Recuperação de ítrio a partir de resíduo de lâmpadas de LED tubulares por rota hidrometalúrgica (2022)
- Authors:
- Autor USP: OLIVEIRA, RAFAEL PIUMATTI DE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: TERRAS RARAS; ÍTRIO; HIDROMETALURGIA; MINERAÇÃO
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: As lâmpadas de LED atualmente dominam o mercado de iluminação gerando consequentemente um volume crescente de resíduos. A presença de metais críticos e de interesse econômico, como o Y, Ga, Cu, Au e a Ag, tornam o LED uma fonte de material secundário potencial, porém ainda inexplorada comercialmente. Vislumbrando motivar o tratamento do resíduo de lâmpadas de LED e favorecer sua valorização e reciclagem, o presente trabalho teve por objetivo a recuperação de Y a partir de lâmpadas LED por rota hidrometalúrgica. Para tal, foram realizadas a coleta e o desmantelamento; caracterização do resíduo; estudo do pré-processamento, extração e recuperação de metais. As lâmpadas tubulares de LED branco frio foram coletadas e desmanteladas para separação dos dispositivos LED. A caracterização dos dispositivos LED mostrou um teor (%m/m) de 0,5% de Y; 0,02% de Ga; 0,01% de Au; 0,16% Ag; 7% de Pb; 11% de Sn; 0,6% de Bi; 20% de Cu; 28% de Fe e 7% de Zn. O Y foi detectado em partículas de aluminato, encapsuladas em silicone. Portanto, foi adotada a fusão alcalina a 700°C por 3h, relação NaOH/LED 1:1 para o pré-processamento dos dispositivos LED. Por meio da lixiviação em HNO3 2,5 mol/L, por 20 min a 90°C, 91% do Y foi lixiviado. A purificação do licor foi realizada por extração por solventes, com 97% de extração do Y em CYANEX 923, diluído a 10% em querosene, pH 0,5, FA/FO 1:1, 25°C, em único estágio, e reextração de 98% do Y em HCl 4 mol/L, em dois estágios contracorrente, 25°C, FA/FO 1:1. A recuperação do Y foi realizada no licor purificado concentrado 10x por evaporação, através da precipitação como oxalato, obtendo-se o Y2O3 com 99,75% de pureza após calcinação a 800°C por 2h. Por fim, a rota hidrometalúrgica proposta permitiu a recuperação de 86,5% do Y, mostrando ser viável tecnicamente, possibilitando a reinserção do Y no mercado.
- Imprenta:
- Data da defesa: 21.10.2022
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ABNT
OLIVEIRA, Rafael Piumatti. Recuperação de ítrio a partir de resíduo de lâmpadas de LED tubulares por rota hidrometalúrgica. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20122022-084742/. Acesso em: 29 dez. 2025. -
APA
Oliveira, R. P. (2022). Recuperação de ítrio a partir de resíduo de lâmpadas de LED tubulares por rota hidrometalúrgica (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20122022-084742/ -
NLM
Oliveira RP. Recuperação de ítrio a partir de resíduo de lâmpadas de LED tubulares por rota hidrometalúrgica [Internet]. 2022 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20122022-084742/ -
Vancouver
Oliveira RP. Recuperação de ítrio a partir de resíduo de lâmpadas de LED tubulares por rota hidrometalúrgica [Internet]. 2022 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20122022-084742/ - Extraction of yttrium from light‑emitting diode waste by alkali fusion followed by acid leaching
- Characterization of wasted LEDs from tubular lamps focused on recycling process by hydrometallurgy
- Copper recovery assessment from tubular led lamp strips
- Characterization of end-of-life LEDs: Mapping critical, valuable and hazardous elements in different devices
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