Extracción Mediadas por Microondas de Metales Críticos de Residuos Electrónicos de LED
Autores: Bourlinos, Athanasios B.; Papachristodoulou, Christina; Markou, Anastasios; Chalmpes, Nikolaos; Giannelis, Emmanuel P.; Gournis, Dimitrios P.; Salmas, Constantinos E.; Karakassides, Michael A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Extracción Mediadas por Microondas de Metales Críticos de Residuos Electrónicos de LED
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Técnica asistida por microondas
Minerales críticos
Residuos electrónicos de LED
Irradiación por microondas
Proceso de lixiviación ácida
Eficiencia de extracción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta una técnica asistida por microondas para extraer minerales críticos de residuos electrónicos de LED. El proceso comienza con la irradiación por microondas, que descompone térmicamente la lente de plástico del LED en un residuo quebradizo y carbonizado. Durante esta etapa, el chip LED sufre deflagración, siendo expulsado rápidamente de la cavidad reflectante y quedando incrustado en el material de la lente descompuesta. En consecuencia, el chip queda encapsulado en el residuo carbonizado resultante. Este compuesto, que consiste en la lente carbonizada y el chip LED, se puede separar fácilmente de los pines metálicos (Fe, Ni, Ag), que permanecen casi intactos. La posterior calcinación del material carbonizado en aire expone los materiales que componen el chip LED, que contienen metales críticos (por ejemplo, Ga, As, In, Y, Au). Estos metales se extraen a través de un proceso de lixiviación ácida en dos etapas que involucra agua regia seguida de ácido clorhídrico concentrado caliente, obteniéndolos en formas potencialmente recuperables. El efecto sinérgico de la irradiación por microondas y el tratamiento ácido logra una eficiencia de extracción promedio del 96% para metales críticos. Notablemente, este enfoque permite la recuperación completa y sin pérdidas del chip LED, ofreciendo una solución práctica y eficiente para el reciclaje de residuos electrónicos de LED.
Descripción
Este estudio presenta una técnica asistida por microondas para extraer minerales críticos de residuos electrónicos de LED. El proceso comienza con la irradiación por microondas, que descompone térmicamente la lente de plástico del LED en un residuo quebradizo y carbonizado. Durante esta etapa, el chip LED sufre deflagración, siendo expulsado rápidamente de la cavidad reflectante y quedando incrustado en el material de la lente descompuesta. En consecuencia, el chip queda encapsulado en el residuo carbonizado resultante. Este compuesto, que consiste en la lente carbonizada y el chip LED, se puede separar fácilmente de los pines metálicos (Fe, Ni, Ag), que permanecen casi intactos. La posterior calcinación del material carbonizado en aire expone los materiales que componen el chip LED, que contienen metales críticos (por ejemplo, Ga, As, In, Y, Au). Estos metales se extraen a través de un proceso de lixiviación ácida en dos etapas que involucra agua regia seguida de ácido clorhídrico concentrado caliente, obteniéndolos en formas potencialmente recuperables. El efecto sinérgico de la irradiación por microondas y el tratamiento ácido logra una eficiencia de extracción promedio del 96% para metales críticos. Notablemente, este enfoque permite la recuperación completa y sin pérdidas del chip LED, ofreciendo una solución práctica y eficiente para el reciclaje de residuos electrónicos de LED.