UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉSFACULTAD TÉCNICAINSTITUTO DE INVESTIGACIONES Y APLICACIONES TECNOLÓGICAS - IIAT

FUNDACIÓN SUIZA DE COOPERACIÓN PARAEL DESARROLLO TÉCNICO - SWISSCONTACT

OBTENCIÓN DE METALES PRECIOSOSA PARTIR DE RESIDUOSELECTRÓNICOS DESCARTADOS

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Uno de los principales problemas relacionados al creciente desarrollo del mercado del consumidor de equipos eléctricos y electrónicos es, sin duda, la inmensa cantidad de

desechos de este tipo que se encuentran prácticamente sin destino cierto en hogares, oficinas, negocios y otros. Estos artefactos en desuso son de una variedad increíble, por cuanto el desarrollo técnico y tecnológico ha convertido al hombre en un ser consumidor de energía, y por ende, de aparatos que la utilizan. Se entiende por artefacto eléctrico o electrónico todo dispositivo que utiliza energía eléctrica, sin importar de qué manera ésta se produce.

Sin lugar a dudas, lo países de un desarrollo débil, como es el caso de Bolivia, no se quedan a un lado de la problemática descrita; muy al contrario, al no existir en estos países una política clara y efectiva para el manejo de estos desechos, estos países

se convierten en basureros de residuos eléctricos y electrónicos (en adelante REE), con los consiguientes problemas que esto conlleva. En estos casos los desechos son un franco problema para el medio ambiente y la salud humana. Los REE contienen en su estructura una considerable cantidad de materiales aptos para su aprovechamiento; por ejemplo, la reutilización de ciertos componentes de un equipo ya en desuso, o inservible para su reparación, es bastante factible en especial en aquellos mercados, donde estos “repuestos” son caros; por otro lado, las partes de equipos definitivamente en desuso poseen una infinidad de elementos metálicos que también pueden ser convertidos en fuente de materia prima para otros procesos o nuevos usos; finalmente los materiales de “envoltura” de equipos eléctricos y electrónicos son también aptos para su aprovechamiento (plásticos y metales).

La situación del tratamiento y aprovechamiento de estos desechos, a nivel nacional, se encuentra en estado naciente; pocas organizaciones nacionales han puesto interés en el desarrollo de procedimientos y tecnologías para una adecuada gestión de estos artefactos y ya se nota preocupación, en especial por parte de empresas, sobre cómo “deshacerse” de activos que ya no son más necesarios; de acuerdo a normativas generales, las empresas recolectoras de basura no pueden aceptar estos desechos, con lo que el problema va en crecimiento.

Existen varios tipos de clasificación para estos residuos, de manera sencilla y comprensible, la norma europea para este tipo de residuos clasifica los REE en los siguientes grandes grupos:

a) grandes y pequeños electrodomésticos,b) equipos informáticos y de telecomunicaciones,c) aparatos electrónicos de consumo,d) aparatos de alumbrado,e) herramientas eléctricas y electrónicas (con excepción de las herramientas industriales fijas de gran envergadura),f) juguetes y equipos deportivos y de tiempo libre,g) materiales médicos (con excepción de los productos implantados e infectados),h) instrumentos de mando y control,i) máquinas expendedoras.

Esta clasificación cubre prácticamente la totalidad de los equipos eléctricos y electrónicos existentes en el mercado; de todos ellos, y gracias al tremendo avance de las tecnologías de información y comunicación (TIC´s), los grupos b) y c) representan la mayor cantidad de REE. Por esta razón, es lógico que una estrategia para la gestión de REE deba principalmente enfocarse a estos productos, como una primera fase del problema global.

La Fundación Suiza de Cooperación para el Desarrollo Técnico - Swisscontact, institución dedicada al apoyo de emprendimientos en diferentes sectores, pionera en la problemática de gestión y manejo de residuos sólidos; mediante la creación de los Ecovecindarios ha introducido en el medio local

1. LA PAROBLEMÁTICA DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS EN DESUSO

3. SWISSCONTACT Y LA UMSA UNEN ESFUERZOS EN

ESTA INICIATIVA

2. LOS RESIDUOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS (REE)

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nuevos conceptos y prácticas relacionadas a la problemática implicada, poniendo de esta manera una especie de piedra fundamental para el desarrollo de actividades llamadas a solucionar los problemas causados por los REE.

