PROYECTO METALÚRGICO

PROYECTO METALÚRGICO II[pic 1]

PROF. JULIO ZUMAETA

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MET 380 – Proyecto metalúrgico II

Informe de avance N°1

Extracción de oro y plata desde E-Waste

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Síntesis

1.        Etapa de diagnostico        4

1.1.        Definición de problema        4

1.2.        Objetivo primario y secundarios        5

1.3.        Descripción de proyecto y alcance        5

1.4.        Mapa de empatía        5

1.5.        Modelo de negocio CANVAS        7

2.        Análisis del proyecto        8

2.1.        Descripción y diagrama de bloques de los procesos        8

Selección y desensamble        8

Reducción de tamaño        9

Separación magnética y electrostática        9

Lixiviación básica y acida.        9

Electrodeposición        9

2.2.        Localización        9

2.3.        Definición de necesidades y exigencias        10

2.4.        Oportunidad y estudio de mercado        11

Oro        11

Plata        16

Paladio        18

2.5.        Dimensionamiento capacidad productiva        19

3.        Referencias        20

Índice de Figuras

Figura 1. Uso de oro en el mundo, en 2019. [2]        10

Figura 2. Principales productores en el mundo, en 2017.        11

Figura 3. Proyección de producción de oro (toneladas). [3]        11

Figura 4. Demanda mundial de oro, 2009-2019. [5]        12

Figura 5. Consumo de oro por país, 2017.        12

Figura 6. Proyección de la demanda de oro. [3]        13

Figura 7. Precio (LMBA) del oro (2017 US$/oz) [3].        13

Figura 8. Precio del oro 2019-2020, dólar/ozt.        14

Figura 9. Productores mundiales de plata, 2019 [5]        15

Figura 10. Usos de la plata en el mundo, 2018 [7].        15

Figura 11. Consumo de plata en el mundo [7].        16

Figura 12. Proyección de la oferta y demanda de la plata, 2018 [7].        16

Figura 13. Proyección del precio de la plata US$/oz [7].        17

Figura 14. Evolución del precio de paladio US$/Oz [8].        18

1. Etapa de diagnostico

1. Definición de problema

El reciclaje se define como el proceso fisicoquímico o mecánico por el cual materiales orgánicos y/o inorgánicos categorizados como desechos, se transforman en nuevos productos o materias primas. Bajo este concepto, alrededor del mundo se ha tratado de concientizar acerca de la urgencia del reciclaje, mediante campañas y leyes, y por medio de esto se ha logrado, en parte, disminuir el impacto ambiental.

Por otro lado, en el mundo vivimos en una era tecnológica que evoluciona a pasos agigantados cada año, lo que requiere una gran cantidad de recursos metálicos y no metálicos (lo que incluye el uso de materiales poliméricos) para su desarrollo. Sin embargo, las consecuencias de ello son evidentes, en el ámbito de la generación de chatarra electrónica, es decir, desechos de dispositivos electrónicos y/o componentes, como teléfonos celulares, impresoras, baterías, televisores, computadores, electrodomésticos, etc. viendo estas cifras en aumento cada año. En el año 2019, alrededor del mundo se originaron 53.6 millones de toneladas de basura electrónica según el informe del Global E-waste Monitor 2020, lo cual fue 21% más de lo generado el 2018. Junto a esta cifra, cabe destacar que solo el 17.4% de la chatarra electrónica fue reciclada, por lo que una gran parte de ella deja expuesto un riesgo para la salud de las personas y a otros los seres vivos que habitan zonas de disposición de estos desechos, ya que contienen elementos como plomo, cadmio, berilio, mercurio y otras sustancias de origen metálico y no metálico que son potencialmente dañinos. Lo cual no es alentador, dado que para el 2030 se espera que la cifra sobrepase los 70 millones de toneladas. Por otro lado, Chile en el año 2017 se transformó en el tercer país de Latinoamérica que más kilogramos de basura electrónica genera por habitante (8.7 kg), por debajo de Costa Rica (9.7 kg) y Uruguay (10.8 kg), según el Informe Global de Basura Electrónica 2017. Lo anterior se traduce en 1.6 millones de toneladas de basura electrónica en el país, que consiste en un 3.6% del total generado en el mundo en ese año (44.7 millones de toneladas), del cual solo un 3.4% de esa cifra se reciclaba por lo que se impulsó el reciclaje con la implementación de la Ley sobre Fomento al Reciclaje y Responsabilidad Extendida al Productor.

Bajo esta necesidad surge la oportunidad del reciclaje de la basura electrónica y más en particular, de la extracción de los metales de interés económico como el oro, plata, cobre, paladio, platino, etc. Que se encuentran principalmente en los circuitos electrónicos. Por lo que se debe incursionar en métodos metalúrgicos, en este proyecto, que faciliten la obtención de oro y plata y concentrados ricos en paladio, respetando a cabalidad la legislación medioambiental.

