Recuperação de metais preciosos de equipamentos eletrónicos em fim de vida

Abstract

Este trabalho teve como objetivo estudar a recuperação de metais, nomeadamente cobre e ouro, a partir de placas de circuito impresso (PCI) com a aplicação de processos hidrometalúrgicos. Inicialmente foi feito um diagnóstico relativo ao fluxo de REEE a nível nacional, onde foram questionadas a Worten, a Trato Lixo, a Interecycling e a Smart Waste Portugal. Verificou-se que foram recolhidas conjuntamente, pela Worten e pela Trato Lixo, nos anos de 2018, 2019 e 2020 cerca de 41 toneladas anuais e no ano de 2021 este valor subiu para as 58 toneladas. Num primeiro momento a amostra foi separada, com recurso a um peneiro, onde foi separada em duas frações, uma com partúculas com dimensão inferior a 0,6 mm e a outra com as partículas com dimensões superiores a 0,6 mm. Seguidamente, foram separadas as partículas plásticas das partículas metálicas, para evitar o consumo de uma quantidade desnecessária de reagentes. Posteriormente foi feita uma caracterização da amostra de modo a conhecer a sua composição química e, tendo em conta os metais analisados, verificou-se que havia uma presença de: 35% Cu; 24% Fe; 14,6% Zn; 0,38% Ni; 0,014% Ag e 0,0037% Au. No que respeita à extração, propriamente dita, dos metais foram efetuadas duas etapas. A primeira consistui, principalmente, na extração do cobre uma vez que a sua presença interfere na extração seletiva dos metais preciosos. Inicialmente foi aplicada uma solução de ácido sulfúrico, no entanto não se verificou a extração de cobre e, por isso, testou-se a aplicação de outro reagente, o ácido nítrico, onde se verificou uma recuperação de cobre com uma eficiência de, aproximadamente, 100%. Com a reação do acido nítrico era espectável a extração da prata, o que se veio a confirmar pela análise por espectrometria de absorção atómica em chama, onde se observou uma extração de 75%. Houve também uma extração de 86% de ferro e 20% de ouro. A segunda etapa consistia na extração seletiva do ouro, no final do ensaio era visível a extração de metal, no entanto dada a baixa concentração mássica de ouro na amostra inicial e a quantidade de experiências realizadas não foi possível quantificar esta extração por espectrometria de absorção atómica com chama.

This work aimed to study the recovery of metals, namely copper and gold, from printed circuit boards (PCB) with the application of hydrometallurgical processes. Initially, a diagnosis was made regarding the WEEE flow at a national level, where Worten, Trato Lixo, Interecycling and Smart Waste Portugal were questioned. It was found that Worten and Trato Lixo together collected around 41 tons per year in 2018, 2019 and 2020, and in 2021 this value reached 58 tons. First the sample was separated using a sieve, where it was separated into two fractions, one with particles smaller than 0.6 mm and the other with particles larger than 0.6 mm. Next, the plastic particles were separated from the metallic particles, to avoid the consumption of an unnecessary amount of reagents. Afterwards a characterization of the sample was made in order to know its chemical composition and, taking into account the metals analyzed, it was found that there was the occurence of: 35% Cu; 24% Fe; 14.6% Zn; 0.38% Ni; 0.014% Ag and 0.0037% Au. As for the extraction, properly speaking, of the metals, two steps were performed. The first consisted mainly in the extraction of copper since its presence interferes with the selective extraction of precious metals. Initially a sulfuric acid solution was applied, but no copper was extracted, so another reagent was tested, nitric acid, where copper was recovered with an efficiency of approximately 100%. With the nitric acid reaction the extraction of silver was expected, which was confirmed by flame atomic absorption spectrometry analysis, where an extraction of 75% was observed. There was also an extraction of 86% iron and 20% gold. The second step consisted in the selective extraction of gold, at the end of the test the metal extraction was visible, however given the low mass concentration of gold in the initial sample and the amount of experiments performed it was not possible to quantify this extraction by flame atomic absorption spectrometry.