Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The growth in the generation of electrical and electronic equipment waste (WEEE) has won global importance and cell phones are highlighted between these wastes because of short life cycle and its amounts of hazardous materials. In LCD screens, there is a mixture of indium tin oxide (ITO), typically tin oxide (10-20 %) and indium oxide (80-90 %). The indium (In) is a metal of relatively limited resources and has extensive use. Thus, this work aims to obtain an effective method for extraction of In from LCD screens of mobile phones. To this purpose, after manual separation of LCD screens followed by mechanical treatment, leaching at atmospheric pressure comparing the citric, malic and acetic acids, were carried out varying parameters like temperature, concentration of acid, solid:liquid ratio, volume peroxide hydrogen and reaction time. Therefore, the best conditions set out in the leaching at atmospheric pressure were used for extraction in supercritical CO2, where the employment of different temperatures and critical pressures were studied, in order to make the process faster and more efficient. The In concentration extracted in both cases was determined by atomic absorption (AAS). The extraction using 1M citric acid, 90 °C, 1:20 solid:liquid ratio with 5 % of the volume of H2O2 performed for 3 hours resulted in extraction of 76.5 % of In present in the LCD screens from obsolete cell phones. The leaching process using supercritical fluid in the presence of co-solvents, provided reduction in extraction time and higher percentage of metal extraction, reaching 90.2 % when were used 1 M citric acid, 80 °C, 1:20 ratio solid:liquid with 5 % v/v of H2O2, pressure of 150 bar and 30 minutes of process time. In order to transfer the obtained In in solution to a solid phase, the adsorption process was carried out with activated carbon and Spirulina as adsorbent, yielding removal 77.8 and 67.8 %, respectively. Thus, a new process for In recovery was developed, which in addition to reducing environmental pollution generated by the incorrect disposal of LCD screens of mobile phones and the employment of inorganic acids conventionally used, reduces the consumption of natural resources, making the promising process. / O crescimento na geração de resíduos de equipamentos elétricos e eletrônicos (REEE) tem ganhado importância mundial e, os telefones celulares ganham destaque entre esses resíduos pelo ciclo de vida curto e quantidade de materiais perigosos que possuem. Nas telas de LCD, presentes neste tipo de resíduo, há uma mistura de óxido de estanho (10-20 %) e índio (80-90 %), denominada ITO. O índio (In) é um metal de recursos relativamente limitados e que possui ampla utilização. Assim, o presente trabalho possui como objetivo a obtenção de um método eficaz para extração de In presente em telas de LCD de telefones celulares. Para tal, após a separação manual das telas de LCD seguido de processamento mecânico, foram realizadas lixiviações sob pressão atmosférica comparando os ácidos cítrico, málico e acético, variando parâmetros como temperatura, concentração de ácido, relação sólido:líquido, volume de peróxido de hidrogênio e tempo de reação. Logo, as melhores condições estabelecidas nas lixiviações sob pressão atmosférica foram utilizadas para extração de In com CO2 supercrítico, onde se estudou o emprego de diferentes temperaturas e pressões críticas, a fim de tornar o processo mais rápido e eficiente. A concentração de In extraída, em ambos os processos, foi determinada por absorção atômica (AAS). A extração a pressão atmosférica utilizando ácido cítrico a 1 M, 90 °C, razão sólido:líquido de 1:20, com 5 % do volume de H2O2 realizada durante 3 horas proporcionou a extração de 76,5 % de In das telas de LCD obtidas a partir de celulares obsoletos. O processo utilizando a lixiviação com fluido supercrítico, na presença de co-solventes, proporcionou redução no tempo de extração, além de maior percentual de extração do metal, chegando a 90,2 % de extração quando utilizado ácido cítrico a 1 M, 80 °C, razão sólido:líquido de 1:20, com 5 % do volume de H2O2, pressão de 150 bar e tempo de processo de 30 min. Visando a recuperação do In da fase aquosa obtida na lixiviação, realizou-se o processo de adsorção utilizando carvão ativado e Spirulina como adsorventes, obtendo-se remoção de 77,8 e 67,8 %, respectivamente. Assim, um novo processo de recuperação de In foi desenvolvido, que além de reduzir a poluição ambiental gerada pelo descarte incorreto de telas de LCD de telefones celulares e pelos ácidos inorgânicos convencionalmente utilizados, diminui o consumo de recursos naturais, tornando o processo promissor.

