[pt] CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE RESÍDUOS ELETRÔNICOS E PLANEJAMENTO DE ROTAS PIROMETALÚRGICAS PARA RECUPERAÇÃO DE METAIS

[en] PHYSICAL-CHEMICAL CHARACTERIZATION OF ELECTRONIC WASTE AND PLANNING OF PYROMETALLURGICAL ROUTES FOR METAL RECOVERY

[pt] RAFHAEL SILVA BRAGA

[pt] CLORACAO

[pt] MATERIA PRIMA CRITICA

[pt] SUCATA ELETRONICA

[pt] LIXIVIACAO

[en] CHLORINATION

[en] CRITICAL RAW MATERIAL

[en] ELETRONIC SCRAP

[en] LEACHING

[pt] Uma das opções propostas é a reciclagem de eletrônicos em fim de vida em serviço, assim como em resíduos minerais. Esta tendência tem se materializado em esforços variados e com propostas que abrangem diversos campos do conhecimento. Nesse particular, são consideradas diversas propostas alternativas para o aproveitamento de sucatas eletrônicas, tais como placas de circuito impresso. Sob essa perspectiva, o presente estudo de mestrado se propõe a avançar o conhecimento a respeito da fração polimérica contida em algumas amostras de obsolescência por meio de métodos usualmente praticados para materiais sólidos (e.g., FTIR e TGA). O trabalho é complementado por uma detalhada análise termodinâmica de sistemas de cloração, utilizando a fração polimérica como a fonte de carbono responsável por diminuir o potencial de oxigênio na atmosfera reacional. O estudo visa estabelecer condições de entendimento da matéria-prima e do comportamento teórico dos sistemas reacionais para que possam ser viabilizados sistemas experimentais de cloração salina, buscando uma rota sustentável para recuperação seletiva de metais críticos. Portanto, a rota proposta por esse trabalho apresenta a pirólise em temperatura de 300 graus Celsius a fim de se retirar os compostos voláteis, liberação por meio de moinhos, buscando uma granulometria média de 150 micrómetros a 1700 micrómetros. Uso de forno aberto (presença de O2(g)), contento fluxo de gás cloro (Cl2(g)) para o sistema de cloração dos metais, com temperatura acima de 600 graus Celsius, retirada do fluxo gasoso e condensação dos compostos metálicos concentrados para posterior separação. O uso do cloreto de sódio (NaCl) como alternativa de cloração se mostra promissor, uma vez que é mais barato que o gás cloro e mais ambientalmente amigável. O pior desempenho termodinâmico desse reagente é aceitável, sem prejudicar a tendência do sistema.

[en] One of the proposed options is the recycling of end-of-service-life electronics, as well as mineral waste. This trend has materialized in varied efforts and with proposals that encompass diverse fields of knowledge. In this particular, several alternative proposals are considered for the utilization of electronic scrap, such as printed circuit boards. From this perspective, the present master s study proposes to advance knowledge regarding the polymeric fraction contained in some obsolescence samples through methods usually practiced for solid materials (e.g., FTIR and TGA). The work is complemented by a detailed thermodynamic analysis of chlorination systems, using the polymeric fraction as the carbon source responsible for decreasing the oxygen potential in the reaction atmosphere. The study aims to establish conditions for understanding the raw material and the theoretical behavior of the reaction systems so that experimental saline chlorination systems can be made viable, seeking a sustainable route for selective recovery of critical metals. Therefore, the route proposed by this work presents pyrolysis at a temperature of 300 degrees Celsius in order to remove volatile compounds, release through mills, seeking an average particle size of 150 micrometers to 1700 micrometers. Use of an open furnace (presence of O2(g)), containing chlorine gas flow (Cl2(g)) for the metal chlorination system, with temperature above 600 degrees Celsius, removal of the gas flow and condensation of the concentrated metallic compounds for subsequent separation. The use of sodium chloride (NaCl) as a chlorination alternative proves promising, since it is cheaper than chlorine gas and more environmentally friendly. The worse thermodynamic performance of this reagent is acceptable, without harming the system trend.

RODRIGO FERNANDES MAGALHAES DE SOUZA

FRANCISCO JOSE MOURA

NATHALLI MEORLLUW MELLO

RODRIGO FERNANDES MAGALHAES DE SOUZA

2025-05-05

2024-05-24

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.70238