Separação Eletrostática

 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

CENTRO DE TECNOLOGIA

ENGENHARIA QUÍMICA

PROFESSOR DANIEL ASSUMPÇÃO BERTUOL

DEQ1063 – PROCESSOS DE RECICLAGEM DE MATERIAIS

AULA PRÁTICA – SEPARAÇÃO MAGNÉTICA E ELETROSTÁTICA

Gabriel Facciochi Dörtzbacher

Matheus Colombo da Luz

Santa Maria,

13 de abril de 2016

SUMÁRIO

SUMÁRIO        

1.        INTRODUÇÃO        

2.        OBJETIVOS        

3.        MATERIAIS E MÉTODOS        

3.1. Materiais e Equipamentos        

3.2 Procedimento Experimental        

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO        

5. CONCLUSÃO        

REFERÊNCIAS        

1. INTRODUÇÃO

O desenvolvimento constante da indústria eletrônica e a crescente oferta de produtos eletrônicos, aliados ao aumento do consumo de bens pela população, gera um número cada vez maior de resíduos, os quais precisam ser descartados de maneira correta. No Brasil, a maioria dos produtos eletroeletrônicos não recebe nenhum processamento, toda a sucata de equipamentos eletrônicos é disposta junto com o lixo doméstico em aterros sanitários ou lixões, sendo uma fonte de contaminação.  

Uma solução é o reaproveitamento dos materiais contidos nesses resíduos, gerando receita, evitando a contaminação do meio ambiente e o esgotamento dos materiais devido ao extrativismo. A reciclagem desse tipo de sucata é limitada devido à heterogeneidade dos materiais: metais como alumínio, cobre, ouro, platina e diversos tipos de polímeros, com diferentes propriedades, o que dificulta a separação dos mesmos.

Os principais processos utilizados na reciclagem de sucatas eletrônicas são o processamento mecânico, a hidrometalurgia, a pirometalurgia e a eletrometalurgia. A maioria dos casos emprega uma combinação de dois ou mais destes processos. As principais etapas que constituem o processamento mecânico são: cominuição, classificação e separação dos componentes.

A separação magnética é um método de separação de misturas heterogêneas de componentes sólidos utilizando-se um imã (para separação em pequena escala) ou um eletroímã (para larga escala), sendo possível separar a substância magnética do resto da mistura.

Todos os materiais são afetados de alguma maneira pela presença de um campo magnético. Essa propriedade é chamada susceptibilidade magnética. A partir dela, os materiais podem ser divididos em duas categorias:

• Materiais paramagnéticos: são atraídos por um campo magnético e se movem para posições de mais alta intensidade de campo. Inclui-se aqui os materiais ferromagnéticos.
• Materiais diamagnéticos: são repelidos por um campo magnético e se movem para posições de mais baixa intensidade de campo.

A separação magnética é uma técnica que pode ser utilizada tanto a seco quanto a úmido.

A separação eletrostática é uma técnica para separar materiais condutores de não-condutores. Para ocorrer a separação, é necessária a existência de dois fatores: carga elétrica superficial das partículas, que lhes permita sofrer influência do campo elétrico, e um campo elétrico intenso para desviar uma partícula carregada em movimento.

A separação eletrostática pode ocorrer principalmente por três técnicas: técnica da corrente parasita, separação por efeito corona e a separação triboelétrica.

Os gases, nas CNTP, não conduzem a corrente elétrica, comportando-se como dielétricos. Por outro lado, se submetido a um potencial elevado, ocorre uma descarga iônica e, consequentemente, a condução da corrente elétrica. Na realidade, o que ocorre é um fluxo iônico entre os eletrodos de pequenas dimensões. Denomina-se efeito corona ao fluxo iônico obtido com tais eletrodos, quando submetidos a potenciais elevados.

 O efeito corona é utilizado na eletrização de partículas de minerais durante a separação eletrostática, sendo um dos mecanismos mais eficientes de carregamento. Todas as partículas de formas e dimensões diferentes, condutoras e não condutoras, adquirem cargas com a mesma polaridade do eletrodo. O procedimento prático consiste em fazer passar, através da região do espaço onde está situado o fluxo iônico, as partículas a serem carregadas. Todas aquelas situadas sobre a superfície aterrada recebem um bombardeamento intenso: as condutoras transferem suas cargas à superfície, enquanto que as dielétricas as retêm, permanecendo coladas à mesma.

[pic 1]

Figura 1 – Esquema de funcionamento de um separador eletrostático de alta tensão

1. OBJETIVOS

O objetivo da aula prática foi de continuar a caracterização de carcaças de celulares coletados na cidade de Santa Maria. A partir das operações de moagem e separação granulométrica, o material foi então submetido às operações de separação magnética e separação eletrostática.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

1.  Materiais e Equipamentos

        

1.  Materiais Utilizados

Foram utilizados nessa aula materiais originários carcaças de celulares descartados coletados na cidade de Santa Maria, sendo retirados a partes com materiais nobres, como telas de LCD, baterias e placas de circuito impresso. A sucata recebeu então uma moagem prévia, sendo o material resultante identificado na figura 2.

[pic 2]

Figura 2 - Carcaças de celulares descartados moídos

1.  Equipamentos

        A separação magnética foi realizada em um separador magnético permanente de esteira por via seca, utilizando um campo magnético de ________________, rotação do rolo imã de 70rpm e controle de vibração em 40%.

        [pic 3]

Figura 2 - Separador Magnético

        A separação eletrostática foi realizada em um separador modelo _____________. O separador foi regulado com base em testes preliminares. O eletrodo ionizante a uma distância de 5 cm do rotor com ângulo de 25º, e o eletrodo estático a uma distância de 7 cm do rotor com angulo 75º. A rotação foi ajustada a 20 rpm e a tensão da fonte a 30kV.