Copper solubilization strategies for mold biomachining and bioleaching from printed circuit boards

Résumé

En los últimos años, los fundamentos de la solubilización de metales a partir de minerales empleando microorganismos se han aplicado al biomecanizado de piezas y a la revalorización de residuos eléctricos. A pesar de que estas aplicaciones son prometedoras y presentan ventajas frente a otras tecnologías, todavía existe la necesidad de estudiar ciertos aspectos operacionales que permitan diseñar e implantar procesos mejorados a escala productiva. El principal objetivo de esta tesis es proponer estrategias que permitan mejorar el rendimiento de cara a dos aplicaciones concretas: el biomecanizado de moldes para la fabricación de dispositivos microfluídicos y la recuperación de metales a partir de placas de circuito impreso (PCI) de teléfonos móviles en desuso. Con el fin de optimizar el proceso y contribuir a incrementar su sostenibilidad, se ha seleccionado la concentración de oxidante más adecuada para el crecimiento bacteriano y la movilización de cobre, se ha diseñado un proceso semicontinuo basado en la alternancia de etapas de tratamiento y bioregeneración del oxidante y, finalmente, se ha estudiado la ventaja operativa que supone emplear biomasa inmovilizada.Este proceso ha sido satisfactoriamente aplicado al biomecanizado de moldes de cobre, partir de los cuales se han fabricado estructuras microfluídicas funcionales. Así mismo, la extracción de cobre a partir de PCIs ha sido más eficiente en el medio biológico que en medio químico. La recuperación de este metal a partir de las disoluciones residuales generadas en ambas aplicaciones permite reintroducir en la cadena de valor este preciado metal.