Por otro lado, la Facultad Técnica de la UMSA, a través de su unidad de investigación, el Instituto de Investigaciones y Aplicaciones Tecnológicas (IIAT-UMSA), ha demostrado un interés especial en temas de reciclaje de diferentes materiales, entre ellos los residuos electrónicos.

Con estos antecedentes, estas dos instituciones decidieron dar un paso más significativo en lo referente al manejo y aprovechamiento de los REE. Es así que en una primera instancia, Swisscontact ha realizado una interesante labor de interacción con varias instituciones involucradas en la problemática; empresas recolectoras de residuos, entidades medio ambientales municipales, y otros. Junto a estas instituciones se realizaron talleres de trabajo dedicados a la discusión de los principales aspectos de la gestión y aprovechamiento de los REE; en ellas también tomaron activa participación: Fundación para el Reciclaje (FUNDARE), Organización Mundial de la Salud - Organización Panamericana de la Salud (OMS - OPS) y la Universidad Mayor de San Andrés. De estas discusiones quedaron claras las falencias que producen una ausencia en emprendimientos de manejo y aprovechamiento de los REE, pese a la completa comprensión del enorme significado que conlleva esta problemática. Posiblemente, el principal factor que impide el desarrollo de actividades de reciclaje de REE es la falta de técnicas y tecnología en su manejo, lo que a su vez implica el vacío de emprendimientos particulares, o estatales, para el aprovechamiento de estos materiales.

Con todo este trabajo realizado, y con la filosofía de que si algo no se empieza, entonces nunca acabará, Swisscontact organiza en los ecovecindarios campañas de recolección de REE, en las que involucra a jóvenes equipos de trabajo, además de la activa participación de FUNDARE. El resultado fue bastante alentador, por cuanto las campañas demostraron que existe interés de personas y empresas de deshacerse de equipos obsoletos y/o en desuso con garantías ambientales. Después de estas campañas llegó la pregunta lógica: qué hacer con los REE recolectados? Tratando de dar una alternativa a esta pregunta, un grupo de trabajo de la Facultad Técnica decide tomar esta tarea en sus manos, con los resultados que ahora se presentan.

Un equipo de computación consiste en: una carcasa metálica con una parte de plástico acrílico, que sirven de “envoltura” para todos los accesorios que el computador lleva dentro. La carcasa metálica es fabricada comúnmente de acero para

perfiles rectangulares (con bajo contenido de carbono); esta carcasa sirve de sostén para los diferentes accesorios internos del computador, incluyendo la fuente de poder. Dentro de la carcasa se sujetan diferentes circuitos impresos, unidos por una cantidad significativa de cables; en cada circuito impreso se encuentra otra infinidad de componentes electrónicos (contactos, placas, micro esquemas, resistencias, condensadores).

El material de los cables es generalmente cobre y un revestimiento plástico.

Por otro lado, los circuitos impresos generalmente están hechos de una matriz de fibra de vidrio (70% de la masa de estos circuitos); Cu, Fe, Ni, Zn, Sn, Pb (30% en total); Au (0,01-0,1 %); Ag (0,03-0,3 %); Pd (0,005-0,03 %).

Sobre los componentes cerámicos a base de titanato de bario (BaTiO3) se encuentra una considerable cantidad de plata: Ag (2-5 %); sobre las superficies cerámicas: Au (0,08 %), Ag (0,05-0,2 %), Pd (0,03-0,15 %); Cu, Sn, Pb, Fe, Zn en pequeñas cantidades, con el resto en forma de Al2O3 (casi el 99%).

