Estudo da remoção de metais pesados de placas de circuito impresso por eletrodeposição utilizando eletrodos de cobre

Electronic waste is becoming one of the most serious environmental and social problems today. To take aware of the problem, we need to discuss disposal and recycling alternatives. In this thesis, a new methodology for the removal of metals from printed circuit boards (PCB) is presented. This meth...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Silva, Maria do Socorro Bezerra da
Outros Autores: Souza, Carlson Pereira de
Formato: doctoralThesis
Idioma:por
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Reciclagem
Placas de circuito impresso
Cobre
Prata
Estanho
Eletrodeposição
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26637
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Estudo da remoção de metais pesados de placas de circuito impresso por eletrodeposição utilizando eletrodos de cobre
description Electronic waste is becoming one of the most serious environmental and social problems today. To take aware of the problem, we need to discuss disposal and recycling alternatives. In this thesis, a new methodology for the removal of metals from printed circuit boards (PCB) is presented. This methodology contributes to the minimization of environmental impacts by recovering metallic elements of PCB, which reduces the exploitation of mineral deposits. The process of recycling of the PCB presented in this thesis consisted of the application of chemical and physical technologies, involving the leaching stage in acidic (nitric and hydrochloric) environments and the removal of copper, silver and tin by electrodeposition using copper electrodes. The initial electrodeposition reactions were performed in three current conditions (0.5 - 1.0 - 1.5 A) and time variations (15 - 30 - 60 - 90 and 120 min), respectively, with the original solution. For all conditions, the process was accomplished out without mechanical stirring and with mechanical agitation at 550 rpm. In another stage of reactions, the solution was diluted in 1: 3 and 1: 7 proportions, and electroplating tests were carried out under the same current conditions, with and without stirring and a constant time of 60 minutes. The electrodeposition of copper has been shown to be efficient at all applied times and currents, removing up 98%. For silver, the best deposition rates occurred at a current density of 0.022 A / cm2 and time of 60 minutes, removing up 7%. For the tin, the best removals proceeded in the process without agitation, with the diluted solution, presenting rates of removal in current of 1.5 A and without agitation of about 99%. The concentrations of silver and tin, at the end of each process, were analyzed by X-Ray Fluorescence (FRX), Atomic Absorption Spectroscopy (EAA), X-Ray Diffraction. The morphology of the deposits, analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled to the Dispersive Energy Spectroscopy.
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The process of recycling of the PCB presented in this thesis consisted of the application of chemical and physical technologies, involving the leaching stage in acidic (nitric and hydrochloric) environments and the removal of copper, silver and tin by electrodeposition using copper electrodes. The initial electrodeposition reactions were performed in three current conditions (0.5 - 1.0 - 1.5 A) and time variations (15 - 30 - 60 - 90 and 120 min), respectively, with the original solution. For all conditions, the process was accomplished out without mechanical stirring and with mechanical agitation at 550 rpm. In another stage of reactions, the solution was diluted in 1: 3 and 1: 7 proportions, and electroplating tests were carried out under the same current conditions, with and without stirring and a constant time of 60 minutes. The electrodeposition of copper has been shown to be efficient at all applied times and currents, removing up 98%. For silver, the best deposition rates occurred at a current density of 0.022 A / cm2 and time of 60 minutes, removing up 7%. For the tin, the best removals proceeded in the process without agitation, with the diluted solution, presenting rates of removal in current of 1.5 A and without agitation of about 99%. The concentrations of silver and tin, at the end of each process, were analyzed by X-Ray Fluorescence (FRX), Atomic Absorption Spectroscopy (EAA), X-Ray Diffraction. The morphology of the deposits, analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled to the Dispersive Energy Spectroscopy. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O lixo eletrônico está se tornando um dos problemas ambientais e sociais mais graves da atualidade. Para conscientização do problema, é preciso discutir alternativas de descarte e reciclagem. Nesta pesquisa, uma nova metodologia para a remoção de metais de Placas de Circuito Impresso (PCI’s) foi estudada. Ela contribuirá para à minimização de impactos ambientais por recuperar os elementos metálicos de PCI’s, o que reduzirá a exploração de depósitos minerais. O processo de reciclagem das PCI's apresentados nesta tese, consistiu na aplicação de tecnologias de natureza química e física, envolvendo a etapa de lixiviação em meio ácido (nítrico e clorídrico) e remoção do cobre, prata e estanho por eletrodeposição através de eletrodos de cobre. As reações de eletrodeposição foram realizadas em três condições de corrente (0,5 A, 1,0 A e 1,5 A) e variações de tempo (15, 30, 60, 90 e 120 min.) respectivamente. Para todas as condições, o processo foi realizado sem agitação mecânica e com agitação mecânica de 550 rpm. Em etapa seguinte, a solução lixiviada foi diluída em proporções de 1:3 e 1:7, e foram realizados ensaios de eletrodeposição nas mesmas condições de corrente, com e sem agitação e um tempo constante de 60 minutos. A eletrodeposição do cobre se mostrou de forma eficiente em todos os tempos e correntes aplicadas, removendo acima de 98%. Para a prata, as melhores taxas de deposição ocorreram a uma densidade de corrente de 0,022 A/cm2 e tempo de 60 minutos, removendo acima de 7%. Para o estanho, as melhores remoções acorreram no processo sem agitação, com a solução diluída, apresentando taxas de remoção em corrente de 1,5 A e sem agitação de aproximadamente 99%. As concentrações de prata e estanho, ao final de cada processo, foram analisadas por Fluorescência de Raio-X (FRX), Espectroscopia de Absorção Atômica (EAA), Difração de Raio-X. As morfologias dos depósitos no catodo foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplada à Espectroscopia de Energia Dispersiva. 2019-02-13T21:19:13Z 2019-02-13T21:19:13Z 2018-10-30 doctoralThesis SILVA, Maria do Socorro Bezerra da. Estudo da remoção de metais pesados de placas de circuito impresso por eletrodeposição utilizando eletrodos de cobre. 2018. 125f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26637 por Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA

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