Introducción

La creciente generación de residuos electrónicos (llamados E-waste) como, por ejemplo, los circuitos impresos, presenta una oportunidad para recuperar metales preciosos como el oro. El artículo publicado recientemente en la revista “Separation and Purification Technology” (Elsevier) por Y. Liang y su equipo y titulado “Enhanced gold recovery from the leaching solution by using porous activated carbon coated electrode: COMSOL simulation and experiments” [1] muestra gráficamente el comportamiento de la transferencia de masa del complejo Au(S2O3)2³⁻ bajo un campo eléctrico utilizando COMSOL Multiphysics®. Los investigadores también propusieron una estrategia mejorada para la recuperación de oro mediante el uso de un electrodo recubierto con carbón activo poroso.

Modelización

Se desarrolló el modelo con geometría 2D que se muestra en la Figura 1, que incorporó ecuaciones como Nernst-Planck y Butler-Volmer para simular los perfiles de concentración de iones y la transferencia de masa hacia la superficie del electrodo. Los resultados iniciales mostraron una polarización de concentración en el cátodo, indicando que la difusión dominaba el movimiento de iones hacia la superficie del electrodo. La simulación comparó un electrodo de titanio con uno recubierto de AC.

Figura 1: Modelo 2D con electrodos de titanio (Ti) y carbón active (AC) (a) Geometría del modelo (b) mallado.

Resultados/Conclusiones

Los resultados de las simulaciones en COMSOL Multiphysics® mostraron que el uso de electrodos hechos de carbón activo mejora la transferencia de masa y la cinética de las reacciones debido a su estructura porosa que facilita el transporte de iones, alcanzándose una recuperación de oro de hasta el 96.9% de los circuitos impresos considerados como desechos electrónicos. La Figura 2 muestra la evolución temporal de la concentración de Au(S2O3)2³⁻.

Los resultados obtenidos en las simulaciones numéricas fueron validados por las medidas experimentales, lo que destaca el potencial de COMSOL Multiphysics® para modelizar y simular este tipo de tecnologías para la recuperación de metales preciosos.

Figura 2: Variación de la concentración de Au(S2O3)2³⁻ con el tiempo.

Referencias

[1] Y. Liang, J. Li, P. Chen, C. Liu, J. Ge, S. Song, L. Cisternas, F. Jia. Enhanced gold recovery from the leaching solution by using porous activated carbon coated electrode: COMSOL simulation and experiments. Separation and Purification Technology (2025), 353, 128603.