AIDIMME reduce el consumo energético, los gases, los ácidos y reactivos peligrosos en el reciclaje de residuos electrónicos
El proyecto CIRWASTE se enmarca en el diseño de propuestas para evaluar la integración de la economía circular en el ámbito del tratamiento de residuos de alto impacto como son los residuos electrónicos.
El objetivo principal consiste en el planteamiento de un proceso de reciclaje con enfoque a la economía circular, donde los metales se recuperan de los residuos de forma que puedan ser utilizados en el mismo o diferentes aplicaciones a su uso original. Para ello, se ha procedido a la identificación y selección de residuos electrónicos con mayor potencial para su reciclaje considerando criterios técnicos, económicos y medioambientales.
Residuos de aparatos eléctricos y electrónicos
Los RAEE son una mezcla compleja de materiales y componentes que, debido a su contenido peligroso, pueden causar importantes problemas medioambientales y de salud si no se gestionan adecuadamente. Además contienen metales básicos y metales preciosos comparables al contenido en minerales y concentrados. Por lo tanto, el reciclaje de RAEE es de primordial importancia tanto para el medio ambiente como para el beneficio económico.
El contenido de metal en los desechos electrónicos varía según la fuente y el tipo de desechos electrónicos. Los circuitos electrónicos impresos en particular, como la parte más valiosa de los desechos electrónicos, son una importante fuente secundaria de materiales valiosos, así como un nuevo tema de investigación que está ganando interés bajo el nombre de “minería urbana”.
Técnicas de recuperación
Actualmente, las técnicas de recuperación industriales consisten en procesos pirometalúrgicos, en los cuales se utiliza energía térmica para fundir lo metales no ferrosos quedando los mismos en forma de escorias. Estos procesos poseen un alto consumo energético y generación de gases contaminantes. Mediante fusión se recuperan metales no ferrosos en forma de escoria y productos intermedios que posteriormente se deben purificar en procesos hidrometalúrgicos.
Los procesos hidrometalúrgicos convencionales para la lixiviación y recuperación de metales preciosos requieren el empleo de ácidos muy concentrados o bien de reactivos cancerígenos, cuya peligrosidad dificulta su aplicación y cada vez resulta menos viable para las empresas.
Investigaciones del proyecto
En el marco de este proyecto, se han evaluado alternativas de recuperación de metales por vía electroquímica de bajo impacto ambiental, aprovechando para ello los residuos de empresas del sector metalmecánico.
Para el estudio preliminar, se ha contado con muestra de circuitos impresos triturados, procedentes de un gestor de recogida y gestión de residuos electrónicos; de componentes informáticos, tecnológicos y telecomunicaciones.
Tras separar distintas fracciones del circuito triturado en función del tamaño de partícula, se procedió a identificar de manera cualitativa los elementos con mayor potencial de recuperación contenidos en dichas fracciones mediante fluorescencia de rayos X (FRX).
Posteriormente se realizaron digestiones y análisis mediante Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS), confirmando el contenido en metales de interés para su recuperación dentro de la economía circular.
Entre los elementos analizados se han encontrado el Cobre, Aluminio y Níquel, y entre aquellos de interés en menos proporción cabe destacar la presencia de oro, platino, itrio y rodio, este último categorizado como el metal más caro del mundo.
Entre los elementos encontrados con menor valor se encuentran el calcio procedente de la fibra de vidrio, el bromo de los retardares de llama o el plomo procedente de las soldaduras de los elementos incorporados en los circuitos.
Se ha realizado un estudio del estado del arte con respecto a las tecnologías existentes, patentes y estudios científicos destinados a la recuperación de recursos de estos residuos. De esta revisión se desprende que no existe un esquema universal para cada una de las fases, y que los procesos de reciclado son una combinación de diferentes tratamientos dispuestos de muchas maneras. La heterogeneidad es el principal inconveniente que dificulta la el reciclaje de estos residuos. Hay muy pocas empresas a nivel mundial dedicadas al tratamiento industrial y valorización de estos residuos, siendo la gran mayoría procesos pirometalúrgicos de alto impacto ambiental y baja selectividad. Por ello, se deben adoptar estrategias adecuadas en función del tipo de PCB, los costes de tratamiento y el valor real del contenido metálico. Esto da lugar a una propuesta de estrategia híbrida como el mejor enfoque disponible.
En cualquier caso, es necesario un pretratamiento basado en el desmontaje para eliminar los componentes reutilizables y peligrosos y triturar las placas a <1mm para favorecer las siguientes etapas. Se procedería con la separación de las fracciones metálicas y plásticas, enriqueciendo la primera mediante métodos físicos como separaciones magnéticas y electrostáticas. Para separar el plástico y las fibras de las placas se recomiendan el tratamiento por ultrasonidos en medio acuoso, donde las partículas plásticas quedan en superficie y se facilita su retirada según ensayos realizados.
Posteriormente se ha lixiviado aprovechando un residuo ácido de decapado procedente de una industria del tratamiento de superficies, actualmente gestionado como residuo, con la posibilidad de asistir el proceso electrolíticamente o bien vía biológica y así reducir el consumo de productos químicos. De esta manera se han conseguido extraer metales preciosos como el oro y el platino.
Tras ellos se procedería a la purificación de los distintos metales selectivamente vía electroquímica y posterior validación de los mismos en el mismo sector. Mediante la adopción de este método, los residuos de PCB y los ácidos de decapado pueden ser utilizados de manera integral, utilizando los residuos para valorizar otros residuos en línea con los objetivos de economía circular y la simbiosis industrial.
Para mejorar la gestión medioambiental de los RAEE, contribuir a una economía circular y mejorar la eficiencia de los recursos, el avance de la recogida, el tratamiento y el reciclaje de productos electrónicos al final de su vida útil es fundamental.
Este proyecto está financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) dentro de los fondos destinados a Líneas I+D 2021
“Este proyecto ha sido cofinanciado por el IVACE” | Número de proyecto: 22100002 Expediente: IMAMCC/2021/1 Duración: Del 01/01/2021 al 31/12/2021 Coordinado en AIDIMME por: GRIMA CARMENA,LAURA Línea de I+D: ECONOMÍA CIRCULAR |
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