Extracción de cobre a partir de tarjetas de circuito impreso de residuos electrónicos

Abstract

Resumen: El rápido desarrollo en la industria electrónica ha permitido un aumento en la generación de residuos electrónicos, los cuales no se pueden disponer de una manera tradicional debido al contenido de elementos peligrosos y contaminantes. Esto ha dado origen a un problema social y ambiental en cuanto a manejo y disposición final. Además estos residuos se han convertido en una fuente de metales, lo cual plantea desafíos en cuanto a recuperación y desarrollo de métodos de extracción eficientes y ambientalmente responsables. En este estudio se propone un proceso de extracción de cobre a partir de residuos de tarjetas de circuitos impresos. El método consiste en una reducción de tamaño, concentración por separación magnética y electrostática, lixiviación de cobre en solución de ácido sulfúrico con peróxido de hidrógeno y oxígeno, y electrodepositación de cobre así como precipitación de oxicloruro de cobre. Se obtuvo un concentrado con hasta 63% de cobre y una máxima recuperación del 85%. Se logró una extracción de cobre superior al 95% en 100 ml de solución 2.3 M de ácido sulfúrico con 18 ml de peróxido de hidrógeno, durante 60 minutos de proceso. Se obtuvo además cobre metálico con una pureza superior al 99% y oxicloruro de cobre como un subproducto con valor agregado. Este proceso representa una alternativa viable para la recuperación de cobre a partir de residuos electrónicos, aportando a los problemas de manejo y disposición final, al cierre del ciclo de los metales y al desarrollo sostenible global.

Abstract: The quick development in the electronics industry has allowed an increase in e-waste generation; which cannot be disposed of a traditional way due mainly to the content of hazardous and polluting elements. This has given rise to a social and environmental problem in terms of handling and end disposal. Further these wastes have become a source of heavy metals, posing challenges for recovering them and development of efficient and environmentally responsible extraction methods. An extraction process to copper extraction from printed circuit boards has been proposed. The method consisted on a size reduction, concentration by magnetic and electrostatic separation, leaching of copper in sulfuric acid solution with hydrogen peroxide and oxygen, and electrowinning of copper and copper oxychloride precipitation. Concentrates with up to 63% copper and 85% maximum recovery were obtained. Copper extraction over 95% in 100 ml of 2.3 M sulfuric acid solution with 18 ml of hydrogen peroxide during 60 min of process was achieved. Metallic copper with purity over 99% and copper oxychloride as a value-added product also were obtained. This process represents a viable alternative for the recovery of copper from e-waste, contributing to management and end disposal problems, closure of the metals cycle and global sustainable development.