PROYECTO I+D BIORe_WASTES

PROYECTO DE GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO 2021 [PID2021-125797OB-100]

RECUPERACIÓN SOSTENIBLE DE METALES CRÍTICOS DE LOS RESIDUOS ELECTRÓNICOS MEDIANTE UN PROCESO DE BIOLIXIVIACIÓN-ADSORCIÓN-DESORCIÓN

PRESENTACIÓN DEL PROYECTO

En los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEEs) se pueden encontrar enormes cantidades de materias primas críticas y metales estratégicos, los cuales se pierden irremediablemente. Entre los RAEEs, las lámparas fluorescentes y LED están viendo aumentada su producción debido a los cambios del mercado de luminarias orientado a la sostenibilidad. El presente proyecto busca la valorización de lámparas LED y fluorescentes una vez finaliza su vida útil, para extraer galio indio y metales de tierras raras (REE) para su reutilización, cerrando el ciclo de vida de estos metales. Con ello se logra reducir su impacto ambiental, asegurando además un suministro sostenible de Ga, In y tierras raras. Este enfoque permite extraer Ga, In y REE en condiciones de explotación más suaves, con un menor consumo de energía y empleando reactivos menos agresivos para el medio ambiente, mediante procesos de biolixiviación sustituyendo así a los enfoques tradicionales. Después, la recuperación selectiva de adsorción/desorción se llevará a cabo controlando los sets de adsorbentes y las condiciones de operación.

Es importante señalar que se han seleccionado las lámparas fluorescentes y las lámparas LED como materias primas iniciales porque el mercado de la iluminación LED mostrará un fuerte crecimiento, alcanzando el 84% de la cuota de mercado en 2030. Varias empresas han manifestado interés por esta propuesta de proyecto. Entre ellas, INDUMETAL RECYCLING y AMBILAMP nos proporcionarán residuos de fluorescentes y componentes LED. Esta propuesta se apoya en la experiencia previa de los miembros del equipo de investigación en dos líneas: biolixiviación y adsorción/desorción. En los últimos años, parte del equipo de investigación ha desarrollado una amplia experiencia en la síntesis y modificación de sólidos (zeolitas mesoporosas, carbones mesoporosos activados, polímeros impresos con iones, etc.) y su uso en adsorción/desorción de metales como cobalto, galio, indio, litio y neodimio. Complementariamente, la otra parte del equipo de investigación cuenta con más de 30 años de experiencia en el campo de la Biohidrometalurgia con contribuciones en diferentes líneas de investigación que incluyen: biolixiviación de diferentes materias primas (minerales sulfurados, minerales de uranio, escorias, minerales de tierras raras o polvo de lámparas fluorescentes), biosíntesis de partículas metálicas nanométricas y estudios de biosorción/desorción para la descontaminación de efluentes contaminados con metales pesados (cobre, plomo, zinc, cadmio, níquel, oro). Los resultados de la investigación se han plasmado en varias publicaciones internacionales, comunicaciones, conferencias, trabajos fin de máster y tesis doctorales.

SUMMARY OF THE PROJECT

Huge amounts of critical raw materials locked in waste electrical and electronic equipment (WEEE) are irremediably lost. Among WEEE, fluorescent and LED lamps are increasing in generation due to the change in the lamp market. The main objective of the project that the valorisation of end-of-life LED and fluorescent lamps to extract gallium, indium and REE for being reused is feasible, closing the life cycle of these metals. This implies that their environmental impact is minimized, ensuring in addition a sustainable supply of Ga, In and rare earths. In this cycle, it is possible to extract Ga, In and REE under milder operating conditions, lower energy consumption and less environmentally aggressive reagents through bioleaching processes than through conventional processes. After this, selective recovery can be carried out by means of adsorption/desorption processes by controlling the adsorbent sets and operating conditions.

It is important to point out that we have selected LED and fluorescent lamps as the starting raw materials because the LED lighting market will show strong growth reaching 84% of the market by 2030. Several companies have expressed interest in this project proposal. Among them, INDUMETAL RECYCLING and AMBILAMP will provide us with waste fluorescent lamps and LED components. This proposal is supported by the previous experience of the members of the research team in two lines: bioleaching and adsorption/desorption. In the last years, a part of the research team has developed wide research in the synthesis and modification of solids (mesoporous zeolites, activated mesoporous carbons, ion-imprinted polymers, etc.) and their use in metal adsorption/desorption of cobalt, gallium, indium, lithium and neodymium. Complementarily, the other part of the research team has more than 30 years of experience in the field of Biohydrometallurgy with contributions in different research lines including: bioleaching of different raw materials (sulfide minerals, uranium ores, slags, lately REE ores or powder from fluorescent lamps), biosynthesis of nanometric metal particles and biosorption/desorption studies for the decontamination of effluents loaded with heavy metals (copper, lead, zinc, cadmium, nickel, gold). The results of the research have been translated into several international publications, conference communications, master theses and Ph.D. theses.

EMPRESAS COLABORADORAS