ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: UMA METODOLOGIA DE EXTRAÇÃO DE COBRE DE CIRCUITO ELETRÔNICO DERIVADO DE E-LIXO
AUTORES: MICHELINI,L.J.;LEAL,M.E.A. E GOETZ,C.M. (UNUCET-UEG)
RESUMO: A presença de compostos tóxicos nos equipamentos eletroeletrônicos, necessária para o bom funcionamento deste tipo de aparelho, pode causar impactos à saúde humana e ao meio ambiente quando descartados sem tratamento. Portanto o desenvolvimento de técnicas para a reciclagem do e-lixo é de suma importância. Este trabalho propõe uma metodologia de tratamento de cobre oriundo do pó residual de placas de circuito impresso. Foi feita digestão ácida utilizando a mistura (HCl/HNO3), extraindo o cobre que foi quantificado através de espectrofotômetro de absorção atômica. Para comprovação da eficiência do método foram feitas análises do pó antes e depois da extração, em difratômetro de raios X. O tratamento apresentou teor extração de cobre de 36,37% do peso total do pó.
PALAVRAS CHAVES: extração, cobre, e-lixo
INTRODUÇÃO: De acordo com Widmer et al. (2005) ‘ Lixo eletrônico’ ou ‘e-lixo’ é considerado um termo genérico que constitui várias formas de equipamentos elétricos e eletrônicos que tenham findado seu uso. Em concordância com a Diretiva Européia WEEE (Waste Electrical and Eletronic Equipament) os termos ‘WEEE’ e ‘e-lixo’ podem ser usados como sinônimos e podem ser enquadrados em vários tipos de categorias, desde a de grande aplicação doméstica até ferramentas, aparatos cirúrgicos utilizados na medicina e brinquedos (EU, 2002a).
O aumento de consumidores destes tipos de aparatos eletroeletrônicos foi proporcionado pela melhora da tecnologia do processo de fabricação. Contudo, o rápido desenvolvimento tecnológico ocasionou volumes crescentes de produtos obsoletos que geram acúmulo de resíduos como: celulares, computadores, jogos eletrônicos, aparelhos domésticos, entre tantos outros (BANDYOPADHYAY, 2008). Um estudo na união européia mostra que a perspectiva de geração per capita de resíduos eletroeletrônicos varia de 4 a 20kg/ano; sendo que em 1998 foram gerados 6 milhões de toneladas. (HILTY, 2005).
No Brasil a questão é ainda emergente; há poucos estudos relacionados ao tema e não há instrumento legal disciplinando a gestão dos resíduos eletroeletrônicos (RODRIGUES et al., 2008). O país sofre com elevados os índices de disposição inadequada, baixos níveis de recuperação de recicláveis e o setor apresenta elevada informalidade (PINO, 2005). Devido à complexidade inerente ao lixo eletrônico, é importante que sejam desenvolvidas técnicas de reciclagem, conscientização dos consumidores e produtores no desenvolvimento de políticas de retorno destes materiais, além do estudo químico para detecção e possível reaproveitamento dos materiais presentes nos resíduos eletroeletrônicos.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi utilizada uma placa de circuito eletrônico sucatada de um microcomputador, doada pelo Núcleo de Tecnologia de Informação da UnUCET. A placa passou por separação de componentes visíveis, moagem em moinho de facas (marca Marconi, modelo MA 580) 4 vezes durante 5 minutos e em moinho de facas (marca Marconi, modelo MA 630) 3 vezes durante 3 minutos. Os pós foram separados quanto a sua granulometria, por passagem nas peneiras de 48 mesh. A amostra passou por homogeneização e escolha aleatória de três amostras encaminhadas para o tratamento de digestão. As três amostras de aproximadamente 1,0g cada, foram alimentadas em três béqueres de vidro borossilicato com capacidade nominal de 250 mL contendo 10 mL da solução de digestão, composta por HNO3 (1,0 mol/L) e HCl (3,0 mol/L), com proporção (1:1) (MARTINS, 2007). As amostras foram mantidas à temperatura de 60±5°C numa placa aquecedora (marca Quimis, modelo Q313 A21) até a secura. O processo de digestão foi repetido oito vezes e diluído por três vezes. Os resíduos líquidos das três amostras foram colocados em três balões volumétricos de 100 mL. Amostras de 10 mL foram encaminhadas para análise química em espectrofotômetro de absorção atômica (marca Perkin Elmer, modelo A Analys 200). Os resíduos sólidos das três amostras foram secos à temperatura de 60° C em chapa aquecedora, misturados e homogeneizados em placa de Petri. O resíduo final foi enviado para análise em difratômetro de Raios X com lâmpada de cobre, e fenda padrão D1 (1,00mm, 1,00mm, 3,00mm) (marca Lab X Shimadzu, modelo XRD – 6000), para verificar a eficiência da extração. Foi feita varredura completa com ângulo de incidência de 10° a 80°.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Tabela 1 apresenta os resultados da análise por espectrofotometria de absorção atômica (AAS) das três amostras tratadas por digestão e tratamento estatístico desses resultados.