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No. of bitstreams: 1 Dissertação - José Saraiva.pdf: 22991420 bytes, checksum: e836f2abfe79e26c39e991417f888d60 (MD5) Previous issue date: 2014-12-04 / Não informada / Data of institutions linked to the government, indicate that Brazil loses about R$ 8 billion per year to fail to recycle their solid waste, in this context, this work goes on to add with the willing objectives, by creating a business model for managing an industry of Contract Manufacturer for TFT-LCD Displays and exploring Services Remanufacturing and repair of LCD-TFT displays. All these products are intended for intermediate goods industry and services with the prospect of Adding Value to Sustainable productive chain, supply chain, providing Income and Employment generation to groups and associations on separate collection of consumer electronics, revitalizing , in a strategic way the trade balance of semiconductors components, today unfavorable, in the Brazilian and Latin American market. The methodology used aims to provide a holistic approach of the product chain, with the aim of having a better understanding of all gains, risks, advantages and disadvantages, with the purpose of showing the viability and sustainability of the proposed business model. Was examined initially, legal, environmental, social and economic aspects of electronic waste; then is presented a business plan for a company Spin-off, which proposes to build a remanufacture and repair industry, from products collected at the end of the life cycle. Glass with the deposition of the active matrix - TFT (ITO), is an essential raw material for business, will be availed from LCD Displays collected. Operations and strategies of the Spin-off Company are discussed starting from a sustainable value model, where the sustainable value generation is the efficiency of business processes, automation, acquisition of machinery and equipment, the production process design, in good management practices, knowledge management and technological innovation through the construction and improvement of new machines inherent Remanufacturing and Repair process, thus ensuring a high level of reuse of this raw material/waste, providing reintegration as intermediate good in the product life cycle, bringing financial benefits for cooperatives, professionalization of the cooperative members, maximizing the number of product collected with low loss of raw materials / process waste salvageable besides development actions related to the social aspects of sustainable development in the context of the Triple Bottom Line. / Dados de instituições ligadas ao governo, indicam que o Brasil perde cerca de R$ 8 bilhões por ano ao deixar de reciclar seus resíduos sólidos(IPEA), neste contexto, este trabalho passa a ganhar força de acordo com os objetivos dispostos, que são respectivamente, o de criar um modelo de negócios que opere uma empresa no formato Contract Manufacturer em Dispositivos de telas de LCD de matriz ativa e a exploração de Serviços de Remanufatura e Reparo de Displays de LCD-TFT. Todos esses produtos, destinam-se a indústria de bens intermediários e assistências técnicas, com a perspectiva de Agregar Valor Sustentável a cadeia produtiva, cadeia de suprimentos, proporcionando a Geração de Emprego e Renda aos grupos e associações de coleta seletiva de produtos eletroeletrônicos, revitalizando, de forma estratégica, a balança comercial de componentes semicondutores, hoje desfavorável, no mercado brasileiro e latino americano. A metodologia empregada, busca proporcionar uma visão holística da cadeia do produto, com o propósito de haver um melhor entendimento de todos os ganhos, riscos, vantagens e desvantagens, mostrando a viabilidade e a sustentabilidade do modelo de negócios proposto. Examinam-se inicialmente, os aspectos legais, ambientais, econômicos e sociais dos resíduos eletroeletrônicos; depois, apresenta-se um plano de negócios de uma empresa Spin-off, que se propõe a construir uma indústria de remanufatura e reparo, a partir de produtos coletados em final do ciclo de vida. O estado da arte, toma como base o Vidro com deposição da matriz ativa – TFT, que é o insumo essencial para o negócio, aproveitado a partir das telas de LCD coletadas. As operações e estratégias da empresa Spin-off, são discutidas à luz de um modelo de valor sustentável, trazendo ganhos financeiros para as cooperativas, profissionalização dos cooperados, maximização da quantidade de produtos coletados, proporcionando baixa perda de insumos/resíduos aproveitáveis ao processo, além de desenvolver ações ligadas aos aspectos sociais do desenvolvimento sustentável, no contexto do Triple Bottom Line.