Recuperação de neodímio a partir de fontes secundárias utilizando ácidos orgânicos e CO2 supercrítico
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Date
2019-11-28Primeiro coorientador
Bertuol, Daniel Assumpção
Primeiro membro da banca
Cancelier, Adriano
Segundo membro da banca
Silveira, Christian Luiz da
Terceiro membro da banca
Borba, Fernando Henrique
Quarto membro da banca
Souza, Ricson Rocha de
Metadata
Show full item recordAbstract
A inovação tecnológica trouxe consigo inúmeros equipamentos eletroeletrônicos, porém seu
descarte tem sido cada vez mais rápido, tornando estes resíduos uma preocupação, quanto à
sua destinação e o próprio fornecimento de matérias-primas. Estes equipamentos contêm
diversos materiais, com potencial valor agregado e que podem ser reciclados e reaproveitados.
É o caso de neodímio (Nd), presente nos Hard Disk Drivers (HDDs), que é uma terra rara, e
compõe a lista de matérias-primas críticas e com risco de fornecimento. O objetivo deste
trabalho foi estudar a recuperação de Nd a partir de imãs permanentes de neodímio-ferro-boro
(NdFeB) obtidos de HDDs descartados, utilizando ácidos orgânicos na lixiviação. As
lixiviações foram realizadas em condições de pressão atmosférica e com o uso da extração
com CO2 supercrítico. Além disso, o comportamento dos pós de NdFeB com e sem roasting
(tratamento térmico) foram avaliados para verificar o potencial de seletividade do neodímio
em relação ao ferro. Na etapa inicial, os HDDs foram desmontados manualmente e os imãs
retirados do mesmo. Os testes para desmagnetização dos imãs foram realizados a altas
temperaturas (300, 350 e 400 °C) variando o tempo (15, 30, 45 e 60 min). Após esta etapa, os
imãs foram cominuídos em um moinho de bolas para obter partículas menores que 400 µm. O
roasting (tratamento térmico) foi realizado a uma temperatura de 900 °C durante 480 min. As
lixiviações atmosféricas foram conduzidas de modo a se avaliar a influência da temperatura
(30, 50, 70 e 90 °C), da concentração do ácido (0,2 a 1,2 M), razão sólido:líquido (1:10, 1:20,
1:30 e 1:50) e o melhor tempo de lixiviação (10, 20, 30, 60, 120, 180, 360, 720 e 900 min). A
extração com CO2 supercrítico foi realizada utilizando diferentes pressões (80, 100, 120 e 150
bar), temperaturas (60, 70, 80 e 90 °C) e tempos de extração (5 a 120 minutos). Os resultados
mostraram que as melhores condições encontradas para as lixiviações atmosféricas, tanto para
o ácido málico como para o ácido cítrico, foram 90 °C, 1,0 M e 1:20. Em relação ao tempo de
reação, para o pó de NdFeB sem roasting chegou-se a 100% de recuperação de Nd com 360
min de lixiviação com ácido málico. A lixiviação com ácido cítrico apresentou boa eficiência
até 30 minutos de experimento, chegando a 72,8% de recuperação de Nd. Na extração com
CO2 supercrítico para o pó de NdFeB sem roasting, a 90 °C e 120 bar, observou-se uma
recuperação de Nd de 99,4% e 50,5% após 30 min, utilizando ácido málico e ácido cítrico,
respectivamente. Para o pó de NdFeB com roasting, as eficiências foram de 99,5% e 30,6%
após 120 min, utilizando ácido málico e cítrico, respectivamente, a 90 °C e 100 bar. Assim, o
uso de CO2 supercrítico mostra-se altamente eficaz para a recuperação de Nd do pó sem
roasting com ácido málico, permitindo uma redução significativa do tempo de extração,
quando comparado à lixiviação atmosférica, de 360 para 30 min.
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