Caracterização de lâmpadas LED e concentração de materiais de interesse visando a reciclagem

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Cenci, Marcelo Pilotto
• Orientador(a): Veit, Hugo Marcelo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Resíduos eletrônicos; Diodo emissor de luz; Ciência dos materiais; Eletrostática; Reciclagem
• Palavras-chave em Inglês: WEEE; LED lamps; Materials characterization; Electrostatic separation; Recycling
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/210586

As lâmpadas LED (diodos emissores de luz) são uma tecnologia relativamente nova (última década) que já conquistou o mercado da iluminação geral, com uma fatia global de aproximadamente 64% em 2020. Esse novo produto vai gerar um fluxo adicional de resíduos eletrônicos, requerendo atenção e estudos para o seu gerenciamento, especialmente considerando alternativas de reciclagem. Esse trabalho propõe a caracterização dos materiais de lâmpadas LED tubulares e de bulbo, e seus componentes. Ainda, experimenta a separação granulométrica e eletrostática para concentração de materiais de interesse dos LEDs. Após separação manual, os polímeros foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, e os metais por fluorescência de raio-x e digestão ácida seguida por análise de espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado (ICP-OES). É apresentada no estudo, a distribuição de materiais entre os componentes das lâmpadas e a interpretação dos resultados, com informações de concentração típica dos minérios e valor econômico dos materiais, buscando discutir alternativas de reciclagem. O ouro (Au) foi o material mais valioso, e os LEDs, o componente mais valioso encontrado nas lâmpadas. A separação granulométrica e eletrostática concentrou com sucesso diversos metais dos LEDs, com destaque para o ouro (Au), que teve 86,9% de sua massa na fração condutora da granulometria menor que 0,25mm, e para os metais gálio (Ga), ítrio (Y) e cério (Ce) concentrados nas frações não condutoras. As melhores condições para separação eletrostática foram definidas, variando tensão e rotação do rolo, para três granulometrias diferentes dos LEDs. A condição tensão 27 kV e rotação 60 rpm foi selecionada para as granulometrias maior que 0,5 mm e entre 0,5 e 0,25 mm, para a granulometria menor que 0,25 mm a melhor condição de separação foi com tensão 35 kV e rotação 90 rpm. Os processos físicos utilizados demostraram ser eficazes como etapa de uma possível rota de reciclagem, por possibilitarem aumento de eficiência na posterior extração/separação dos metais.