical process consisting of fragmentation and grinding, size classification and magnetic separation was performed, aiming the liberation of metals from the boards, especially the concentration of copper. This route does not include the classical electrostatic separation for metal recovery. Two acid leaching procedures were performed with sulfuric acid: the first one for removing the unwanted elements (Fe, Ni, Zn, AL), followed by a second acid leaching, in an oxidizing medium, to obtain a concentrated copper ion electrolyte. The electrolytic solution produced in the second leaching was submitted to electrodeposition obtaining copper powder, which is used in powder metallurgy processes as raw material for the industry of sintered mechanical and scientific components. The results indicate that the recovery of metals contained in PCB originated from WEEE is possible. The obtained copper powder adequately meets the technical requirements for its applicability in powder metallurgy processes, such as: dendritic structure, appropriate chemical composition and particle size distribution, reaching the general objective of this research.

Dentre os setores mais promissores da indústria está o setor de equipamentos eletroeletrônicos. Parte destes equipamentos eletroeletrônicos apresentam componentes tóxicos podendo causar danos ao meio ambiente e a população e apresentam também materiais nobres e raros que, caso não reciclados correm o risco de desaparecer nas próximas gerações. Alguns desses equipamentos já possuem rotas de reciclagem definidas, no entanto novas tecnologias como a tela de cristal líquido (LCD) estão começando a sofrer os primeiros descartes. Os monitores de LCD são compostos por uma tela de LCD, partes poliméricas e placas de circuito impresso (PCI) que são componentes de composição muito heterogênea, sendo 70% da sua massa composta de frações não metálicas e 30% correspondem a metais como cobre, chumbo, ferro, níquel, ouro e prata. Neste trabalho, monitores e telas de LCD danificados foram coletados em assistências técnicas. Estes foram desmontados e caracterizados quanto a sua estrutura, composição e periculosidade. As placas de circuito impresso foram cominuídas a granulometrias específicas e caracterizadas quanto a quantidades de metais presentes. Posteriormente, estas placas foram submetidas a ensaios de separação gravimétrica com líquidos densos e com um concentrador Mozley. Os monitores têm suas partes poliméricas compostas principalmente por termoplásticos como PC, PET, ABS e acrílico exceto nas placas de circuito impresso, onde a fração polimérica é composta por resina epóxi. A tela de vidro, fração cerâmica, foi caracterizada por FRX e MEV/EDS, sendo observada a presença de metais como índio, estanho, cobre e alumínio, todos na forma de óxido. As PCI após serem cominuídas e classificadas foram submetidas a ensaio em meio denso a fim de determinar qual granulometria apresenta melhor grau de liberação, sendo escolhido o tamanho de partícula -1,0+0,25mm. As frações afundado e flutuado foram caracterizadas através de lixiviação com água régia e posterior análise por FAAS e ICP-AES. Nos ensaios realizados com o concentrador Mozley, variando parâmetros como inclinação da bandeja, vazão de água e tempo, os resultados obtidos mostram que é possível concentrar metais nobres como ouro (92%), prata (94%) e cobre (88%) em uma fração com um baixo teor de não metais. / Among the most promising sectors of the industry is that of electronic equipment. Part of these electronic equipments has toxic components, which can cause damage to the environment and population and also have rare and precious materials which, if not recycled they are at risk of disappearing in the next generations. Some of these devices already have recycling routes defined; however, new technologies such as liquid crystal display (LCD) are starting to suffer the first discart. The LCD monitors are composed of an LCD screen, polymeric parts and printed circuit boards (PCB) which are components with a very heterogeneous composition, being 70% of its mass consisting of non-metallic fractions and 30% are metals such as copper, lead, iron, nickel, gold and silver. In this work, LCD monitors and screens were collected in technical assistance. These were dismantled and characterized for their structure, composition and dangerousness. The printed circuit boards were comminuted to specific particle sizes and characterized for their amounts of metals present. Later, these boards were analyzed by gravimetric separation with dense liquids and Mozley concentrator. The monitors have their polymeric parts mainly composed of thermoplastics such as PC, PET, ABS and acrylic except for printed circuit boards, where the polymeric fraction is composed of epoxy resin. The screen glass, ceramic fraction, was characterized by XRF and SEM / EDS, showing the presence of metals such as indium, tin, copper and aluminum, all in oxide form. The PCI after being comminuted and classified were realized assays in dense medium to determine which granulometry provides a better degree of particle release, being chosen particle size -1.0 +0.25 mm. The sunk and floated fractions were characterized by leaching with aqua regia and subsequent analysis by FAAS and ICP-AES. For assays realized with the concentrator Mozley, varying parameters such as tilt tray, water flow and time, the results show that it is possible to concentrate noble metals like gold (92%), silver (94%) and copper (88%) in a fraction with a low content of non-metals.