ÁREA: Tecnologia
TÍTULO: Recuperação de Ouro em Placas de Circuito Impresso através da Oxidação de Metais.
AUTORES: JUCHNESKI, N. F. (PUCRS) ; OLIVEIRA, E. B. (PUCRS)
RESUMO: A reciclagem de componentes eletrônicos é uma alternativa ambiental economicamente
viável. O uso de técnicas como a eletrodeposição através da cianetação traz problemas
ambientais e a saúde humana se não conduzida de forma adequada. A nova técnica proposta
nesse trabalho propõe a recuperação de ouro, realizando a oxidação de cobre, níquel e
prata de componentes eletrônicos. A oxidação ocorre pelo persulfato de potássio,
deixando sob a forma elementar o ouro, que é filtrado. Os resultados obtidos prevêem a
recuperação de um grama de ouro a cada 1,4 kg de lixo eletrônico.
PALAVRAS CHAVES: recuperação de lixo eletrônico, ouro, placas de circuito impresso
INTRODUÇÃO: Os componentes eletrônicos, em especial, os computadores utilizam metais preciosos na
sua composição como o ouro, paládio, níquel, platina entre outros. Estudos no Brasil
estimam que no ano de 2010 serão vendidos 13,2 milhões de computadores (IDC Brasil,
2010). Muitos desses computores irão substituir computadores que ficaram obsoletos e
desatualizados, sendo estes descartados.
O estudo do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente estima que anualmente o
Brasil gera cerca de 0,5 kg de lixo eletrônico por pessoa proveniente somente de
computadores. Segundo esse mesmo estudo o Brasil é classificado como um país para a
potencial reciclagem de lixo eletrônico (Schuluep, et al., 2009).
O descarte indevido de componentes eletrônicos na natureza gera grandes impactos
ambientais. As contaminações de rios e do solo são apontadas como os principais
problemas decorrentes dessa atividade (Sepúlveda, et al., 2010). Também temos a
questão econômica, dado que esses metais são valiosos, possuindo um alto valor
comercial.
A recuperação desses metais é uma alternativa ambiental economicamente viável. As
quantidades de metais utilizadas nos componentes variam de acordo com o tipo de
placa, por exemplo, as placas de circuito impresso em geral possuem até 250 ppm de
ouro enquanto as placas-mãe tem até 566 ppm de ouro (Jirang, 2008).
Existem várias técnicas de recuperação de ouro desses componentes, contudo elas
utilizam cianeto e outros produtos tóxicos ao meio ambiente e ao ser humano. Visando
esse fator, foi estudada e eficiência e os custos de uma nova técnica de recuperação
de ouro em placas de circuito impresso utilizando especialmente os conectores de
circuito de memórias RAM.
MATERIAL E MÉTODOS: A técnica estudada utiliza uma solução de persulfato de potássio como agente
oxidante. Os metais de base como cobre, níquel e prata são dissolvidos na solução
deixando somente o ouro na forma elementar. A reação abaixo mostra o potencial de
redução do persulfato de potássio (Bard, Parsons, & Jordan, 1985).
S2O82- + 2e- → 2SO42- E° = 1,96 V
S2O82- + 2e- + 2H+ → 2HSO4- E° = 2,08 V
Estudos mostram que uma concentração para a retirada de cobre, níquel e prata de
placas é de 20% (p/v) em solução aquosa de persulfato de potássio (Syed, 2006). Sendo
assim, utilizamos as concentrações de 10% e 20% (p/v), para comparar a eficiência de
recuperação de ouro, bem como avaliar os custos do processo.
Os conectores foram colocados inteiros dentro de 0,2 litros de solução de persulfato
de potássio na temperatura de ebulição durante aproximadamente uma hora. As soluções
foram então filtradas em filtros de 0,45 mícron para que todo o ouro fosse retido.
Posteriormente o ouro foi fundido e pesado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As massas de ouro recuperadas e a diferença mássica, representam a massa total de
metais preciosos extraídos dos conectores, são apresentadas na tabela 1.
Também foi calculada a diferença percentual mássica que demonstra o percentual de
metal precioso contido nos conectores.
A elevada diferença mássica obtida com a concentração de 10% deve-se ao fato de que
durante o processo o conector de circuito partiu-se ao meio, revelando circuitos
metálicos internos de outros metais que não ouro.
Vemos que a concentração de 20% obteve uma recuperação de ouro maior do que a solução
a 10%. Os custos de operação foram elaborados utilizando a cotação atual de
perfulfato de potássio e do kWh na cidade de Porto Alegre, sendo R$ 46,12 o valor do
quilo do persulfato de potássio e R$ 0,37 o valor do kWh.
A diferença de custo calculada da solução de 10% em relação a de 20% foi de 57%.
Levando-se em conta que a diferença de massa recuperada de ouro, podemos dizer que o
custo em manter a reação a 10% até a remoção equivalente a solução de 20% é menor.
Viabilizando, assim, a utilização da solução de 10% de persulfato de potássio.
CONCLUSÕES: O processo utilizado teve resultados satisfatórios, pois a partir dele foi possível
concluir que a técnica utilizada consegue remover os metais preciosos dos circuitos
impressos em uma solução a 10% de persulfato de potássio, tornando-se industrialmente
viável.
Está em estudo o processo extração por eletrodeposição seletiva dos metais dissolvidos
na solução de persulfato de potássio. Este processo possibilitaria o aproveitamento
total dos metais precioso contidos nos conectores de circuito impresso.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos a Faculdade de Química da PUCRS que disponibilizou o laboratório.
Também agradecemos ao professor Dr. Marcus Seferin pelo apo
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: Bard, A. J., Parsons, R., & Jordan, J. (1985). Standard Potentials in Aqueous Solution. Marcel Dekker.
IDC Brasil. (Junho de 2010). Estudo da IDC mostra que foram vendidos 2,9 milhões de computadores no primeiro trimestre de 2010. Acesso em 03 de Julho de 2010, disponível em Brazil Quarterly PC Tracker - IDC Brasil: http://www.idclatin.com/news.asp?ctr=bra&year=2010&id_release=1762
Jirang, C. (2008). Metallurgical recovery of metals from electronic waste: A review. Journal of Hazardous Materials , 158 (2-3), 228-256.
Schuluep, M., Hagelueken, C., Kuehr, R., Magalini, F., Maurer, C., Meskers, C., et al. (2009). Recycling from e-waste to resources. United Nations Emvironment Programme. Berlin: Oktoberdruck AG.
Sepúlveda, A., Schluep, M., Renaud, F. G., Streicher, M., Kuehr, R., Hagelüken, C., et al. (9 de Maio de 2010). A review of the environmental fate and effects of hazardous substances released from electrical and electronic equipments during recycling: Examples from China and India. Environmental Impact Assessment Review (30), pp. 28-41.
Syed, S. (2006). A green technology for recovery of gold from non-metallic secondary sources. Hydrometallurgy , 82, 48-53.
