Recuperación de metales pesados y metales preciosos. Datos acerca de residuos electrónicos.

1. Recuperación de metales
pesados y metales precisos
Reciclado y Reúso
Carlos Vázquez Vázquez

2. Temas
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Metales pesados
Metales preciosos
Residuos electrónicos
Técnicas de recuperación de metales
• Ejemplos de recuperación metales pesados
• Ejemplos de recuperación metales preciosos
• Limites del reciclaje

3. Metales pesados
• El termino “metal pesado”, a pesar de ser ampliamente utilizado
entre los profesionales científicos, no tiene una base científica
rigurosa o una definición química.
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Cadmio
Plomo
Mercurio
Cromo
Arsénico (metaloide)

4. Metales pesados – fuentes y usos
Elemento (metal
pesado)
Usos / Fuente del residuo
Cadmio
Recubrimiento para hierros y aceros. Aleación con cobre para cables de
instalaciones eléctricas. Aleación con Plomo y Zinc para soldadura. Teñido de
vidrio y fabricación de pinturas.
*Plomo
Fabricación de baterías pigmentos. Recubrimiento de cables. Fabricación de
armamento. Aditivo para la gasolina como antidetonante. *Soldaduras.
*Monitores - Pantallas.
*Mercurio
Termómetros, barómetros, lámparas (vapor de mercurio). Forma aleaciones
(amalgamas). Insecticidas. Protectores de madera. Pinturas. Extracción de
oro y plata. *Monitores - Pantallas.
Estos metales se encuentran en algunos residuos electrónicos.

5. Metales pesados – fuentes y usos
Elemento (metal pesado)
Usos / Fuente del residuo
Cromo
Aleaciones de con hiero, níquel o cobalto para
aumentar la dureza y evitar corrosión.
Recubrimiento (Industria automotriz). Curtiduría.
Teñido de vidrio.
Arsénico
Endurecer aleaciones con plomo. Teñido de vidrio.
Insecticidas, fabricación de materiales semi conductores.

6. Metales pesados – fuentes y usos

7. Metales pesados – peligrosidad
Elemento (metal pesado) /
Estado de oxidación más
común
Efectos en la salud
Cadmio / +2
El cadmio es muy similar al zinc y estos dos metales se encuentran en
procesos geoquímicos similares. Los síntomas por envenenamiento por
Cadmio son tensión arterial alta, daños al riñón, destrucción de tejido
ocular y glóbulos rojos.
Plomo / +2
Genera disfunción severa de los riñones, el sistema reproductor, hígado
y sistema nervioso central. Anemia y retraso mental en niños.
Mercurio
Daño neurológico, irritabilidad, parálisis, ceguera o locura, ruptura de
cromosomas y defectos de nacimiento. Bahía de Minamata, Japón (19531960) Marisco contaminado.

8. Metales pesados – peligrosidad
Elemento (metal pesado) / Estado de oxidación
más común
Efectos en la salud
Cromo / +3
Daños en a piel y en lo ojos. Sustancia carcinogénica.
Arsénico / +5
Daño en piel y riñones. Bangladesh (1987) Pozos de agua
potable contaminados.

9. Metales pesados – peligrosidad

10. Metales pesados (residuos electrónicos) –
peligrosidad
• Un tubo fluorescente, por su contenido en mercurio y fósforo puede
contaminar 16.000 litros de agua.
• Una batería de níquel cadmio de un teléfono celular puede contaminar
50.000 litros de agua y afectar 10 metros cúbicos de suelo.
• Un televisor puede contaminar 80.000 litros de agua por su contenido de
metales en las plaquetas, plomo en vidrio y fósforo en la pantalla.
• Una plaqueta de un celular o una computadora tiene mercurio, bromo,
cadmio, plomo y selenio, entre otros contaminantes peligrosos según la
ley argentina de residuos peligrosos.

11. Metales pesados – problemática
Producto
Residuo
Pocos estudios y
poca tecnología
Relleno sanitario
Contaminación de
suelos y cuerpos
de agua
Proyectos y
tecnología
Recuperación de
metales
Separación por membranas
Sedimentación
Fito extracción

12. Metales preciosos
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Platino
Oro
Plata
Paladio
Rodio

13. Metales preciosos – fuentes y usos
Elemento (metal
precioso)
Usos / Fuente del residuo
Platino
Catalizadores para vehículos y en las bujías. Baterías de nueva generación
para autos eléctricos. Fabricación de discos duros.
Oro
Industria electrónica, debido a que es un buen conductor y no presenta
corrosión.
Plata
Industria electrónica. Industria de la fotografía (líquidos de revelado).
Antiséptico. Catalizador de algunas reacciones químicas.
Paladio
Catalizadores para vehículos. Forma aleaciones con la plata y el cobre para
fabricar cables de telecomunicaciones. Prótesis dentales.
Rodio
Pigmento. Aplicaciones en la industria electrónica.

14. Metales preciosos – Generación
• En 2006 se vendieron 230 millones de computadoras y mil millones
de teléfonos celulares, los cuales contenían 70 toneladas de oro y
235 toneladas de plata.
• Lo cual representó el 3% de la producción minera de ambos
metales.
• En cuanto al paladio se llegó a usar 18 toneladas (12% de la
producción).

15. Metales preciosos – Componentes residuos
electrónicos
Plásticos
Materiales cerámicos
(pantallas)
Resina epóxica
Fibra de vidrio
Cobre, Plomo, Níquel,
Hierro, Aluminio.
Metales preciosos (CPU´s)

16. Metales preciosos – Generación en México de
residuos electrónicos

17. Metales preciosos recuperación – México
• Búsqueda realizada en las páginas verdes 22 de febrero de 2014.

18. Técnicas de recuperación
Hidrometalúrgicos
Pirometalúrgicos
Extracción por solventes
Tratamiento por fusión
Precipitación en fase acuosa
Precipitación en fase orgánica
Electro deposito
Tratamiento por destilación al alto
vacío.

