Recuperación de cobre a partir de residuos de tarjetas de circuitos impresos

Abstract

Las tarjetas de circuitos impresos (TCI) son una parte importante de los RAEE y su procesamiento es complejo debido a la heterogeneidad en su composición. Se ha estimado que estos residuos contienen alrededor de 20% de cobre, que es mucho más que la cantidad de cobre presente en algunos de sus minerales, por lo que pueden considerarse como una fuente secundaria para este metal, fomentándose la preservación de los recursos naturales y ser económicamente rentable. En este trabajo, se presenta un estudio sobre la recuperación de cobre a partir de TCI desechadas. El primer paso inicia con la recolección de las placas, continuando con la reducción de tamaño del material y su clasificación. Posteriormente se realiza la etapa de lixiviación con ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno a temperatura controlada, lo que permite obtener el metal en solución, registrándose concentraciones de cobre de 9.7 a 12.2 g/L. Para separar el cobre de la solución, se utiliza la extracción líquido-líquido con un agente extractante (ACORGA M5774), el cual es altamente selectivo para cobre. La siguiente etapa es la desextracción (stripping), que consiste en poner en contacto la fase orgánica cargada con el metal cobre y ácido sulfúrico, esto con la finalidad de regenerar el agente extractante y obtener al electrolito en solución ácida, que se emplea en la última etapa conocida como electrodeposición, en la que se obtiene el cobre metálico con excelentes valores de eficiencia. Se determinaron también las etapas teóricas de extracción y desextracción a partir de las isotermas experimentales. Lo que permitirá el planteamiento de un sistema de operación en continuo. Se realizó también un análisis de costo de operación del proceso a escala laboratorio, de manera que permitió obtener un cálculo preliminar del costo de recuperar cobre a partir de TCI mediante este proceso. Para analizar la factibilidad económica del proceso es necesario tener en consideración: el costo de capital, que involucra el diseño de equipos y el costo de operación, en el que se considera el costo de materias primas, costo de energía, costo de servicios, entre otros. Sin embargo, estudios recientes demuestran que es más barato recuperar cobre y otros metales de los desechos electrónicos que obtenerlos de la minería tradicional, debido a la disponibilidad de éstos. Este proceso es técnicamente factible ya que permite tener altas eficiencias de recuperación de este metal y puede proponerse como una alternativa viable para dar solución al problema de disposición final de las TCI, contribuyendo a la disminución del impacto ambiental, reciclar la materia prima y llegar a disminuir los costos de operación, debido a la reincorporación del metal a la cadena de producción.