Resíduos de fones de ouvido : caracterização dos materiais e decrepitação por H2 de imãs de terras raras - Matos, Tiago Rosalen Schardosim de (2021)
A grande maioria dos imãs de fones de ouvido comerciais possuem em sua composição neodímio (Nd), elemento químico pertencente ao grupo dos Lantanídeos. Para cada tonelada de Terras Raras (TR) produzida a partir de minérios, uma quantidade superior de resíduos tóxicos incluindo material radioativo são gerados, causando elevado impacto ambiental. Assim, a busca por fontes secundárias de elementos TR tem crescido nos últimos anos. Neste trabalho, objetivando avaliar os diferentes materiais presentes, resíduos sólidos de fones de ouvido, de diferentes marcas e modelos, foram coletados, desmontados e inicialmente avaliados por diferentes técnicas: difratometria de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente (ICP/OES) e microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS). Os imãs de Terras Raras foram desmagnetizados termicamente à 320ºC, a fim de viabilizar a sua análise, e permitir uma estimativa da proporção de imãs de TR presentes na amostra obtida de resíduos sólidos de fones de ouvido. De acordo com os resultados, 80% dos imãs analisados na etapa de caracterização foram manufaturados com TR. A partir dos resultados obtidos na primeira etapa, verificou-se a presença da fase Nd2Fe14B, com uma elevada concentração de Nd (22,27%) e Fe (62,65%), além da presença de outros materiais interessantes economicamente, como o cobre presente na fiação e bobinas. Isso evidencia a necessidade da recuperação destes metais, visando à obtenção de novos produtos e a recuperação de metais, especialmente o Nd para outras aplicações. Na segunda etapa desse trabalho, um processo de recuperação de imãs contendo elementos terras raras foi estudado, empregando o hidrogênio como agente de decrepitação em resíduos sólidos de fones com o objetivo de transformar os imãs em pó e posteriormente sugerir uma possível rota de recuperação. Partindo dos parâmetros utilizado por diversos autores uma matriz de planejamento de experimento foi construída. Nesse contexto, foram estudados três parâmetros de decrepitação: tempo, temperatura e pressão. Além disso, foram estudadas duas condições de processamento de imãs: imãs fraturados em duas partes e imãs íntegros revestidos. Os resultados iniciais dessa dissertação demonstram que os imãs com revestimento não reagiram ao hidrogênio, apenas imãs fraturados decrepitaram nas mesmas condições testadas em imãs revestidos. Ademais, os dados preliminares mostram que imãs de diferentes marcas e modelos podem reagir de maneira diferente em mesmas condições de tempo, temperatura e pressão. Isso, pode ser resultado de diferentes composições químicas desses materiais entre outros fatores apontados nesse trabalho.