Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10773/30066
Título: Vamos extrair valor dos smartphones em fim de vida?
Autor: Silva, Miguel Ângelo Freitas
Orientador: Lopes, Cláudia Maria Batista
Silva, Carlos Manuel Santos da
Palavras-chave: Neodímio
Reciclagem
Smartphone
Absorção
Grafite
Nanocompósitos magnéticos
Sustentabilidade
Data de Defesa: Dez-2019
Resumo: Com o aumento da procura e utilização do smartphone a nível mundial e sendo esperado que esta tendência se mantenha no futuro próximo, nos últimos anos tem surgido um interesse em tentar recuperar o máximo de valor quando este equipamento se encontra em fim de vida. Na constituição de um smartphone podem ser encontrados vários elementos, sendo os mais comuns: alumínio (Al), cobre (Cu), prata (Ag), ouro (Au), níquel (Ni), cobalto (Co), chumbo (Pb). Existem também, embora em menor quantidade um grupo de metais conhecido como elementos terras raras (ETR) que tem apresentado um papel vital no desempenho e evolução deste dispositivo. Dentro dos metais terras raras, os mais importantes no funcionamento do smartphone e que se podem encontrar em maior abundância no mesmo são: neodímio (Nd), disprósio (Dy), gadolínio (Gd) e o praseodímio (Pr). Os ETR são muito requisitados no setor tecnológico devido às suas excelentes propriedades químicas e físicas, contudo estes são considerados elementos críticos de tecnologia (ECT), isto é, elementos que além de serem muito procurados demonstram um risco de fornecimento. Devido à crescente importância dos elementos terras raras (ETR) no setor tecnológico, as empresas deste ramo apresentam um sentido de reciclagem cada vez maior e têm efetuados vários trabalhos experimentais no âmbito da recuperação e reaproveitamento destes materiais. Neste trabalho experimental foi estudado a remoção de Nd de soluções aquosas pelo processo de adsorção em modo descontínuo. Os materiais adsorventes analisados neste procedimento foram ferrites de manganês e cobalto, e nanocompósitos magnéticos preparados a partir das ferrites e de grafite esfoliada (EG), usando dois procedimentos diferentes. Numa primeira etapa foi estudado o efeito pH na adsorção de neodímio para os 6 diferentes adsorventes, tendo o valor de pH=7,8 obtido as melhores taxas de remoção. Seguiu-se um estudo do efeito da temperatura neste processo, tendose concluído que a temperatura de 20°C era a que melhor se ajustava aos objetivos propostos. Durante este trabalho procedeu-se ainda ao estudo da isotérmica de equilíbrio, para os três adsorventes contendo manganês, sendo o modelo de Freundlich o que melhor se ajustava aos dados experimentais. Efetuou-se também o estudo da cinética do processo de adsorção, verificandose que o modelo de Elovich descreve adequadamente o processo. O trabalho experimental realizado demonstra que é possível recuperar o elemento neodímio em solução de modo eficiente usando os adsorventes em estudo.
With the increasing demand and use of the smartphone worldwide and it is expected that this trend will continue in the near future, in recent years there has been an interest in trying to recover maximum value when this device is at the end of life. In the constitution of a smartphone can be found several elements, the most common being: aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), nickel (Ni), cobalt (Co), lead (Pb). There are also, albeit to a lesser extent, a group of metals known as rare earth elements (ETR) that have played a vital role in the performance and evolution of the device. Within the rare earth metals, the most important in the operation of the smartphone and which can be found in greater abundance are: neodymium (Nd), dysprosium (Dy), gadolinium (Gd) and praseodymium (Pr). ETRs are very much in demand in the technology sector due to their excellent chemical and physical properties, however they are considered critical elements of technology (ECT) ie elements that are very much in demand present a supply risk. Due to the growing importance of rare earth elements (ETR) in the technology sector, companies in this field have a growing sense of recycling and have been carrying out several experimental works on the recovery and reuse of these materials. In this experimental work was studied the removal of Nd from aqueous solutions by the batch mode adsorption process. The adsorbent materials analyzed in this procedure were manganese and cobalt ferrites, and magnetic nanocomposites prepared from ferrite and exfoliated graphite (EG) using two different procedures. In a first step the pH effect on neodymium adsorption for the 6 different adsorbents was studied, having the pH value = 7,8 obtained the best removal rates. This was followed by a study of the effect of temperature on this process, and it was concluded that the temperature of 20°C was the best fit to the proposed objectives. During this work, the equilibrium isotherm was studied for the three manganese-containing adsorbents, being the Freundlich model the best fit to the experimental data. The kinetics of the adsorption process was also studied, verifying that the Elovich model adequately describes the process. The experimental work shows that it is possible to efficiently recover the neodymium element in solution using the adsorbents tested.
URI: http://hdl.handle.net/10773/30066
Aparece nas coleções: UA - Dissertações de mestrado
DQ - Dissertações de mestrado

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