Conminución y análisis para un proceso de recuperación de cobalto de baterías recicladas de celulares

Granulometric analysis and comminution for a cobalt recovery process from mobile phones batteries

Se utilizaron pilas recicladas de ion-litio provenientes de celulares, descargadas mediante inmersión en solución de NaCl 5% p/p, para extracción posterior de los elementos anódicos y catódicos y conocer su composición por difracción de Rayos-X, con el fin de cuantificar el cobalto (metal de interés), arrojando un valor de cobalto promedio del 5,3% en peso de las pilas. Posteriormente se realizó un proceso de conminución a un lote de pilas, siguiendo los lineamientos básicos de un proceso de disminución de tamaño, que comprendió las etapas de trituración primaria mediante trituradora de cuchillas, trituración secundaria mediante trituradora de rodillos y molienda primaria mediante molino de discos. Además, se realizaron los respectivos análisis granulométricos posteriores a cada etapa mediante tamizados y vibración en equipo Rot-Up, que permitieron definir el grado de conminución y separación del material, determinándose la etapa subsecuente apropiada. Por último, se realizó un análisis composicional de la clasificación granulométrica final, permitiendo determinar la concentración de cobalto y su variación según tamaño, obteniendo valores de concentración de 6,85%, 10,81%, 8,67%, 8,55%, 7,93% y 7,88% para los tamaños de 425 µm, 150 µm, 106 µm, 75 µm, 53 µm y 45 µm, respectivamente, logrando una recuperación promedio del proceso de 67,2%. 

Introducción

La demanda de baterías ion-litio crea un flujo importante de residuos proveniente al uso intensivo de aparatos eléctricos y electrónicos como teléfonos móviles y computadores portátiles, con ciclos de utilización y descarte relativamente cortos (Kang y Schoenung, 2005; Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial-MAVDT, 2010a; Wang et al., 2016). Este tipo de residuos requiere de un manejo y disposición adecuada puesto que son un riesgo para la salud, altamente contaminantes al medio ambiente y algunos minerales pueden aprovecharse de nuevo en la cadena productiva; por lo que no es recomendable realizar una disposición final en los rellenos sanitarios (MAVDT, 2010a; Kaya, 2016). 

A pesar de la existencia de métodos convencionales de eliminación para los desechos electrónicos, estos métodos tienen desventajas desde el punto de vista económico, técnico, social y ambiental debido a los costos altos en la recolección, almacenamiento, transporte, reuso (reacondicionamiento), clasificación, reciclaje y disposición final, ya que tienen poca biodegradabilidad (Kang y Schoenung, 2005; MAVDT, 2010a). Por ello es necesario considerar opciones de gestión más eficientes de este tipo de residuos, por ejemplo, su reutilización. El reciclaje electrónico es una actividad reciente, por lo que las rutas de procesamiento varían según el tipo de material de desecho, haciendo necesario una evaluación para una correcta clasificación de la disposición de todas las partes individuales de un mismo dispositivo electrónico (Kang y Schoenung, 2005; Kaya, 2016). 

En términos legales, Colombia cuenta con la Ley 1672/2013 que tiene por objeto “establecer los lineamientos para la adopción de una política pública de gestión integral de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) [...]” y como se menciona en el artículo 1. “[...] los RAEE generados en el territorio nacional son residuos de manejo diferenciado que deben gestionarse de acuerdo con las directrices que para el efecto establezca el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible”. Además, el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia (MAVDT) emitió la Resolución 1297/2010 mediante “la cual se establecen los Sistemas de Recolección Selectiva y Gestión Ambiental de Residuos de Pilas y/o Acumuladores[...]’’, en ésta, se resumen las acciones de recolección y gestión para pilas y/o baterías que se encuentran enmarcadas en el sistema, de manera segura y ambientalmente adecuada, con el objeto de facilitar su recolección, clasificación y cualquier actividad de preparación previa a una posterior gestión y manejo ambiental (MAVDT, 2010b).