Las partes metálicas en general están compuestas por bronces en un 60%, donde el cobre en sí alcanza una proporción del 75-90%; también está presente el hierro, hasta un 30% del total. Estas partes metálicas tienen recubrimientos de Au (0,05-1,0 %), de Ag (0,2-0,4 %), Pd (0,1-1,0) y Pt (0,02-0,5 %). Estos últimos metales se encuentran en forma de aleaciones y en capas extremadamente finas.

4. QUÉ HAY DENTRO DE UNA COMPUTADORA?

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Si bien estas cantidades son aproximadas, es engañoso pensar que lo más atractivo, vale decir Au, Ag, Pt, Pd, Cu y otros metales no ferrosos, se encuentran en cantidades insignificantes; por ejemplo, a continuación se puede apreciar que las cantidades de estos metales, en 1000 kg de circuitos impresos, pueden alcanzar cifras interesantes, desde un punto de vista económico.

TABLA No. 1

La anterior tabla muestra cifras muy alentadoras; en este punto es necesario aclarar, que estos datos corresponden a diferentes tipos de análisis. Por esta razón se ha tomado dos extremos, donde las concentraciones, especialmente de Oro, se encuentran también en extremos; lo más aceptable es considerar que el contenido de este metal en circuitos electrónicos de procesadores se encuentra en el orden de 200-500 g/t, cifra muy significativa (recalquemos que estamos hablando de 1 t de circuitos, y no de procesadores completos).

El proceso de desmantelamiento de un ordenador, y en realidad de otros equipos parecidos por su estructura, es el siguiente:

- Se constata la presencia de todos los componentes típicos del procesador- Se desmantelan la carcasa, los elementos de sujeción y se desconectan todos los elementos de la alimentación eléctrica.- Desmantelado de la cara principal interna del procesador- Desmantelado de los elementos de alimentación eléctrica- Desmantelado de los marcos internos metálicos- Extracción de los elementos de alimentación eléctrica- Desmantelado del ventilador- Extracción de cables, contactos- Clasificación por tipos de metales en 4 grupos: ferrosos; cobre, bronces y latones; aluminio; plomo y estaño- Almacenamiento de estos metales para su posible venta- Extracción y almacenamiento de circuitos impresos para su aprovechamiento

El desmantelamiento de un procesador no es una tarea peligrosa, ni está asociada a riesgos de exposición por parte del operario; tampoco es necesario poseer una gran destreza mecánica, y es suficiente una instrucción mediana para estas labores. En el proceso se utilizan herramientas convencionales para el desmantelado, pudiéndose, en casos necesarios, utilizar herramienta neumática.

En operaciones industriales, es también necesario el uso de correas transportadoras para la distribución adecuada de los productos del desmantelamiento; en cada caso, la línea de trabajo deberá garantizar el almacenamiento de todos los grupos de materiales obtenidos después del desmantelamiento.

5. DESMANTELAMIENTO DE PROCESADORES EN DESUSO

Elemento Composición No 1 (min) %

Composición No 2 (max) %

Valor estimado, US$ (min)

Valor estimado, US$ (max)

Au 0,03 0,31 1080 111600Ag 2,5 2,89 1875 2167,5Cu 12,04 23 840 161Al 15,4 17,61 308 352Fe 12,3 7,45 12,3 7,45Ni 3,25 2,2 - -Pb 3,5 2,85 - -Sn 1,4 1,23 - -

Platinoides 0,15 0,3 - -Otros 49,43 42,16 - -

Estimado 4115,3 114287,95

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En la práctica mundial de este tipo de procesos se conoce una infinidad de esquemas que, de una manera simplificada, se pueden resumir en los siguientes.

Esquema 1. Utilización de separación magnética (que separa los componentes férreos de los no férreos) y por aire (a través de

la diferencia de densidad de los elementos de Circuitos Impresos); implica la trituración de los CI en dos etapas con trituradoras de martillo, separación por aire y separación magnética en un campo débil primordialmente para el (Fe) y otra en campo fuerte (para la separación de latones); la separación por corrientes Eddy (un separador que utiliza corrientes inducidas en metales para separarlos de elementos no metálicos), finalmente permite la separación en los siguientes componentes:

• FracciónligeraconpocacantidaddeCuyMP;8-10%.• Fracciónferrosa;12-25%• ConcentradodeCuyMP,conAuhasta1,3kg/tyAghasta15,8kg/t• Metalespesados;7-20%• Concentradodelatones;1-5%• ConcentradodeAl;1-5%

El Au en este caso es obtenido después de la fundición en Cu, como metal colector, mediante la fundición de gránulos ricos en Au. El Au se obtiene después de su disolución en agua regia.

