Metais nobres recuperados do lixo eletrnico com pasteurizao instantnea


Meio ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica – 13/10/2021

Metais nobres recuperados do lixo eletr

O processo se mostrou promissor em escala de laboratrio, com uma alta recuperao dos metais nobres presentes no lixo eletrnico.
[Imagem: Jeff Fitlow/Rice University]

Pasteurizao instantnea

Um novo processo para extrair metais valiosos do lixo eletrnico usa at 500 vezes menos energia do que os mtodos de laboratrio atuais e produz um subproduto limpo o suficiente para ser aplicado em terras agrcolas.

Bing Deng e seus colegas da Universidade Rice, nos EUA, chamam o processo de ganha-ganha-ganha, j que h benefcios para a minerao, a indstria e o meio ambiente.

A ideia viabilizar a chamada “minerao urbana“, uma forma mais avanada de reciclagem e reaproveitamento que diminui a presso sobre as escassas reservas de minerais e elementos essenciais para a tecnologia tirando proveito do lixo tecnolgico.

A tcnica de extrao chamado de “aquecimento Joule”, e j havia sido usada pela equipe para produzir grafeno a partir de restos de alimentos e plsticos. Tambm conhecida como “pasteurizao instantnea”, trata-se essencialmente de fazer uma forte corrente eltrica passar atravs de um condutor, produzindo uma temperatura altssima em perodos de tempo muito curtos.

Agora o aquecimento Joule foi aplicado para recuperar rdio, paldio, ouro e prata, com a vantagem adicional de produzir esses metais livres de contaminantes de metais pesados txicos, incluindo cromo, arsnico, cdmio, mercrio e chumbo.

Metais nobres recuperados do lixo eletr

Os metais se depositam no fundo de um frasco aps serem separados de outros componentes.
[Imagem: Jeff Fitlow/Rice University]

Vaporizao e separao por evaporao

Deng descobriu que a melhor matria-prima para o aquecimento Joule exige transformar as placas de circuito impresso em p e depois adicionar haletos, como teflon ou sal de cozinha, e uma pitada de negro de fumo para melhorar o rendimento da recuperao.

A tcnica simples e consiste no aquecimento rpido do lixo eletrnico em p at 3.120 C, o que vaporiza instantaneamente os metais, fazendo-os saltar a fase lquida.

Feita a vaporizao, o processo depende de uma separao por evaporao dos vapores de metal, uma espcie de destilao fracionada para gases: Os vapores so transportados da cmara flash sob vcuo para outro recipiente, uma armadilha fria, onde se condensam em seus metais constituintes. “As misturas de metais recuperados na armadilha podem ser posteriormente purificadas para metais individuais por mtodos de refino bem estabelecidos,” disse Deng.

O processo de “minerao instantnea” consome cerca de 939 quilowatts/hora por tonelada de material processado, 80 vezes menos energia do que os fornos de fundio comerciais e 500 vezes menos do que os fornos tubulares de laboratrio, de acordo com os pesquisadores.

A concentrao de chumbo no material restante ficou abaixo de 0,05 parte por milho, o nvel considerado seguro para solos agrcolas. Os nveis de arsnio, mercrio e cromo foram reduzidos ainda mais com o aumento do nmero de flashes. O processo tambm elimina a longa purificao exigida pelos processos de fundio e lixiviao.

Bibliografia:

Artigo: Urban mining by flash Joule heating
Autores: Bing Deng, Duy Xuan Luong, Zhe Wang, Carter Kittrell, Emily A. McHugh, James M. Tour
Revista: Nature Communications
Vol.: 12, Article number: 5794
DOI: 10.1038/s41467-021-26038-9

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