Olive-tree polyphenols and urban mining. A greener alternative for the recovery of valuable metals from scrap printed circuit boards

Abstract

El reciclaje de placas de circuitos impresos (PCB) se está convirtiendo en una fuente de metales preciosos y una alternativa a la minería convencional. Este fenómeno se conoce ahora como "minería urbana". En este trabajo se ha obtenido un extracto vegetal rico en polifenoles a partir de hojas de olivo y se ha estudiado su capacidad para contribuir a la reducción de cuatro metales, Ag, Cu, Cr y Sn, presentes en la chatarra de PCB. Se han utilizado tres reductores (NaBH4, Fe◦ y el extracto de hojas de olivo) para recuperar estos valiosos metales. Se ha intentado minimizar la concentración de los dos primeros, sustituyéndolos por un reductor natural, más barato y menos tóxico. Para lograr este objetivo, se ha utilizado un diseño estadístico de experimentos factorial, compuesto, centrado, ortogonal y rotatorio (FCCORD) asistido por ordenador para la construcción de la matriz experimental a realizar en el laboratorio y, a continuación, para el tratamiento estadístico de los resultados. Los resultados muestran que sólo es posible conseguir una recuperación parcial de los cuatro metales (plata, cobre, cromo y estaño) de los lixiviados de PCB utilizando borohidruro sódico, hierro y el extracto por separado. No obstante, utilizando el diseño estadístico de experimentos, se ha conseguido la recuperación total de los cuatro metales combinando los tres reductores en las concentraciones adecuadas. Por lo tanto, los extractos de plantas ricas en polifenoles en general y el extracto de hojas de olivo en particular pueden considerarse coadyuvantes prometedores en el creciente campo de la minería urbana.

Recycling printed circuit boards (PCBs) is becoming a source of precious metals and an alternative to conventional mining. This phenomenon is now known as “urban mining.” In this work, a polyphenols-rich plant extract has been obtained from olive-tree leaves, and its ability to contribute to reducing four metals, namely, Ag, Cu, Cr, and Sn, that are present in scrap PCBs has been studied. Three reductants (NaBH4, Fe◦, and the olive-tree leaves extract) have been used to recover these valuable metals. An attempt has been made to minimize the concentration of the first two, replacing them with a natural, cheaper, and less toxic reductant. To achieve this goal, a computer-assisted factorial, composed, centered, orthogonal, and rotatable statistical design of experiments (FCCORD) has been used to build the experimental matrix to be carried out in the laboratory and, next, for the statistical treatment of the results. The results show that it is possible to achieve only a partial recovery of the four metals (silver, copper, chromium, and tin) from PCBs leachates by using sodium borohydride, iron, and the extract separately. In other words, none of these three reductants alone can completely remove any of the four metals in the leachate. Nevertheless, using the statistical design of experiments, the total recovery of the four metals has been achieved by combining the three reductants in the appropriate concentrations. Hence, polyphenols-rich plant extracts in general and olive-tree leaves extract in particular can be regarded as promising coadjuvants in the rising field of urban mining.