Esquema 2. Esquema de procesamiento de desechos con enfriamiento criogénico. Esta tecnología consiste en el enfriamiento de la materia prima con nitrógeno o aire enfriado, para facilitar su trituración hasta una fracción de 0,2 – 5,0 mm. Después de esta operación se procede a la separación por gravitación de la fracción pesada, que contiene los Metales Presiosos (MP); este producto se somete a lixiviación con ácidos orgánicos, para después proceder a una disolución en ácido nítrico, que da como resultado un precipitado y solución; la solución se trata con electrólisis para la obtención de Ag, mientras que la deposición + disolución se trata con agua regia para la obtención de Au. La trituración criogénica se puede realizar con la utilización de nitrógeno líquido (a una temperatura de -196ºC); esta tecnología ha probado ser bastante compleja y cara, debido al manejo y alto costo del nitrógeno líquido. Otra alternativa para el enfriamiento criogénico, es la utilización de turborefrigeradores, donde los desechos electrónicos son dirigidos a una cámara de enfriamiento profundo (de hasta -90ºC), donde se introduce aire frío, generado por una máquina frigorífica tubular. Después de esta operación el material es enviado a una trituradora convencional, de donde puede dirigirse a las subsiguientes operaciones tecnológicas. El efecto de trituración se efectiviza gracias a que las partes metálicas y las partes de plástico y goma poseen diferentes coeficientes de dilatación térmica.

Esquema 3. Esquema de procesamiento mediante enfriamiento criogénico y varias etapas de triturado con separación magnética; para los casos de materiales blandos se puede utilizar trituradores rotatorios y para la separación de la fracción metálica de la fracción no metálica se utiliza mesas vibradoras. Después de estas operaciones, la fracción pesada se funde con la obtención de una aleación de Cu y MP. Después, de esta aleación se recupera por medio de electrólisis. El cobre se trata nuevamente con electrólisis para su afinado, los lodos de este proceso también se tratan con ácido nítrico, lo que da dos productos: la solución se manda a la electrólisis de Ag, y la deposición se disuelve con agua regia para la obtención de Au, lo que es similar al proceso anterior.

Esquema 4. Procesamiento mediante separación magnética y por aire con un retostado final. Es un esquema bastante complicado: trituración en dos fases, separación por aire para la separación de plástico para su venta, separación magnética para la obtención de níquel; después del retostado, este material se funde y el resultado se trata de manera análoga a los esquemas anteriores.

6. ESQUEMAS GENERALES UTILIZADOS EN EL ENRIQUECIMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS IMPRESOS (CEI)

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Esquema 5. Procesamiento mediante separación magnética y electrostática

A - Tambor en tierra de material conductor; B – Tambor cargado eléctricamente; C- alimentador; D – movimiento de partículas fuertemente cargadas; E – movimiento de partículas cargadas débilmente; F – división. La diferente carga eléctrica del componente valioso de la ganga en el campo eléctrico entre los tambores, define una diferente atracción, lo que permite realizar su separación.

Este proceso supone la subsiguiente fundición con Cu como colector. Está destinado, de manera principal, al tratamiento de diferentes tipos de desechos, tales como: placas electrónicas, artefactos con vacío, circuitos de aparatos de televisión. En este proceso la separación de metales de las placas electrónicas se lleva a cabo mediante separación electrostática. Para esto, los desechos se trituran en una trituradora de cuchillos y en una de cono, el proceso de separación electrostática se lleva a cabo para la fracción 1-2 mm. Por gravedad, y con un elevado grado de confiabilidad, el material se divide en dos partes: metales y no metales (1,25 mm) y no metales (-1,25 mm) a su vez, la fracción no metálica puede ser dividida después de un tratamiento por gravedad para la separación de los metales. Después de ello se supone la fundición con un colector (generalmente Cu), para luego, mediante electrólisis, separar el cobre y los metales preciosos de forma análoga a los anteriores esquemas.

