Recuperação de metais em lâmpadas LED

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

 

 

 

 

Resumo

O projeto de pesquisa de recuperação de metais em LED tem em vista o crescente uso da tecnologia LED nos produtos de iluminação (lâmpadas, faróis, telas e displays de celulares, TV’s e computadores) e o consecutivo aumento na geração do resíduo composto por diodos emissores de luz. O LED pode possuir metais críticos, valiosos e perigosos em sua composição. Assim, surge a demanda pela reciclagem do resíduo de LEDs e o estudo de recuperação de metais em lâmpadas é o primeiro passo ao fomento de um processo de reciclagem. O projeto se concentra nas lâmpadas LED tubulares e engloba a caracterização do resíduo apontando possíveis metais a serem recuperados; o pré-processamento do resíduo iniciando com o desmantelamento; e o processamento hidrometalúrgico dos LEDs para recuperação de metais. Foi dado um enfoque na recuperação do ítrio, por ser um metal crítico do grupo dos terras raras. Entretanto, a pesquisa não se restringe na separação apenas de um metal. Metais como a prata e o cobre também serão separados e a recuperação conjunta representa um abatimento maior nos custos de reciclagem, ou até mesmo sua viabilidade econômica.

 

 

Abstract

The research project to recover metals found in LED relates to increasing use of LED technology diffused in lighting products (lamps, car headlights, screens and displays of mobiles, TV’s and computers) and the expected rise in generation of light emitting diodes solid residue, which may contain critical, valuable and hazardous metals. Therefore, recycling demand of LED waste emerges and the first step to encourage this movement is study the recovery of metals. The research focuses on tubular LED lamps and encompasses characterization of LED lamps waste, pointing out possible metals to be recovered; pre-processing of waste, starting with dismantling; and hydrometallurgical processing of LEDs to recover metals. The aiming metal is yttrium, because it is a critical metal of rare earth elements group. However, separation is not restricted to yttrium, but also to recover metals, such as silver and copper, which can all represent savings for recycling, or the economic feasibility.

 

 

Fluxograma

 

 

Pesquisas Relacionadas

Obtaining rare earth elements from mining wastes.

Solvent Extraction.

Recycling electric car batteries.

Spent Catalyst Recycling.

 

 

Financiamento

Projeto CNPq (processo 164193/2018-9): Recuperação de metais em lâmpadas LED tubulares. Modalidade – bolsa de doutorado GD. Vigência (01/09/2018 a 31/08/2022);

Projeto FAPESP (2019/09669-7): Recuperação de ítrio em lâmpadas LED por processo hidrometalúrgico. Linha de fomento – Auxílio à pesquisa regular. Vigência (01/07/2019 a 30/06/2021).

 

Publicações

CORREA, Monica Maria Jimenez. Separação e purificação de metais presentes em placas de circuito impresso de computadores descartados utilizando-se extração por solventes. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. doi:10.11606/D.3.2016.tde-07032016-101348.;

TAVARES, Viviane. Caracterização e processamento de telas de cristal líquido visando a reciclagem. 2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006. doi:10.11606/D.3.2006.tde-22032007-150914;

HASHIMOTO, Hugo. Estudo da extração de índio a partir de telas de cristal líquido (LCD). 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. doi:10.11606/D.3.2016.tde-11072016-152742;

PRADO, Pedro Forastieri de Almeida. Reciclagem de painéis fotovoltaicos e recuperação de metais. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. doi:10.11606/D.3.2019.tde-30012019-141410;

RAMUNNO, Franco Alves Lavacchini; TENÓRIO, Jorge Alberto Soares. Estudo cinético da lixiviação de metais de placas de circuito impresso obsoletos. 2015. Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-07072016-152302/pt-br.php

KAMEOKA, Fernando. Reciclagem de resíduos eletroeletrônicos: um estudo cinético da lixiviação ácida de ferro de placas de circuito impresso de microcomputadores. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. doi:10.11606/D.3.2016.tde-07072016-144159;

MORAES, Viviane Tavares de. Recuperação de metais a partir do processamento mecânico e hidrometalúrgico de placas de circuito impresso de celulares obsoletos. 2010. Tese (Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. doi:10.11606/T.3.2010.tde-19042011-100037;

MURCIA SANTANILLA, Adriana Johanny. Recuperação de níquel a partir do licor de lixiviação de placas de circuito impresso de telefones celulares. 2011. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011. doi:10.11606/D.3.2011.tde-20032012-155039;

SANTOS, Denis Massucatto dos. Avaliação da influência do efeito de ultrassom na lixiviação de metais de placas de circuito impresso obsoletas. 2015. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. doi:10.11606/T.3.2016.tde-20062016-093318;

YAMANE, Luciana Harue. Recuperação de metais de placas de circuito impresso de computadores obsoletos através de processo biohidrometalúrgico. 2012. Tese (Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. doi:10.11606/T.3.2012.tde-07062013-154359;

SILVAS, Flávia Paulucci Cianga. Utilização de hidrometalurgia e biohidrometalurgia para reciclagem de placas de circuito impresso. 2014. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidad de São Paulo, São Paulo, 2014. doi:10.11606/T.3.2014.tde-28082015-114810;

SOUZA, Cleusa Cristina Bueno Martha de; TENÓRIO, Jorge Alberto Soares. Aplicação de processos hidrometalúrgicos na reciclagem de pilhas. 2003.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.