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Because of the constant introduction of new technologies to market growth of electronic waste generation has gained importance on the world stage, among these residues are cell phones. Deliver useful life increasingly short. Mobile phones are made up of several components, including LCD screens. In these screens there is a mixture of indium oxide (In) and tin (Sn), known as ITO, which 80-90% consists of In and 10-20% by Sn. There are already several studies that show ideal conditions for comminution and leaching of LCD screens, therefore, this study aims to establish an effective method for concentrating In present in aqueous solution coming from the acid leaching processes and thus regain In the form metal. Tests were conducted electrodialysis (ED), using synthetic solution In2(SO4)3 in order to work with a more environmentally acceptable method. Thus, initially tested for different current densities in a time of 120 minutes, monitoring pH and conductivity and varying the concentration of In every 30 minutes. The In concentration was determined by atomic absorption (AAS). The optimal current density was 0.96 mA/cm2, where was obtained 62.77% current efficiency. After setting the optimal current density applied in the same test of 131 hours, which resulted in a concentration of 521 mg/L In. Despite the use of electrodialysis have been able to concentrate the solution, the value of 521 mg/L is still not enough to recover In for electrowinning. Thus, we apply the solvent extraction method. Was used as DEHPA extractant diluted in commercial kerosene and evaluated the best contact time between the aqueous phase (A) and organic (O), pH, ratio A:O, better DEHPA concentration in the organic phase. For stripping evaluated the best molar concentration of HCl, relative A:O and contact time between phases. The best conditions laid down have been applied in real solution In, obtained leaching LCD screens, with concentration 32.44 mg/L. The best conditions are obtained in the extraction ratio A:O of 40:1, in 20 minutes, at pH 0,5 e obtained a 96,67% efficiency applied after the stripping in the loaded organic solution with In, with respect to 1:10 with concentration of HCl 4M in 10 minutes, resulting in a efficiency of 61,10% and concentration of 7,712 g/L In. Also performed were tests electrowinning (EO) evaluated three different current densities, and 150 A/m² was obtained a 50.71% efficiency at a concentration of 7 g/L. Therefore, two further phases in In recovery process were developed in recovering In its metallic form giving opportunity for new applications, reducing the consumption of natural resources. / Devido a constante introdução de novas tecnologias no mercado, o crescimento da geração de resíduos eletroeletrônicos tem ganhado importância no cenário mundial, dentre esses resíduos estão os telefones celulares. Estes equipamentos apresentam um tempo de vida útil cada vez mais curto. Os celulares são constituídos por diversos componentes, dentre eles as telas de LCD. Nessas telas há uma mistura de óxido de índio (In) e estanho (Sn), conhecida como ITO, onde de 80-90% é composta por In e 10-20% por Sn. Já existem diversos estudos que mostram condições ideais para cominuição e lixiviação das telas de LCD, assim sendo, este trabalho tem por objetivo estabelecer um método eficaz para concentrar o In presente em solução aquosa oriunda dos processos de lixiviação ácida e assim recuperar o In na forma metálica. Foram realizados testes de eletrodiálise (ED), utilizando solução sintética de In2(SO4)3, a fim de trabalhar com um método mais ambientalmente aceitável. Desta forma, inicialmente testou-se diferentes densidades de corrente em um tempo de 120 minutos, monitorando pH e condutividade e variação da concentração do In a cada 30 minutos. A concentração de In foi determinada por absorção atômica (AAS). A densidade de corrente mais adequada dentro das condições experimentais foi de 0,96 mA/cm2, onde se obteve 62,77% de eficiência de corrente. Após a definição da densidade de corrente ideal aplicou-se a mesma num ensaio de 131 horas, onde resultou em uma concentração 521 mg/L de In. Apesar do emprego da eletrodiálise ter conseguido concentrar a solução, o valor de 521 mg/L ainda não é suficiente para recuperar o In por eletro-obtenção. Desta forma, aplicou-se o método de extração por solventes. Utilizou-se como extrator DEHPA diluído em querosene comercial e avaliou-se o melhor tempo de contato entre as fases aquosa (A) e orgânica (O), pH, relação A:O, melhor concentração de DEHPA na fase orgânica. Para a re-extração avaliou-se a melhor concentração molar de HCl, relação A:O e tempo de contato entre as fases. As melhores condições estabelecidas foram aplicadas em solução real de In, obtida de lixiviação de telas de LCD, com concentração 32,44 mg/L. As melhores condições obtidas foram na extração a relação A:O de 40:1, em 20 minutos, com pH 0,5 e obteve-se uma eficiência de 96,67%, após aplicou-se a re-extração na solução orgânica carregada com o In, com relação de 1:10, HCl com concentração 4 M em 10 minutos, resultando em uma eficiência de 61,10% e uma concentração de 7,712 g/L de In. Também foram realizados testes de eletro-obtenção (EO), avaliando três diferentes densidades de corrente, sendo que com 150 A/m² obteve-se uma eficiência de 50,71%, com concentração de 7 g/L. Sendo assim, duas novas etapas no processo de recuperação de In foram desenvolvidas, recuperando In em sua forma metálica dando oportunidade para novas aplicações, reduzindo o consumo de recursos naturais.