Los separadores por aire poseen un ventilador, que produce en su interior un flujo de aire continuo (su circulación se muestra con flechas). El material triturado del embudo, ingresa al disco distribuidor en movimiento y es lanzado hacia las paredes del cono interno del aparato, separando a las partículas grandes por el conducto 6; las partículas pequeñas, encerradas en el flujo de aire, se separan y asientan en las paredes del corpus, para dirigirse por el conducto 7. La apertura de las puertecillas 5, define la calidad de la separación.

Esquema principal de un separador por aire

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1- corpus; 2- cono interno; 3- disco distribuidor; 4- ventilador; 5- puertas de regulación; 6, 7- conductos para partículas grandes y pequeñas; 8- embudo.

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Esquema 6. Procesamiento de desechos electrónicos con la utilización de enfriamiento criogénico. Está destinada al tratamiento principalmente de residuos de equipos electrónicos y equipos fallados de industrias relacionadas. Primero se realiza una separación manual de piezas de tamaño considerable. Después se procede al enfriamiento criogénico, para su posterior trituración, luego se procede a una separación de la parte magnética en un campo magnético débil. Después de una segunda separación magnética en un campo fuerte se obtiene también aleaciones en base a hierro de metales pesados.; después de esto se procede a la fundición con colector de cobre, donde el metal fundido es básicamente cobre y (MP), después se procede a la electrólisis de cobre, de donde se obtienen lodos que se tratan de manera análoga al esquema No. 3.

Esquema 7. Supone el calcinado (quemado) de los componentes electrónicos, con la subsiguiente fundición con colector de cobre. El calcinado se realiza con dos objetivos: recuperación de metales de bajo punto de fusión, como el estaño, plomo y la eliminación parcial de materiales plásticos.

Esquema 8. Es un esquema de obtención de (MP) mediante la disolución de desechos en una mezcla ácida. El método se centra en la disolución del material de partida en una mezcla de ácidos sulfúrico, nítrico y clorhídrico. El nivel de extracción de la plata es de 99.9 %, que luego se obtiene de la solución mediante métodos de separación.

Durante el 2009 y 2010, estas dos instituciones aunaron esfuerzos, para la realización de actividades tangibles relacionadas al reciclaje de equipos eléctricos y

electrónicos en el medio local. Es así que Swisscontact realiza varias campañas de recolección de REE a través de sus Ecovencindarios, y de campañas zonales en distintas locaciones de la ciudad de La Paz. Como resultado, se obtuvieron moderadas cantidades de REE, pero suficiente, como para realizar unas primeras pruebas piloto.

De todos los equipos recibidos en estas primeras campañas, se logró realizar una primera clasificación de materiales, bajo el siguiente esquema:

Esquema básico de desmantelamiento

El esquema propuesto, claramente muestra que se han obtenido prácticamente los mismos productos, que se obtienen en operaciones similares a nivel mundial. Los plásticos, en su mayoría, pueden ser reciclados y fueron ofertados a empresas dedicadas al rubro; los aceros tienen buena aceptación entre los recicladores de metal locales, y no constituyen un problema en la cadena; el Cobre y otros metales también gozan de aceptación entre los recicladores y por lo tanto no presentan dificultad en su utilización; los vidrios provenientes de los monitores, debido a su contenido de plomo, por el momento deben ser simplemente dispuestos en lugares especialmente destinados para este objeto; finalmente, se tiene un producto de interés especial: los circuitos electrónicos impresos (CEI) que contienen metales de alto valor (Au, Ag, Pt, Pd, Cu), esta experiencia ha demostrado que los datos referenciales sobre su contenido en las placas impresas se corroboran plenamente, como se verá a continuación.

