Autor |
Kich, Agnes Mitzi; |
Lattes do autor |
http://lattes.cnpq.br/6376996112429261; |
Orientador |
Brehm, Feliciane Andrade; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/8126174297312115; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Sigla da instituição |
Unisinos; |
País da instituição |
Brasil; |
Instituto/Departamento |
Escola Politécnica; |
Idioma |
pt_BR; |
Título |
Avaliação do beneficiamento e recuperação de materiais críticos de ímãs de NdFeB pós-consumo; |
Resumo |
O aumento da geração de Resíduos de Equipamentos Eletroeletrônicos (REEE) tem
se tornado uma preocupação global sendo impulsionado pelo rápido avanço
tecnológico e pelo aumento do consumo de dispositivos eletrônicos. A disposição
inadequada desses resíduos não só tem o potencial de causas impactos ambientais
negativos, como também resulta na perda de recursos valiosos, incluindo elementos
terras raras (ETR), essenciais para a produção de tecnologias modernas. Diante
desse cenário, este estudo avaliou a viabilidade da reciclagem de ímãs de NdFeB
provenientes de HDs pós-consumo por meio da recuperação desses materiais. Foi
utilizada a metodologia de decrepitação por hidrogênio (DH) como etapa inicial para a
extração e separação dos ímãs. Esse processo foi aplicado com o objetivo de
recuperar os materiais para posterior fabricação de ímãs reciclados por meio da rota
convencional de metalurgia do pó. A etapa de preparo dos pós para posterior
compactação dos corpos de prova, foi adaptada para reduzir impactos ambientais e
riscos ocupacionais, eliminando o uso de solventes na etapa de moagem. Essa
modificação visou minimizar a geração de efluentes líquidos perigosos e a exposição
dos trabalhadores a substâncias tóxicas, além da simplificação do processo. Os ímãs
de NdFeB dos REEE foram caracterizados através das técnicas de ICP-OES, DRX,
FRX e MEV. A utilização da DH demonstrou um aumento significativo na eficiência da
moagem dos ímãs, passando de 25,33% para 73,33%. Esse percentual refere-se à
quantidade de material efetivamente moído dentro do mesmo tempo de moagem. No
entanto, a etapa de sinterização apresentou resultados insatisfatórios, pois a ausência
de solventes na moagem comprometeu a granulometria e a compactação dos corpos
de prova, favorecendo a oxidação e prejudicando a coesão dos ímãs obtidos. A
pesquisa reforça a necessidade de controle rigoroso das condições de processamento
para minimizar esses efeitos. Os resultados obtidos através das micrografias de MEV
indicam que a DH é uma abordagem promissora para a reciclagem de ímãs de NdFeB.
Contudo, ajustes são necessários para viabilizar a produção de ímãs reciclados,
destacando a recuperação de REEE como estratégia fundamental para reduzir a
extração de matérias-primas críticas e promovendo a circularidade de materiais.; |
Abstract |
The increase in Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) generation has
become a global concern, driven by rapid technological advancement and the growing
consumption of electronic devices. The improper disposal of this waste not only has
the potential to cause negative environmental impacts but also results in the loss of
valuable resources, including rare earth elements (REEs), which are essential for the
production of modern technologies. In this context, this study evaluated the feasibility
of recycling NdFeB magnets from post-consumer hard disk drives (HDDs) through the
recovery of these materials. The hydrogen decrepitation (HD) method was employed
as an initial step for the extraction and separation of the magnets. This process was
applied with the goal of recovering materials for the subsequent production of recycled
magnets using the conventional powder metallurgy route. The powder preparation
stage, prior to compacting the test specimens, was adapted to reduce environmental
impact and occupational risks by eliminating the use of solvents during milling. This
modification aimed to minimize the generation of hazardous liquid effluents and
workers’ exposure to toxic substances, while also simplifying the process. NdFeB
magnets from WEEE were characterized using ICP-OES, XRD, XRF, and SEM
techniques. The use of HD demonstrated a significant increase in the grinding
efficiency of the magnets, rising from 25.33% to 73.33%. This percentage refers to the
amount of material effectively ground within the same milling time. However, the
sintering stage yielded unsatisfactory results, as the absence of solvents during milling
affected particle size distribution and specimen compaction, promoting oxidation and
compromising the cohesion of the resulting magnets. The research highlights the need
for strict control of processing conditions to minimize these effects. The SEM
micrographs indicate that HD is a promising approach for NdFeB magnet recycling.
Nevertheless, adjustments are required to enable the effective production of recycled
magnets, emphasizing WEEE recovery as a key strategy for reducing the extraction of
critical raw materials and promoting material circularity.; |
Palavras-chave |
Resíduos de equipamentos eletroeletrônicos; HDs; Materiais críticos; ímãs de NdFeB; Recuperação; Decrepitação por hidrogênio; Waste electrical and electronic equipment; HDDs; Critical materials; NdFeB magnets; Recovery; Hydrogen decrepitation; |
Área(s) do conhecimento |
ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil; |
Tipo |
Dissertação; |
Data de defesa |
2025-03-26; |
Agência de fomento |
FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos; |
Direitos de acesso |
openAccess; |
URI |
http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13733; |
Programa |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; |