Síntese de nanopartículas de cobre a partir da reciclagem de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos.

• Autor(a) principal: Martins, Thamiris Auxiliadora Gonçalves
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-23022024-073537/
• topic: Circuito impresso; Cobre; Copper nanoparticles; Hidrometalurgia; Hydrometallurgy; Nanopartículas; Placas; Printed circuit boards; Reciclagem; Recycling; REEE; WEEE

Devido ao crescente número de usuários de equipamentos eletroeletrônicos, a quantidade de resíduos e equipamentos obsoletos que são descartados aumenta a cada ano, causando perdas econômicas, poluição ambiental e problemas sociais. As placas de circuito impresso, que compõem parte destes resíduos, possuem em sua composição elementos que podem ser reaproveitados economicamente, como cobre, prata, ouro e níquel, além de metais que são prejudiciais ao meio ambiente e à saúde, como chumbo, mercúrio e cádmio. A fim de agregar valor ao processo de reciclagem de metais dessa sucata, a síntese de nanopartículas mostra-se promissora por permitir a reinserção desses materiais na fabricação de novos produtos. Nesse contexto, este trabalho utilizou placas mãe de computadores obsoletos como material secundário para a obtenção de cobre para a produção de nanopartículas desse metal. Inicialmente, estudos exploratórios e de síntese foram conduzidos com o uso de uma solução de sulfato de cobre como precursora, em que foram definidos o tempo, temperatura, pH e concentração de reagentes para a produção de nanopartículas. No processo hidrometalúrgico que foi realizado para extração do cobre da sucata, foram executadas etapas de processamento físico, quantificação do cobre, lixiviação e estudos de purificação do licor resultante. Os testes de purificação foram realizados por meio do uso de resinas de troca iônica e extração por solvente, utilizando uma solução de sulfatos, contendo os principais metais que foram lixiviados. Uma rota de purificação com o uso de extração por solventes foi definida e aplicada no licor de lixiviação. Os parâmetros de síntese que haviam sido definidos foram aplicados ao licor antes e após o processo de purificação, resultando na produção de nanopartículas de cobre. A partir da metodologia aplicada, verificou-se que o resíduo apresentou 40,43% em massa de metais, com 26% de Cu. Após a etapa de lixiviação, 98% do cobre foi extraído em uma solução multielementar (Cu, Ni, Zn, Sn, Fe e Ag). A extração por solvente foi aplicada no licor e 95% do cobre do extraído da sucata foi obtido em um licor purificado com menos de 1% de contaminantes presentes. A partir desse licor purificado, nanopartículas contendo óxidos e hidróxidos de cobre e cobre metálico foram produzidas, com um tamanho médio de 84nm.