1. INTRODUCCIN Los equipos electrnicos y elctricos denominados como AEE (por su sigla en Ingls), contienen una amplia gama de componentes metlicos, plsticos y otras sustancias potencialmente peligrosas que son de gran preocupacin en el mundo, no slo por el alto valor econmico que representa el reciclaje de estos materiales, sino por el gran impacto ambiental que estos generan sobre el ambiente y los ser humanos. Los AEE contienen metales valiosos como el oro, la plata y el platino, pero adems en muchas ocasiones elementos halgenos, mercurio, cadmio y plomo que son de gran preocupacin ambiental. Por ejemplo un telfono celular puede contener ms de 40 elementos que van desde el cobre, el estao, el oro, la plata y el paladio, hasta los elementos como litio y el cobalto que son de gran impacto ambiental, en una proporcin conjunta de aproximadamente el 23 % del peso total y en contenidos para el caso de los valiosos hasta de 200 300 partes por milln, que representan una gran oportunidad econmica por la gran demanda de telfonos celulares en el mundo, pero que a la vez representa una gran amenaza para el planeta, sino se recurre a una metodologa de recuperacin tcnica y tecnolgica desarrollada. As como ocurre con los telfonos celulares, tambin pasa con todos los AEE, entre los cuales se encuentran los equipos de cmputo cuya demanda crece da a da por el avance significativo en las tecnologas de la informacin y las comunicaciones. Segn un diagnstico de electrodomsticos y aparatos electrnicos de consumo realizado por la Asociacin Nacional de Empresarios de Colombia, el Centro Nacional de Produccin y la Secretara Federal de Asuntos Econmicos de Suiza, se estima que en el 2008 hubo una generacin de 40.500 Toneladas de basura electrnica en Colombia. Computadoras, televisores, equipos de audio, monitores, celulares, controles remotos, impresoras, y juguetes que funcionan a pila, hacen parte, entre otros, de este inventario, que en su gran mayora llega a los rellenos sanitarios, por carencia de una legislacin que controle el destino final de los residuos de los aparatos elctricos y electrnicos, y por la falta de tecnologas eficientes que recuperen los materiales; existen estudios que confirman que el 25% de los AEE es material recuperable, el 72% es reciclable y slo el 3% es desechable. Sin embargo ante este panorama, los esfuerzos en el mundo no son significativos, no existen estudios y aplicaciones tecnolgicas de recuperacin de metales a partir de desechos electrnicos, que garanticen separacin selectiva, limpia, sostenible y que involucren tecnologas como la lixiviacin y electrodeposicin de metales. En Argentina no existe an un esfuerzo mancomunado para el reciclado de la basura electrnica. Por ejemplo, se considera que un 60% es descartado en basurales y/o se acumula en empresas y hogares sin procesar, y no llega al 2% el material electrnico que es recuperado y reutilizado por organizaciones con fines socialesHoy casi todas las aplicaciones electrnicas presentes en diversos artefactos, componentes o sistemas electrnicos son importadas, debido al desconocimiento de los materiales constituyentes. Si bien deben buscarse soluciones para la gestin integral de los residuos de aparatos elctricos y electrnicos, que acompaen y fomenten la sancin de una norma que sea eficaz y eficiente, hasta tanto esto no se produzca es importante promover y replicar acciones para generar conciencia del problema que enfrentar la Humanidad en los prximos aos en cuanto a la temtica aqu discutida.En los prximos aos el problema ambiental ser considerable, debido a los contenidos de sustancia txicas como los bromuros de llama retardante, las resinas epxicas y los plsticos, que fueron considerados en la conveccin de Estocolmo, como contaminantes de la salud humana y el medio ambiente, al ser incinerados sin ningn control.2. SITUACION GLOBALEl Programa de las Naciones Unidas para el medio ambiente, estim que en el mundo se generan cada ao entre 20 y 50 millones de toneladas de AEE, con contenidos de sustancias de bromuro de llama retardante (BFR), plsticos PVC, y resinas epxicas, y donde la chatarra electrnica de computadoras juega un papel preponderante; slo en Estados Unidos en el ao 2002 de retiraron del servicio 12,75 millones de toneladas de computadoras, que contenan un 70 % de porcin no metalica y un 30 % de porcin metlica; constituida esta ltima aproximadamente por: 20 % de cobre (Cu), 8 % de hierro (Fe), 4 % de estao (Sn), 2% de nquel (Ni), 2 % de plomo (Pb), 1% de zinc (Zn), 0,2 % de plata (Ag), 0,1 de oro (Au), y 0,0005 % de paladio (Pd). 4 Reportes de la Universidad de Ciencia y Tecnologa de Noruega muestran adems que, las tarjetas electrnicas de las computadoras contienen en promedio 7 % de Fe, 20 % de Cu, 5 % de Al, 1,5 % de Pb, 1% de Ni, 100 ppm de Ag, 250 ppm de Au y 110 ppm de Pd, representando los metales preciosos, el 79 % del valor econmico total de los metales contenidos. La recuperacin de metales preciosos implica contar con tecnologas eficientes para la ejecucin de los procesos de recuperacin, previas a la extraccin de los materiales metlicos de inters, que no permitan prdidas y emanaciones de sustancias como los bromuros de llama retardante a la atmsfera y a las corrientes de agua.