1. Objetivo primario y secundarios

Primario:

Desarrollar los procesos en una planta metalúrgica que permitan la extracción de oro y plata y otros subproductos que contienen elementos de interés económico como paladio, cobre, hierro, aluminio y otros a partir de residuos electrónicos.

Secundarios:

• Clasificar sustancias potencialmente peligrosas desde los residuos electrónicos para su posterior disposición a otras plantas de tratamiento externas.
• Lograr obtener concentrados de gran interés comercial, como subproductos del proceso principal, de alta comercial de cobre, hierro, paladio, entre otros.
• Respetar la legislación medioambiental y normativa chilena.
• Simular el proceso a implementar para comparar resultados existentes en el resto de la industria.
• Evaluar la rentabilidad del proceso a implementar a mediano y largo plazo.
• Desarrollar posibles alianzas estratégicas que permitan tratar de manera adecuada cada una de las ramificaciones del sistema a implementar, en cuanto a la materia prima, insumos y clientes.

1. Descripción de proyecto y alcance

El proyecto se basa en el desarrollo de procesos metalúrgicos que conforman una planta que permita extraer tanto oro como plata electrolíticos, como también de subproductos de concentrados ricos en paladio y otros metales como cobre y hierro. Los procesos se fundamentan en etapas conocidas como la reducción de tamaño de los residuos electrónicos ya separados y desensamblados con anterioridad, y otras técnicas anexas como la separación magnética y electrostática, para discriminar los componentes ferrosas y conductores. Seguido de la ruta hidrometalúrgica que inicia con la lixiviación química ácida y básica, esto para obtener PLS rico en cobre, hierro, aluminio, entre otros, en el caso de la primera, y en la segunda, un PLS formado principalmente por oro y plata, con fracciones de paladio, que son los elementos que nos interesan. El oro y la plata son posibles electro depositarlos y así conseguir un mayor valor de estos metales preciosos. El alcance final del proyecto es comercializar estos productos y subproductos para obtener un negocio rentable, con beneficio económico holgado.

Algunos estudios revelan la estructura composicional de las tarjetas electrónicas, las que usualmente contienen al menos 716 g/ton y 1324 g/ton de oro y plata, respectivamente [1], en donde se señala que los componentes electrónicos contienen la mayor parte de oro y paladio, en cambio las tarjetas de circuitos impresa contienen plata y cobre en grandes proporciones.

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1. Mapa de empatía

Metales Pro

¿Qué ve?

• Nuevos proveedores de materia prima para procesos de tratamientos de metales.
• Obtención de materias primas provenientes de procesos sustentables y en cuidado del medio ambiente.
• Uso de materias primas con involucración directa de la ciudadanía.

¿Qué oye?

• El tratamiento de chatarra electrónica es la minería del futuro.
• Los procesos de tratamiento de chatarra aun no son aplicados a gran escala.
• El cuidado del medio ambiente es primordial en estos días, debido a la gran contaminación que se está generando a nivel mundial.
• Una gran oportunidad para generar conciencia e involucrar a la ciudadanía.
• La extracción de metales desde minerales esta cada vez mas limitada por acuerdos medio ambientales.
• Los minerales están disminuyendo sus leyes y los procesos se están volviendo más complejos, aumento el valor de estos.

¿Qué dice y hace?

• Profundiza sus conocimientos y pide opinión de expertos en el tema, que puedan indicar la factibilidad del tratamiento de chatarra electrónica.
• Investiga el mercado de la minería urbana para localizar al mejor proveedor de materias primas.
• Las compañías que se afilian con materias primas sustentables tienen mayor reconocimiento social.

¿Qué siente?

• Es primordial para el cliente abastecerse de nuevas fuentes de materia prima que provengan de métodos amigables con el medio ambiente.
• Siente la necesidad de no ser el único en abastecerse de materia prima reciclada e incentivar a otras empresas/industrias a tomar conciencia y seguir el camino del reciclaje.
• Siente la necesidad de que todos sus procesos sean en beneficio del medio ambiente.

Esfuerzos que se desarrollan

• Reproducir y establecer el tratamiento de chatarra electrónica o minería urbana como nueva fuente de materias primas y disminuir los recursos desde explotación de yacimientos.
• Propagar información del tratamiento de chatarra electrónica a nivel industrial, civil e incluso escolar.

Resultados esperados

• Realizar investigaciones científicas con respecto al tema y hacerlo un tópico frecuente en el área de la minería.
• Patentar los procesos y nuevos descubrimientos para el tratamiento de chatarra electrónica y hacerlo accesible para que toda la ciudadanía pueda informarse, involucrarse y aportar con ideas o críticas.

1. Modelo de negocio CANVAS

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