19. Metales pesados – recuperación (Cadmio de
las pilas)
• Procesos pirometalúrgicos: En este tipo de procesos se agrega
sílice, carbonato de sodio, óxido de calcio y “fundentes” a las
pilas a una temperatura de 1200°C. Se obtiene un material
vitrificado que puede ser utilizado como relleno. No es toxico,
debido a que el cadmio puede ser recuperado en el proceso de
fusión.

20. Metales pesados – recuperación (Cadmio de
las pilas)

21. Metales pesados – recuperación (Cadmio de
las pilas)

22. Metales preciosos recuperación
Preparar el material
para el proceso
Disolver el metal
noble
Eliminar Cobre (en el
caso de que se
quiera recuperar oro
o plata)
Recuperación
electrolisis

23. Metales preciosos recuperación
• Los procesos hidrometalúrgicos son los más usados en la recuperación de
metales preciosos.
• Principalmente se usa el cianuro de sodio, debido a su bajo costo y a su
efectividad para disolver metales nobles.
• El orden de actividad para los metales nobles con el cianuro es:
Au>Ag>Pd>Rd
• Los métodos de lixiviación ácida y básica tienen una mayor efectividad
en el Pd y Rd.

24. Metales preciosos recuperación (Au,Ag) cianuración
Pulverizado (1000 μm-136μm)
y tostado (850 °C) de la
tarjeta de circuitos.
Remoción de cobre: Se
disuelve la muestra en
amoniaco (16.7% v/v) por dos
horas, para formar cianuro
cupriamonio (lixiviados)
Secado de la muestra a 110°C
La muestra se introduce a una solución
de NaCN (cianuro de sodio) a una
concentración de 4 g/L y un pH =
10.5por 24 horas.
Posteriormente, mediante un proceso
electrolítico se logró recuperar hasta un
95 % de oro y un 82 % de oro. (Medición
con absorción atómica)
El cianuro pasa a un proceso de filtrado
con carbón activado

25. Metales preciosos recuperación (Pd y Rh)–
lixiviación ácida
Pulverizado (1000 μm-136μm)
y tostado (850 °C) de la
tarjeta de circuitos.
Se usó ácido clorhídrico,
sulfúrico e hidróxido de
potasio.
Los mejores resultados se
obtuvieron con 50g/L de
ácido sulfúrico a un tiempo
de 6 horas. Recuperación de
paladio 75.43% (Medición con
absorción atomica)
Por otra parte no se pudo
recuperar Rh. Pero se cree
que al variar la temperatura
se obtendrán resultados
alentadores.

26. Limites del reciclaje
• El reciclaje tiene limites prácticos. Cada uso produce algún grado
de deterioro o perdida durante la transformación:
• El desgaste natural y las roturas inducen a la perdida de algo de metal.
• Cierta perdida será en forma de corrosión, otra como abrasión
microscópica, y aun más como disipación.
• En el proceso de recuperación, la trituración, la molienda y la fundición
provocaran perdidas.

27. Limites del reciclaje
• La cantidad de metal disponible al final de cada ciclo de
recuperación puede calcularse por la ecuación:
𝑀 = 𝑀0 𝑒 −𝑘𝑛
• Donde:
•
•
•
•
M= masa recobrada (kg)
Mo= masa original (kg)
k = constante de disminución (ciclo -1)
n = número de ciclos

28. Limites del reciclaje – ejemplo
• Se supone un proceso con una eficiencia del 90% de recuperación del metal
(100-10% de perdida).
𝑀
= 0.9 = 𝑒 −𝑘𝑛
𝑀0
Donde n =1; por ser el primer ciclo.
ln(0.9) = 𝑙𝑛 𝑒 −𝑘(1)
−0.1054 = −𝑘(1)
𝑘 = 0.154 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 −1

29. Limites del reciclaje – ejemplo
• La masa aproximada que se conserva al final del tercer ciclo es:
𝑀 = 𝑀0 𝑒 −𝑘𝑛 = 16𝑔 exp −.0154 3
𝑀 = 16𝑔 0.7290 = 11.664𝑔
16𝑔 − 11.6646 = 4.336𝑔

30. Referencias
• Manahan S. (2007).Introducción a la Química Ambiental. México.
Editorial Reverte – UNAM: primera edición.
• Davis M., Masten S. (2005). Ingeniería y Ciencias Ambientales. México.
Editorial McGraw-Hill Interamericana: primera edición.
• Lund H. (1996). Manual Mc-Graw Hill de Reciclaje. España. Editorial
Mc- Graw Hill: primera edición.
• Piña H. (2008). Recuperación de metales de pilas de desecho Ni –HM.
México. IPN – ESIQIE.

31. Referencias
• INECC-SEMARNAT (Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático – Secretaría
del Medio Ambiente y Recursos Naturales) (sin año). Metales Pesados. México.
Recuperado el 16 de febrero de 2014 en: http://www.inecc.gob.mx/sqretemas/763-aqre-metales#2
• Frers C. (sin año). ¿Hacia donde va la basura electrónica?. España. Waste
Magazine on line. Recuperado el 16 de febrero de 2014 en:
http://waste.ideal.es/basuraelectronica.htm
• De la Torre E., Guevara A. y Espinoza S. (2009). Los teléfonos celulares una
nueva mina de metales precisos, factible de valorizar mediante la
tostación y lixiviación con cianuro. Ecuador. Recuperado el 16 de febrero de
2014 en: http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/5535/1/Ernesto-de-laTorre.pdf