3. OBJETIVO DEL PROYECTOEl objetivo primordial del proyecto es la recuperacin de metales de alto valor econmico de los circuitos impresos tales como el oro, plata y en menor medida el cobre, aluminio y hierro (bsicamente los esfuerzos estarn concentrados sobre los dos primeros los cuales son los de mayor valor economico). Desde luego esto se llevara a cabo con la premisa de generar el menor impacto sobre el medio ambiente, por sobre todas las cosas. Ambos objetivos van de la mano el uno del otro y no puede haber una disociacin entre ambos, ya que se estara incurriendo en un grave error teniendo en cuenta que este es un proyecto social, por lo cual no puede perjudicar a la sociedad sino que debe favorecerla tanto en el aspecto social, medioambiental y economico. Los circuitos impresos generalmente estn 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 cermicos a base de titanato de bario (BaTiO3) se encuentra una considerable cantidad de plata: Ag (2-5 %); sobre las superficies cermicas: Au (0,08 %), Ag (0,05-0,2 %), Pd (0,03-0,15 %); Cu, Sn, Pb, Fe, Zn en pequeas cantidades, con el resto en forma de Al2O3 (casi el 99%). Las partes metlicas en general estn compuestas por bronces en un 60%, donde el cobre en s alcanza una proporcin del 75-90%; tambin est presente el hierro, hasta un 30% del total. Estas partes metlicas 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 ltimos metales se encuentran en forma de aleaciones y en capas extremadamente finas.A continuacin en la siguiente tabla se observa la cantidad de estos metales, presentes en 1000 kg de circuitos impresos, y los valores en dolares que pueden alcanzar, las cuales son cifras interesantes desde el punto de vista economico.

La anterior tabla muestra cifras muy alentadoras; en este punto es necesario aclarar, que estos datos corresponden a diferentes tipos de anlisis. Por esta razn se ha tomado dos extremos, donde las concentraciones, especialmente de Oro, se encuentran tambin en extremos; lo ms aceptable es considerar que el contenido de este metal en circuitos electrnicos de procesadores se encuentra en el orden de 200-500 g/t, cifra muy significativa (recalcamos que estamos hablando de 1 t de circuitos, y no de procesadores completos).4. TEORIA SOBRE DE RECICLADO DE BASURA ELECTRONICA H.Y.Kang, reporta un esquema de la fases (operaciones unitarias) que deben cumplirse en el reciclaje de materiales electrnicos: Clasificacin y separacin de materiales (peligrosos, reutilizables, tubos de rayos catdicos y con contenido metlico de inters), reduccin de tamao de la porcin con contenido metlica, tamizaje para la clasificacin granulomtrica del material, separacin magntica para obtener metales ferrosos, separacin electrosttica para obtener mtales no ferrosos, separacin gravimtrica para obtener el material plstico y la disposicin final. Los metales de inters son luego procesados por va pirometalrgica o hidrometalrgica. En la figura a continuacin se muestra un esquema de las etapas del reciclaje de materiales electrnicos, propuesto por H.Y.Kang el cual solo indica el proceso de separacin y recuperacin de las fracciones metlicas y no metlicas (posteriormente se hablara sobre la pirometalurgia y la hidrometalurgia).

Esquema simplificado de etapas del proceso de recuperacin y separacion de materiales electrnicos.

H.M. Veit y otros, reportan ensayos de separacin magntica y electrosttica para un material de desecho electrnico (tarjeta de circuitos impresos), con contenidos de cobre entre 6,28 y 24,34 %, de hierro entre 0,13 y 0,18 %, de nquel entre 0,05 y 0,20 %, de estao entre 2,50 y 2,51 %, de plomo entre 0,35 y 0,95 %, y aluminio entre 1,55 y 3,01 %, distribuidos en tres fracciones granulomtricas en los rangos 1,0 mm 0,5 mm, 0,5 mm 0,25 mm y menores a 0,25 mm. Los autores reportan al separador magntico trabajando con un campo magntico entre 6000 y 6500 G, en tanto que el separador electrosttico trabajando con el electrodo de ionizacin distante del rotor 25 cm formando un ngulo de 800, con el electrodo esttico distante del rotor 25 cm formando un ngulo de 52,50, la rotacin del rotor a 85 rpm y la gran tensin superficial entre 45 46 kV. En la figura se esquematiza los elementos basicos de un separador electrosttico.

