Recuperação de ouro de elevada pureza a partir de pinos conectores de CPU de computadores obsoletos via processamento hidrometalúrgico
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Virgínia Sampaio Teixeira Ciminelli
Versiane Albis Leão
Versiane Albis Leão
Resumo
Depósitos de ouro estão escassos, sendo o teor do metal em minérios cada
vez menor e mineralogia mais complexa. Neste cenário, resíduos
eletroeletrônicos representam uma fonte secundária importante, devido às
grandes quantidades geradas e conteúdos apreciáveis de Au em alguns
componentes. Descreve-se a recuperação de ouro de alta pureza a partir de
pinos conectores de CPU de computadores, os quais foram separados
manualmente. A abordagem consistiu em lixiviação de pinos inteiros ou pinos
cortados, visando dissolver os metais presentes nos pinos e manter o ouro na
forma metálica. As amostras foram caracterizadas quanto à composição
química e estrutura via EDX, SEM-EDS e ICP-OES. As análises indicaram
substratos constituídos por Cu, ligas Fe-Ni ou Fe-Ni-Co, e recobrimentos
externos de Au (<10 µm) sobre camada intermediária de Ni (substratos à base
de Cu) ou Ni-Co (substratos à base de Fe-Ni ou Fe-Ni-Co). A seguinte
composição principal foi determinada: Cu 43,1% m/m, Fe 26,1% m/m, Ni 20,0%
m/m, Co 4,6% m/m e Au 1,4% m/m. As amostras foram inicialmente lixiviadas
no sistema H2SO4-H2O2. Dois estágios de lixiviação de pinos inteiros
(condições: 1,0 mol/L H2SO4, 6,7% v/v H2O2, 35 g/L S/L,15 min, 400 min-1
- 1ª
etapa e 800 min-1
- 2ª etapa), resultaram na lixiviação global de Cu em torno de
65-75% e solução contendo 5-6 g/L de Cu. Dois estágios de lixiviação de pinos
cortados sob condições semelhantes resultaram na lixiviação global de Cu em
torno de 78-92% e licor contendo 7-8 g/L de Cu. Os resíduos obtidos foram
lixiviados em sistema HCl-H2O2 a fim de concentrar ainda mais o ouro na fase
sólida. Após dois estágios de lixiviação em tal meio (condições: 2 mol/L HCl,
1,0% v/v H2O2, 12 g/L S/L, 45 min e 200 min-1
), os resíduos foram lavados com
solução de HCl (4 mol/L) e caracterizados. A recuperação global de Au foi da
ordem de (98 ± 2) % para pinos inteiros e (99 ± 1) % para cortados. O produto
final obtido apresentou cerca de (99,2 ± 0,8) % e (99,4 ± 0,5) % de Au a partir
do tratamento de pinos inteiros e de pinos cortados, respectivamente.
Abstract
New gold deposits are scarce, with the metal grade ore decreasing and its mineralogy getting more complex. In this scenario, electrical and electronic wastes represent an important secondary source due to the large amounts generated and appreciable Au contents in some components. This work describes the recovery of high purity gold from connector pins of computer CPU, which were manually separated. The experimental approach consisted in leaching of uncut pins or cut pins aiming at dissolve the metals present in the pins and maintain gold in the metallic form. The samples were characterized by chemical composition and structure using EDX, SEM-EDS and ICP-OES. The analyses indicated that the substrate of the pins is constituted by Cu-Fe, Ni-Fe or Fe-Ni-Co alloys, with thin external Au coating (<10 μm) on intermediate Ni coating (Cu-based substrates) or Ni-Co coating (Fe-Ni-or Fe-Ni-Co-based substrates). The following chemical composition was determined: Cu 43.1% wt., Fe 26.1% wt., Ni 20.0% wt., Co 4.6% wt. and 1.4% wt.. The samples of uncut or cut pins were initially leached in the system H2SO4-H2O2. Two leaching stages of uncut pins (conditions: 1.0 mol/L H2SO4, 6.7% v/v H2O2, 35 g/L S/L ratio, 15 min, 400 min-1-1ststage and 800 min-12ndstage) resulted in global Cu leaching around 65-75% and production of sulfate liquor containing 5-6 g/L of Cu. Two leaching stages of cut pins under similar conditions resulted in global Cu leaching around 78-92% and production of liquor containing 7-8 g/L of Cu. The leaching residues were rinsed in the HCl-H2O2 system in order to further concentrate the gold in the solid phase. After two leaching stages (conditions: 2.0mol/L HCl, 1.0% v/v H2O2, 12 g/LS/L ratio, 45 min, 200 min-1), the residues were finally rinsed with HCl solution (4 mol/L) and characterized. The overall Au recovery was (98 ± 2)% from uncutpins and (99 ± 1)% fromcut. The final product obtained contained approximately (99.2 ± 0.8)% and (99.4 ± 0.5)% Au from the treatment of uncut and cut pins, respectively.
Assunto
Engenharia de minas, Tecnologia mineral, Lixiviação, Resíduos sólidos - Equipamento eletrônico, Ouro
Palavras-chave
Resíduo eletrônico, Lixiviação, Ouro, CPU