7. PRIMERA EXPERIENCIA UMSA – SWISSCONTACT

Recolección

Desmantelado

Clasificación

Plásticos

Vidrios

Aceros

Circuitos*

Otros (Cu)

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De esta manera, la primera etapa de este trabajo de investigación se centró en la valoración técnica de dos métodos de extracción de metales preciosos de circuitos impresos (cuarto componente del esquema): el hidrometalúrgico y el pirometalúrgico. Para tal efecto, fue necesario realizar una etapa de tratamiento, enriquecimiento y clasificación de los CEI entrantes a la experimentación. Lamentablemente, las posibilidades de acceso a equipamiento adecuado fueron muy limitadas. Por tal motivo se tuvo que utilizar un esquema de trabajo bastante simplificado que tuvo las siguientes fases :

• Trituración manual de los Circuitos Electrónicos Impresos (CEI) hasta una medida aproximada de 15x15 cm• Trituración en molino de bolas hasta la obtención de material pulverizado• Separación magnética en tres productos: magnético, semimagnético y no magnético

En total, el balance de masas de los CEI obtenidos, luego del desmantelamiento es el siguiente:

30 kg de CEI destinados al tratamiento hidrometalúrgico ácido 30 kg de CEI destinados al tratamiento pirometalúrgico (fundición al cobre) Total: 60 kg de CI

En las siguientes fotografías se puede apreciar el proceso de desmantelamiento realizado en los predios de la Facultad Técnica, UMSA. Los operadores son estudiantes de las distintas carreras de esta facultad.

Imágenes del proceso primario de desmantelamiento

El tratamiento hidrometalúrgico supone la utilización de ácidos y mezclas de ácidos para la disolución de los metales nobles en ellos, para su posterior obtención mediante precipitación. El proceso pirometalúrgico supone la fundición de los CEI en conjunto con cobre, para que éste último absorba a los metales preciosos y de esta manera obtener una aleación que contiene cobre, oro, plata y platinoides; esta aleación se refina luego electrolíticamente, quedando un sedimento de metales preciosos, que después de una segunda fundición resulta en la llamada aleación doré, que es una aleación de metales preciosos de alto valor comercial.

Fotografía 1

Fotografía 3

Fotografía 2

Fotografía 4

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Trituración manual de los CEI hasta una medida aproximada de 15x15 cm. Esta trituración se realizó con la ayuda de cierras circulares eléctricas, con el objetivo de obtener material apto para la alimentación del molino de bolas posteriormente utilizado.

Luego se procedió a la trituración en molino de bolas (fortografía 8) hasta la obtención de material pulverizado. El laboratorio de metalurgia y materiales, dependiente de la UMSA, tiene a su disposición un laboratorio de procesamiento de minerales, que fue utilizado para los fines de esta investigación. En este laboratorio se utilizó un molino de bolas, apto para la trituración primaria de los CEI.

Si bien esta solución pareció ser bastante viable y confiable, se pudo constatar el pobre estado mecánico de este molino, hecho que impidió un buen nivel de trituración. De todas maneras, esta operación logró conseguir un material pulverizado, capaz de ser tratado posteriormente en el separador magnético, que bien pudo darnos una idea sobre el contenido de metales preciosos en los materiales tratados.

En las fotografías se observa el trabajo del molino de bolas, donde se puede evidenciar que, pese al prolongado tiempo de las pruebas (en algunos casos 4 horas), aún quedaron grandes pedazos de circuitos impresos sin ser triturados.

Esto nos indica de una manera tajante, la necesidad de cortar los circuitos impresos en pequeñas fracciones antes de ser sometidas al molino. Por esta razón, la primera conclusión a la que se llegó es que necesariamente se debe utilizar un equipo como un molino de cuchillas o martillos, con el objetivo de conseguir fracciones de circuitos de aproximadamente 3-4 cm, para su posterior tratamiento.