Partes de un separador electrosttico

H.M VEIT, T.R DIEHL, A.P SALAMI, J.S. RODRIGUES, A.M. BERNARDES, J.A.S TENORIO. Utilization of magnetic and electrostatic separacin in the recycling of printed boards scrap. Universidade Federal do Rio Grande do Sul Brasil, Universidadede Sao Paulo, Brasil. Brasil September 2004.

Los resultados obtenidos por H.M Viet, mostraron que luego de la reduccin de tamao y la clasificacin granulomtrica de la tarjeta de circuito impreso, la mayor porcin del material se encontr en el rango de tamao 0,5 mm 1 mm, que al ser sometido a separacin magntica y electrosttica, report 3,2 % de material magntico (hierro, nquel) y 96,8 % de material no magntico distribuido luego de la separacin electrosttica en un 15 % de material conductor y un 85 % de material no conductor. Los contenidos de hierro y nquel en la fraccin magntica fueron del 43% y 15,6 % respectivamente, y las del cobre, estao y plomo en la fraccin electrosttica en promedio fueron de 50 %, 25% y 7 % respectivamente.Se concluye que la concentracin porcentual de cobre, estao y plomo, crece considerablemente al final de los procesos magnticos y electrostticos, lo que hace que estas operaciones unitarias se conviertan en una gran alternativa ambiental, para separar los materiales metlicos de los plsticos y los cermicos. Unido a la preparacin y concentracin de los contenidos metlicos, estn los procesos pirometalrgicos e hidrometalrgicos.PROCESOS PIROMETALURGICOS Veldbuizen and Sippel reportaron los procesos de la empresa Noranda en Quebec Canad, que procesa 100,000 toneladas por ao de chatarra electrnica, usando alta temperatura, utilizando los materiales de llama retardante y los plsticos en su consumo energtico, y recuperando metales preciosos con el concentrado de cobre que es el gran inters de esta industria metalrgica. La figura siguiente, muestra el diagrama de flujo del proceso de la empresa Noranda.Diagrama de flujo del tratamiento metalrgico de la empresa NORANDA.

H. VELDBUIZEN,B.SIPPEL. Mining discarded electronic, Ind Environ. 17 (3) (1994)

Por otro lado la empresa Boliden Limited Ronnskar en Suecia, tambin procesa chatarra electrnica; Esta alimenta 100,000 toneladas de material por ao, al igual que Noranda, utiliza un horno de fundicin, un convertidor, y una planta de refinacin de metales preciosos. La figura siguiente muestra el proceso de alta temperatura de la empresa Ronnskar.

Diagrama de flujo del tratamiento metalrgico de la empresa RONNSKAR.

La siguiente tabla presenta un resumen de los mtodos pirometalrgicos tpicos para el reciclaje de mtales presentes en desechos electrnicos.Mtodos pirometalrgicos tpicos para reciclar metales presentes en chatarra electrnica.

JIRANG CUI, LIFENG ZHANG. Metallurgical recovery of metals from electronic waste: A review. Department of Materials Science and Engineering, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Alfred Getz vei 2, N-7491 Trondheim, Norway.

PROCESOS HIDROMETALURGICOSLos procesos pirometalrgicos presentan limitaciones: el aluminio y el hierro se transfieren a la escoria, la presencia de halgenos de llama retardante (HFR) en la alimentacin forma dioxinas, los componentes cermicos y el vidrio incrementan la carga en el horno de fundicin. Los procesos hidrometalrgicos para procesar chatarra electrnica, utilizan diferentes solventes cidos o bsicos, como el cianuro de sodio NaCN, la tiourea (NH2)2CS), el tiosulfato (S2032), y los cidos fuertes clorhdrico HCl, sulfrico H2SO4, y el HNO3. Siendo el cianuro de sodio la tcnica de lixiviacin ms utilizada en el mundo por ms de una centuria, por sus altos rendimientos en la lixiviacin metlica, los bajos costos y el equipamiento convencional requerido. La tabla siguiente presenta algunas caractersticas de la lixiviacin del oro con solventes alternativos al cianuro de sodio.

Caractersticas de lixiviacin de oro con solventes alternativos al cianuro de sodio.JIRANG CUI, LIFENG ZHANG. Metallurgical recovery of metals from electronic waste: A review. Department of Materials Science and Engineering, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Alfred Getz vei 2, N-7491 Trondheim, Norway.