Título
Recuperación de indio a partir de paneles LCD de desecho usando ácido acético como agente lixiviante
Autor
GUADALUPE YUNNUEN BECERRA SANCHEZ
Colaborador
ALEJANDRO RAFAEL ALONSO GOMEZ (Asesor de tesis)
JORGE RAMIREZ MUÑOZ (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
57 páginas. Maestría en Ingeniería de Procesos.
El avance tecnológico ha traído consigo una alta demanda y el constante reemplazo de los aparatos electrónicos. Muchos de estos aparatos tecnológicos (e.g., celulares, tablets y televisores, computadoras) emplean indio en forma de óxido de indio y estaño (ITO) para la fabricación de las pantallas de cristal líquido (LCD, por sus siglas en inglés). El indio es un elemento que no abunda en la naturaleza, este se obtiene principalmente mediante un proceso secundario en la extracción de óxido de zinc. En el 2019 se produjeron alrededor de 760 toneladas métricas de indio en todo el mundo (Garside, 2020). Por todo lo anterior se ha vuelto necesario proponer nuevos métodos de recuperación del indio a partir de desechos electrónicos. En este trabajo se evalúa un proceso de recuperación de indio, el cual resulta viable tanto desde el punto de vista económico como ambiental. Se desarrolla un proceso de lixiviación de indio usando ácido acético como agente lixiviante. Las pantallas, principalmente de computadora, fueron desmontadas y reducidas hasta un tamaño <200 mesh, esto mediante el uso de un molino de perlas de circonio. De acuerdo con los diagramas obtenidos mediante el programa MEDUSA la lixiviación se produce a un pH de 4, por lo se ajustó con una solución de acetato de sodio. Para cada 5 g de muestra sólida se empleó un a solución de 250 ml de ácido acético 0.5 M, mientras que como agente reductor se empleó tiosulfato de sodio al 0.1 M. Las pruebas se realizaron a tres temperaturas diferentes: 25 ºC, 60 ºC y 80 ºC, bajo las mismas condiciones de operación. A 80 ºC se obtuvo la mayor extracción de la especie de interés después de 24 h, que fue de 320 mg por cada kg de muestra sólida. En este proceso de recuperación de indio se obtuvo un porcentaje de extracción de aproximadamente 70%. Para explicar la cinética del proceso de lixiviación se empleó el modelo cinético de núcleo decreciente sin formación de ceniza. Se encontró que la etapa que controla el proceso es la difusión a través de la capa de fluido, en donde según el número de Damköler el proceso está controlado por la reacción en la superficie del sólido.
Technological advance has brought with it a high demand and the constant replacement of electronic devices. Many of these technological devices (e.g., cell phones, tablets, televisions, computers) use indium in the form of indium oxide and tin (ITO) for the manufacture of the liquid crystal display (LCD). Indium is an element that is not abundant in nature, it is obtained mainly through a secondary process in the extraction of zinc oxide. In 2019, about 760 metric tons of indium were produced worldwide (Garside, 2020). For all of the above, it has become necessary to propose novel methods for recovering indium from electronic waste. In this work, an indium recovery process is evaluated, which is viable both, from an economic and an environmental point of view. An indium leaching process is developed by using acetic acid as leaching agent. The LCD screens, mainly computer, were disassembled and reduced to a size <200 mesh, this through the use of a zircon pearl mill. According to the diagrams obtained from the MEDUSA program, leaching occurs at pH of 4, so it was adjusted with a sodium acetate solution. For each 5 g of solid sample, a solution of 250 ml of 0.5 M acetic acid was used, while 0.1 M sodium thiosulfate was used as a reducing agent. Tests were carried out at three different temperatures: 25 ºC, 60 ºC and 80 ºC, under the same operating conditions. At 80 ºC, the highest extraction of the species of interest was obtained after 24 h, which was 320 mg for each kg of solid sample. In this process of recovery of indium, an extraction percentage of approximately 70% was obtained. In order to explain the kinetics of the leaching process, the decreasing core kinetic model without ash formation was used. From this it was found that the stage that controls the process is the diffusion through the fluid layer, where according to the Damköhler number the process is controlled by the reaction on the solid surface.
Editor
Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información.
Fecha de publicación
agosto de 2020
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional Zaloamati
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