La separación magnética dio tres productos: magnético, semimagnético y no magnético. Como ya se explicó con anterioridad, el material obtenido después de la trituración consistió, principalmente en: 1. Grandes piezas de circuitos prácticamente intactos (50%), 2. Fracción media de circuitos parcialmente triturados (40%) y 3. Material pulverizado, apto para el tratamiento en el separador magnético (10%).

Operación del molino de bolas

Fotografía 5

Fotografía 6

Fotografía 8Fotografía 7

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De los porcentajes citados con anterioridad se puede llegar a la conclusión que el sistema de trituración no ha tenido el éxito esperado: lamentablemente el equipamiento que se tenía a disposición no cumplió con las expectativas puestas en él; el molino de bolas está diseñado para su funcionamiento en un medio acuoso, lo que no es permisible en el proceso de trituración de circuitos, por cuanto esto causaría una inmediata oxidación de los materiales tratados.

De todas maneras, se pudo conseguir elementos aptos para continuar con esta experimentación; específicamente, se decidió proseguir con el siguiente esquema de trabajo

SEPARACIÓN DE METALES MEDIANTE ÁCIDOS. ENSAYOS QUÍMICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE METALES EN RESIDUOS ELECTRÓNICOS.

En este punto es necesaria la realización de una serie de procedimientos de separación de metales, mediante ácidos, con el correspondiente análisis químico de los productos obtenidos. Como ya se ha mencionado con anterioridad, existen dos métodos básicos para la extracción de metales preciosos de componentes electrónicos; el hidrometalúrgico líquido y el pirometalúrgico. A su vez, dentro del primer grupo, se pueden distinguir tres técnicas usadas:

I Extracción con ácidos puros o mezcla de ácidosII Lixiviación mediante tiourea y sulfato férricoIII Lixiviación mediante cianuro sódico e hidróxido de sodio

Después de estas operaciones se procede a la separación química o electroquímica de metales como hierro, cobre, cinc, plomo, cadmio y otros ya disueltos, como también de metales preciosos (también disueltos) tales como platino, plata, oro, paladio, etc. Otra salida posible es la separación y concentración de metales preciosos, como el oro, mediante extracción con la ayuda de solventes como metil etil cetona o metil isobutil cetona.

Es también utilizada la separación por extracción de cobre, con solventes orgánicos previa reacción de formación de complejo no polar con ión metálico central de cobre.En el caso del método pirometalúrgico, se utiliza la fundición al cobre, con la subsiguiente refinación electrolítica de cobre impuro.

En el caso de la experiencia desarrollada por el IIAT-UMSA, el material pulverizado fue inicialmente cuarteado y como resultado se utilizó una pequeña masa de material tamizado a malla -20 (es decir, una malla con un orificio de -0.84 mm): semimagnetico MUESTRA I, material magnético MUESTRA II y no magnético MUESTRA III respectivamente. Estas muestras fueron analizadas para respectivo análisis. En la figura a continuación. se puede observar el esquema de los productos salientes del separador magnético.

CEI entrantes al molino

Fracción gruesa

Fracción mediana

Tratamiento HMy PM

Análisis

Separador MagnéticoMaterial pulverizado

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En consideración que todos estos productos mostraron una gran cantidad de plásticos y materiales no metálicos, se decidió proceder a una previa calcinación de estos materiales, con el objetivo de reducir la cantidad de material no metálico. Posteriormente, se procedió al análisis químico de componentes, después de la disolución del material calcinado en una mezcla de agua regia, con el uso del equipo de absorción atómica. Los resultados de este análisis se muestran en la siguiente tabla.

TABLA No. 2 Análisis químico del material tamizado (malla -20)

*1 ppm = 1mg/kg = 1g/t

Los resultados de la tabla corroboran el proceso seguido, por cuanto la muestra III, material no magnético, es la que más pérdidas sufrió por su elevado contenido de materiales plásticos y no metálicos. Los porcentajes de residuos insolubles obtenidos también se encuentran en correlación con el proceso: la muestra III se caracteriza por una gran insolubilidad, por cuanto está formada principalmente por plásticos y otros materiales no metálicos. En cuanto a los contenidos metálicos, es claro que el cobre se encuentra en mayor cantidad en la muestra I.

