Caracterização e reciclagem de materiais presentes em sucatas de telefones celulares

Abstract

A popularização da telefonia móvel, aliada à crescente evolução tecnológica com novos produtos e serviços cada vez mais sofisticados, faz com que consumidores troquem seus aparelhos de telefones celulares antigos por modelos menores, mais leves e, mais modernos. Em conseqüência, uma infinidade de sucatas e aparelhos obsoletos é descartada a cada ano, ocasionando perdas econômicas e poluição ambiental. Neste trabalho as sucatas de aparelhos de telefones celulares foram caracterizadas, visando a reciclagem de alguns dos seus componentes, através do uso de técnicas de processamento mecânico, hidrometalurgia e eletrometalurgia. Os aparelhos de telefones celulares obsoletos ou defeituosos foram coletados em lojas de assistência técnica. Estes aparelhos foram desmontados e suas unidades básicas foram caracterizadas. A maior parte dos aparelhos descartados tinha a sua carcaça constituída por uma mistura de PC/ABS (policarbonato/acrilonitrila-butadieno-estireno), material passível de reciclagem mecânica. Já a fração não condutora das placas de circuito impresso (PCI’s) contém as resinas Epóxi e Poliéster, além de inorgânicos (fibra de vidro e cerâmicos), não passiveis de reciclagem mecânica, mas passíveis de terem um percentual (5%) incorporado como carga na reciclagem das carcaças. Ensaios físico-mecânicos realizados em corpos de prova obtidos do material reciclado comprovaram tanto a possibilidade de reciclagem das carcaças poliméricas, quanto a incorporação do percentual da fração não condutora das PCI’s como carga na reciclagem das carcaças. Com relação aos metais, o uso de técnicas de processamento mecânico (moagem, classificação granulométrica, separação magnética e eletrostática) mostrou-se uma alternativa eficiente para obtenção de uma fração concentrada (principalmente ferro na fração magnética e cobre na fração condutora) e outra fração contendo polímeros e cerâmicos. O uso destas técnicas mostrou-se ineficiente na concentração alguns metais, como ouro e prata. Ao final do processamento mecânico foi possível obter frações concentradas de metais com uma concentração média de mais de 60% de cobre. Esta fração concentrada em metais foi dissolvida em água régia e realizada a eletro-obtenção, através da qual foi possível recuperar mais de 92 % do cobre dissolvido. Os cátodos obtidos possuíam teores de cobre acima de 95%, o que demonstra a viabilidade técnica da recuperação de cobre utilizando técnicas de processamento mecânico, hidrometalurgia e eletrometalurgia. Na lixiviação de ouro e prata utilizando um lixiviante alternativo, tiossulfato em meio amoniacal, os resultados obtidos não foram considerados satisfatórios, pois foram obtidos percentuais de recuperação de no máximo 30% para ouro e 17% para prata, demonstrando que a técnica deve ser melhor estudada.

The popularization of mobile phones, combined with a technological evolution of new products and services that are increasingly sophisticated, makes the consumers change their old devices for smaller, lighter and more modern ones. As a result, a large number of scrap and obsolete equipment are discarded every year, causing economic losses and environmental pollution. In this work, mobile phone scraps are characterized in order to recycle some of the device components, using techniques of mechanical processing, hydrometallurgy and electrometallurgy. To perform this study mobile phones, obsolete or defective, were collected from technical assistance workshops. These devices were disassembled and their units were characterized. Most devices discarded had a frame (or chassis) consisting of a mixture of PC/ABS (polycarbonate/acrylonitrile butadiene styrene), a material that could be recycled, while a fraction of them had nonconductive of printed circuit boards (PCBs) containing epoxy and polyester resins, and inorganic materials (glass fiber and ceramic), not susceptible to mechanical recycling, but could have a percentage (5%) incorporated as load on recycling of frames. Physical-mechanical tests performed on specimens obtained from recycled material proved both the possibility of recycling of polymeric frames and the incorporation of the percentage of non-conductive fraction of the PCB, as a load, in the recycling of frames. With regard to metals, the use of techniques of mechanical processing (milling, particle size classification, magnetic and electrostatic separation) was an efficient alternative to obtain a concentrated fraction (mainly iron in the magnetic fraction and copper in the conductive fraction) and another fraction containing polymers and ceramics. These techniques proved to be ineffective in the concentration of metals such as gold and silver. At the end of mechanical processing, a concentrated fraction of metals could be obtained with an average concentration of 60% copper. This concentrated fraction in metals was dissolved in aqua regia and sent to electrowinning to recover copper. The cathodes obtained have a copper content above 95%, which demonstrates the technical feasibility of recovery of copper using the techniques of mechanical processing, hydrometallurgy and electrometallurgy. In the leaching of gold and silver, an alternative system using thiosulfate in ammoniacal medium, the results obtained were not satisfactory because the maximum recovery was 30% for gold and 17% for silver, demonstrating that the technique needs further evaluation.