A maior variância foi a do elemento cromo, indicando níveis de cromo bastante diferentes em cada amostra. Nas demais análises, para o cobre, chumbo, alumínio, zinco e níquel, tanto o desvio padrão quanto desvio médio apresentou valores pequenos, e todas as análises podem ser consideradas como significativas, ou seja, com valores próximos, o que indica a confiabilidade do processo. Ao analisar o teor médio da extração de cobre percebe-se que foi obtido valor muito maior que os demais elementos. Isso é decorrente do fato de que as placas de circuito impresso de microcomputadores possuem o cobre como condutor elétrico, inserido em grande quantidade na parte mediana na placa. O processo de moagem conseguiu eficientemente processar esta parte. As outras partes que estavam fixadas por soldagem ou prensagem não foram completamente moídas, por isso as concentrações de alumínio, chumbo, níquel e cromo foram encontrados em menor quantidade.
Para confirmar a eficácia do tratamento por digestão o resíduo sólido foi levado para análise em difratômetro de raios X.
Para análise dos picos, foi utilizado busca matemática padrão disponível pelo software do difratômetro de raios X. A Tabela 2 demonstra os principais compostos identificados e que possuem compatibilidade com a carta maior que 80%.
De acordo com a Tabela 2 a amostra apresentou compostos metálicos como: cobre, ferro e alumínio. Também foi possível detectar compostos poliméricos oriundos de polímeros termo rígidos presentes no circuito eletrônico de computador sucatado.
CONCLUSÕES: As placas de circuito eletrônico de microcomputadores sucatados derivados de e-lixo ao sofrerem processo de moagem, em moinho de facas, e tratamento com ácidos clorídrico e nítrico, são viáveis para reciclagem de cobre, já que 36,37% da massa da amostra analisada é cobre e este foi extraído pela mistura de ácidos.
AGRADECIMENTOS:
Gerência de Apoio Tecnológico de Produtos e Ambiental/SIC-Go pelas análises em AAS e Central Analitica IQ/UFG pela difração em RX
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BANDYOPADHYAY, A., “A regulatory approach for e-waste management: a cross-national review of current practice and policy with an assessment and policy recommendation for the Indian perspective”, International Journal of Environment and Waste Management, Vol. 2, nº 1-2, pp. 139-186, 2008.
EU (2002a) “Directive 2002/96/EC of the European parliament and of the council of 27 January 2003 on waste electrical and electronic equipment (WEEE)”, Official Journal OJ L 37 of 13.02.2003, pp. 19-26. Disponível em: <http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2003:037:0024:0038:EN:PDF>, acessado em 19 de abril de 2010.
HILTY, L. M., “Electronic waste - an emerging risk ?”, Editorial, Environmental Impact Assessment Review, Vol. 25, nº. 5, pp. 431-435, 2005.
PINO, G.A.H., Biossorção de Metais Pesados Utilizando Pó da Casca de Coco Verde (Cocos Nocífera), Tese de Msc., PUC, Rio de Janeiro, pp. 16-19, Março 2005.
MARTINS, A. F; “Recuperação de estanho e cobre a partir da reciclagem de placas de microcomputadores sucatados”, Estudos Tecnológicos, Vol. 3, n° 2, pp. 124-131, jul-set 2007.
RODRIGUES, A.C., GÜNTHER, W. M. R., VILELA, R. A. G., Resíduos de equipamentos elétricos no Brasil: Configuração da cadeia pós – consumo. In: Anais do XXXI Congresso Interamericano de Ingenieria Sanitaria y Ambiental, Aidis, Santiado do Chile, 2008.
WIDMER, R., et al., “Global perspectives on e-waste.” Environmental Impact Assessment Review, Vol.25, nº. 5, pp. 436-438, 2005.
