CHARACTERIZATION AND PROCESSING, BY MECHANICAL PROCESSING, OF PRINTED CIRCUIT BOARDS OF POST-CONSUMER SMARTPHONES

Abstract

Smartphones are electronic devices increasingly used by Brazilian society in recent years. With the advancement of technology, the consequence is an increase in the disposal of this equipment in a shorter period of time. On the other hand, there are elements such as copper, gold and others can be recycled. Thus, the aim of the study was to employ mechanical processing techniques on smartphone printed circuit boards (PCB) in order to concentrate metals, especially copper, and identify the main elements concentrated in each process. For this purpose, 87 smartphones were collected and disassembled, after a mass balance, the PCB were comminuted and separated into 4 particle size ranges. Through chemical characterization, it is possible to verify a variation in the composition, according to the granulometry. With magnetic separation, iron contents of 9% to 34% were obtained, increasing the concentration proportionally to the increase in granulometry. The non-magnetic fraction went through the electrostatic separation process, in which conductive fractions of up to 52% copper were generated. It can be concluded that mechanical processing techniques are efficient for concentration of metals and alloys, especially copper, and, therefore, can bring economic and environmental benefits.

Os aparelhos smartphones são os eletroeletrônicos cada vez mais utilizados pelos brasileiros nos últimos anos. Com o avanço da tecnologia têm-se como consequência o crescimento no descarte destes equipamentos em um menor intervalo de tempo. Por outro lado, há elementos como cobre, ouro, entre outros possíveis de serem recuperados. Assim, o objetivo do trabalho foi empregar técnicas de processamento mecânico, em placas de circuito impresso (PCI) de smartphones, a fim de concentrar metais de interesse, especialmente o cobre, e identificar os principais elementos concentrados em cada processo. Para isso, 87 smartphones foram coletados e desmontados, após um balanço de massa, as PCI foram fragmentadas e separadas em 4 faixas de tamanho de partícula. Através da caracterização química, foi possível verificar uma variação na composição, de acordo com a granulometria. Com a separação magnética, obteve-se teores de ferro de 9% a 34%, aumentando a concentração proporcionalmente ao aumento da granulometria. A fração não magnética passou pelo processo de separação eletrostática, no qual foram geradas frações condutoras de até 52% de cobre. Pode-se concluir que as técnicas de processamento mecânico são eficientes para a concentração de metais e ligas, especialmente o cobre, e, portanto, podem trazer benefícios econômicos e ambientais.

Los smartphones son los dispositivos electrónicos cada vez más utilizados por los brasileños en los últimos años. Con el avance de la tecnología, la consecuencia es un aumento en la eliminación de estos equipos en un menor período de tiempo. Sin embargo, existen elementos como el cobre, oro, entre otros que se pueden recuperar. Así pues, el objetivo del trabajo fue emplear técnicas de procesamiento mecánico en placas de circuito impreso (PCI) de smartphones con el fin de concentrar metales de interés, especialmente cobre, e identificar los principales elementos concentrados en cada proceso. Para ello se recolectaron y desmontaron 87 smartphones, luego de un balance de masa, los PCB fueron fragmentados y separados en 4 rangos de tamaño de partículas. A través de la caracterización química se pudo verificar una variación en la composición, según granulometría. Con la separación magnética se obtuvieron contenidos de hierro del 9% al 34%, aumentando la concentración proporcionalmente al aumento de la granulometría. La fracción no magnética pasó por el proceso de separación electrostática, en el que se generaron fracciones conductoras de hasta un 52% de cobre. Se puede concluir que las técnicas de procesamiento mecánico son eficientes para la concentración de metales y aleaciones, especialmente cobre, y, por tanto, pueden traer beneficios económicos y ambientales.