Recuperação de Prata Metálica a partir de Chapas de Raio-X

1. INTRODUÇÃO

Os primeiros metais a serem manipulados e utilizados pelo homem em forma ferramental foram aqueles que podiam ser encontrados na natureza como elemento puro, a prata foi um deles. Acredita-se que a prata foi o terceiro metal a ser dominado pelo homem, sendo sua descoberta posterior à do ouro e do cobre. Os objetos de prata mais antigos provêm de 5000 a.C. originários da Índia, o nome dado a esse metal é oriundo do seu brilho característico, a palavra prata do latim (argentum) significa brilhante, o símbolo químico concedido à prata (Ag) deve-se ao seu nome a tradução ao latim. (Souza 2012)

A prata é um constituinte de inúmeros minerais e presente de diversas formas, composição e quantidade distintas, é um mineral raro e sua extração é majoritariamente proveniente do subproduto da extração de outros metais como cobre, chumbo e zinco. O minério de prata é extraído majoritariamente pelo processo de Parkes onde os íons de prata são separados dos metais que estão conectado no procedimento de extração líquido. (GEOSCAN,2021)

A prata possui diversas utilidades, sendo usada na indústria de material fotográfico, eletroeletrônica, radiográfico, na fabricação de moedas e em joias. É usada juntamente com cobre, zinco e cádmio para soldas, na indústria farmacêutica, na fabricação de tanques de evaporação, tubulações e serpentinas e fabricação de espelhos com chumbo. Devido ao seu uso em diversos processos industriais e estar presentes em inúmeros bens materiais, o resíduo de prata pode acarretar diversos perigos a corpos hídricos, mudanças na composição do solo, acrescendo a contaminação de organismos aquáticos e terrestres. A elevada concentração de prata no organismo humano é prejudicial e tóxico para a maior parte dos organismos. (Faria,2014)

Mesmo a recuperação de prata a partir de resíduo hospitalar demandar de processos que preveem acidentes e riscos ambientais, é vista pelo mercado como vantajosa, por ser considerado um metal nobre e escasso. (Faria,2014)

Existem diversas formas possíveis de recuperar prata residual, uma das práticas são a eletrólise, deslocamento metálico, precipitação química e troca iônica. A titulometria de precipitação de Volhard (precipitação química) é um método muito eficiente e utilizado em processos industriais, pela sua simplicidade e baixo custo operacional. Na precipitação, o produto reage com íons metálicos dissolvidos reagindo formando um precipitado insolúvel. O precipitado pode ser separado da água através da filtração ou sedimentação e a água tratada. (KU e JUNG, 2001; FU et al., 2011)

O processo eletrolítico é uma opção animadora para a legislação ambiental. Este processo possibilita estender a capacidade de tratamento dos sistemas físico-químicos aumentando a disponibilidade elementos de oxigênio e hidrogênio nas reações de eletrólise, formando um fluxo crescente de microbolhas que interagem com todo o efluente no reator eletrolítico, submetendo às reações de redução e oxidação, facilitando assim a flotação e floculação do resíduo. A troca iônica consiste na transferência de íons específicos, de uma solução aquosa pouco concentrada para outra mais concentrada, por meio de uma catalisador capaz de trocar seus íons ligados por outros. (FARIA, 2014)

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

De acordo com Dias (2011), existem duas alternativas acessíveis e econômicas para recuperar a prata de filmes radiográficos, a primeira opção envolve a utilização de solução de hipoclorito de sódio 2% (comumente encontrada em água sanitária comercial), enquanto a segunda alternativa utiliza uma solução de hidróxido de sódio 30%. Na imagem apresentada observa-se a sequência de recuperação para ambas as abordagens mencionadas anteriormente. O processo envolve lavagem das radiografias, a solução que contém a lama e os sais de prata e, por fim, a película de acetato de celulose limpa, respectivamente.

IMAGEM 1 - SEQUÊNCIA NAS FORMAS DE RECUPERAÇÃO DE PRATA.

FONTE: AUTOR

O tratamento e a recuperação utilizando uma solução de hipoclorito de sódio a 2,0% resulta na formação de uma lama escura contendo sais de prata em suspensão, acompanhada de impurezas que se precipitam. As folhas de acetato de celulose ficam completamente limpas após esse processo, depois da filtragem o precipitado passa por tratamento com hidróxido de sódio sólido em água e é aquecido por 15 minutos, gerando óxido de prata misturado com as impurezas. Em seguida, aquece-se o óxido de prata com uma solução de sacarose por 60 minutos, resultando em prata impura e sem brilho. Para obter a prata com brilho, é necessário fundi-la em um forno mufla a 1000°C por 60 minutos. Embora esse método possibilite a obtenção de até 2 gramas de prata por metro quadrado de radiografias, o rendimento pode variar conforme o tipo de chapas utilizadas. (DIAS, 2011).

O segundo procedimento de tratamento consiste em utilizar hidróxido de sódio em solução aquosa a 30%. Isso leva à formação de uma mistura contendo lama com sais de prata e impurezas, além das folhas de acetato que ficam limpas, conforme mencionado anteriormente. Após a decantação, a lama é misturada com um material fundente e submetida ao forno mufla a 1000°C por 60 minutos. Esse processo resulta na obtenção de prata impura e escória agregada ao material fundente. Após separar esses componentes, a prata é novamente fundida e mergulhada em água fria com agitação para causar um choque térmico, o que resulta na formação de prata pura e brilhante. Esse método reduz as etapas de filtração e minimiza as perdas, permitindo uma média de 5 gramas de prata por metro quadrado de radiografias. (DIAS, 2011).

IMAGEM 2 - EQUAÇÃO DA REAÇÃO COM HIPOCLORITO DE SÓDIO.

FONTE: DIAS (2012, p.79)

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

3.1. Materiais, Instrumentações e Reagentes

Para esse experimento utilizou-se os seguintes materiais listados na tabela 1.

TABELA 1 - MATERIAS PARA EXTRAÇÃO DE PRATA

Placas de Raio X Dessecador

Bandejas de plástico Fita de PH

Pinça Espátula

Cadinho Pisseta

Mufla Placa de petri

Balança Papel de filtro

Tenaz