Las cantidades de Au, principalmente, son correlativos a los datos teóricos referidos; esta experimentación mostró que el contenido de este metal puede alcanzar los 420 g/t en CEI.

Con esta primera experiencia obtenida, se ha logrado conseguir una sistematización del proceso, que nos indica los productos obtenidos y su consiguiente utilización.

Material triturado tamizado

- 20

NomagnéticoMuestra III

SemimagnéticoMuestra I

MagnéticoMuestra II

Iman1

Iman2

Parámetro

Medido MuestraI MuestraII MuestraIII

Perdidas por Calcinación

700ºc (1 Hora)26,33% 16,86% 61.45%

ResiduoInsoluble 43,21 % 30,49 % 58,75 %

Cu 50,2% 1,51% 15,7%

Fe 1,30% 30,12% 0,71%

Zn 0,44% 0,5151% 0,65%

Cd 42.01ppm 25.86ppm 0.00ppm

Pb 86,56ppm 85,44ppm 64,19ppm

Ag 5.72ppm 3.78ppm 5.03ppm

Pt 10.42ppm 24.16ppm 49.27ppm

Au 86.47ppm 89.06ppm 420.53ppm

8. SISTEMATIZACIÓN DEL PROCESO. FUTURAS ACCIONES

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Entonces, del desmantelamiento obtenemos los siguientes productos, con su respectivo uso y aplicación:

a) Metales ferrosos fundidoras locales (comprobado)b) Metales no ferrosos recicladores de chatarra locales (comprobado)c) Plásticos recicladores locales (en confirmación)d) Vidrios con plomo disposición especiale) CEI futura investigación, obtención de Au, Ag, Cu

Como se aclara con anterioridad, la mayoría de los productos ya tiene un destinatario o uso definido, quedando aún el plástico con un destino incierto.

Los procesos de desmantelamiento, como se aclararon en un párrafo anterior, no presentan un peligro latente para los operadores ni el medio ambiente. Los productos que han encontrado sus destinatarios (recicladores de chatarra), tienen

en sus nuevos concesionarios la responsabilidad de responder a normas medioambientales en su futuro uso: en este sentido, es claro señalar que esta propuesta no tiene como objetivo normalizar o controlar estas actividades, por cuanto ellas van más allá del alcance de nuestras posibilidades.

Los vidrios de monitores descartados contienen plomo, de ahí la necesidad de disponerlos de manera segura, por el momento; en un futuro, en caso de necesidad, esta operación podría merecer otro tipo de tratamiento específico.

Por otro lado, los CEI contienen la mayoría de los contaminantes en su interior.

Una de las sustancias más problemáticas que se encuentran en los CEI y en los REE en general son los retardantes de llama con los que la ley obliga a cubrir los circuitos impresos, los cables y las carcasas para hacerlos poco inflamables. Los usados más habitualmente son halogenados: contienen bromo o flúor, lo que causa que durante la fabricación, el vertido o la incineración de estos elementos se liberen dioxinas y otros contaminantes hacia el medio ambiente.

El plomo, cadmio y mercurio (causantes de males cancerígenos y mutagénicos al ser humano) se encuentra ampliamente en estos elementos: el plomo se utiliza para soldar los chips a las placas, y en las pantallas de rayos catódicos (las que no son planas) para absorber una parte de las radiaciones electromagnéticas que generan las pantallas. El cadmio y el mercurio también se utilizan en dichas pantallas. Durante el uso de los ordenadores no estamos expuestos a dichos elementos, pero se convierten en un peligro cuando se liberan al medio durante la fabricación y al desechar el ordenador. Por todas estas razones es importante la eliminación controlada de este tipo de desechos sólidos.

Por esta razón, durante el tratamiento específico de estos circuitos, se debe poner especial interés en su manejo, de tal manera de evitar cualquier posible contaminación líquida, sólida o gaseosa de estos elementos hacia el medio ambiente.

9. CONSIDERACIONES MEDIOAMBIENTALES