Odzyskiwanie metali z elektroniki

Coraz większe zużycie urządzeń cyfrowych, wszelkiego rodzaju sprzętów elektrycznych i elektronicznych, prowadzi nieuchronnie do wzrostu ilości odpadów tego typu. Zużyte urządzenia elektryczne i elektroniczne nazywane są e-odpadami i, ze względu na zawartość toksycznych składników, kwalifikowane są do grupy odpadów niebezpiecznych. Rozwiązaniem problemu zwiększającego się strumienia odpadów elektronicznych jest ich ograniczenie, ponowne wykorzystanie oraz recykling.

Z podzespołów elektronicznych odzyskuje się: stal, metale żelazne, nieżelazne oraz szlachetne, przede wszystkim: miedź, aluminium, żelazo, nikiel, cynk, cynę, antymon, złoto, srebro, platynę, pallad.

O tym, że zużyty sprzęt elektroniczny to prawdziwa kopalnia metali szlachetnych, wiadomo nie od dzisiaj. Wciąż jednak trwają prace nad poprawą efektywności ich odzysku. Ogromne kroki na tym polu postawiła Japonia, gdzie od lat z powodzeniem odzyskuje się złoto i platynowce ze zużytych katalizatorów samochodowych. W Japonii rozwinął się również pomysł na recykling telefonów komórkowych. Na określenie odzysku metali z urządzeń elektronicznych ukuto zgrabny termin „urban mining” (górnictwo miejskie).

Ogromne znaczenie zyskują także próby odzysku metali ziem rzadkich, które znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle nowych technologii – jako surowce poprawiające twardość części metalicznych oraz ich odporność na zużycie.

Wyróżniamy trzy podstawowe formy recyklingu odpadów elektronicznych:

1. Recykling pierwszego stopnia, obejmujący naprawę i modernizację sprzętów w celu ponownego użycia, sprzedaży, itd.

2. Recykling drugiego stopnia, obejmujący demontaż podzespołów w celu ponownego ich wykorzystania w procesie produkcji.

3. Recykling trzeciego stopnia, obejmujący sortowanie i rozdrabnianie elementów urządzeń w celu odzyskania surowców.

Materiały niebezpieczne, znajdujące się w urządzeniach elektronicznych:

  • ołów (składnik stopów lutowniczych)
  • halogenki (składniki tworzyw sztucznych, odpowiadające za ich niepalność)

Recykling elektroniki w Polsce i w Unii Europejskiej

Recykling odpadów elektrycznych i elektrotechnicznych w krajach Unii Europejskiej prowadzony jest przede wszystkim za pomocą metod obróbki mechanicznej i separacji fizycznej.

Recykling odpadów elektronicznych w Polsce regulowany jest na mocy ustawy o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym. Zgodnie z tekstem ustawy, ZSEE (zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny) dzieli się na 10 grup.

Rodzaje sprzętu elektrycznego i elektronicznego:

  • wielkogabarytowe urządzenia gospodarstwa domowego (pralki, chłodziarki, zamrażarki, zmywarki, grzejniki elektryczne, itp.)
  • małogabarytowe urządzenia gospodarstwa domowego (odkurzacze, żelazka, tostery, wagi, zegary, suszarki, golarki, itp.)
  • sprzęt teleinformatyczny i telekomunikacyjny (komputery, laptopy, drukarki, kserokopiarki, kalkulatory, faksy, telefony, itp.)
  • sprzęt audiowizualny (odbiorniki radiowe i telewizyjne, kamery video, sprzęt hi-fi, wzmacniacze, itp.)
  • sprzęt oświetleniowy (liniowe i kompaktowe lampy fluorescencyjne, niskoprężne lampy sodowe, itp.)
  • narzędzia elektryczne i elektroniczne, z wyjątkiem wielkogabarytowych, stacjonarnych narzędzi przemysłowych (wiertarki, maszyny do szycia, kosiarki do trawy, itp.)
  • zabawki, sprzęt rekreacyjny i sportowy (konsole, gdy video, kolejki elektryczne, automaty na monety, itp.)
  • wyroby medyczne, z wyjątkiem wszystkich wszczepianych i skażonych produktów
  • przyrządy do nadzoru i kontroli (termostaty, czujniki dymu, itp.)
  • automaty do wydawania (bankomaty, automaty z jedzeniem i napojami, itp.)

Technologia recyklingu urządzeń elektronicznych

1. Selektywny demontaż urządzeń.

2. Podział poszczególnych elementów na frakcje: metale, tworzywa sztuczne, papier, drewno, ceramika oraz elementy toksyczne.

3. Rozdrobnienie frakcji metalowej przy użyciu strzępiarki lub młyna młotkowego.

4. Separacja magnetyczna, elektrostatyczna i prądowo-wirowa – działania mające na celu rozdzielenie żelaza, frakcji nieżelaznej oraz frakcji niemetalicznej.

5. Przetworzenie frakcji metalicznej metodą pirometalurgiczną i hydrometalurgiczną w celu odzyskania metali szlachetnych.

6. Separacja i oczyszczanie.

7. Poddanie materiału procesom elektrometalurgicznym.

Recykling elektroniki w Japonii i Korei Południowej

Japonia zasłynęła jako państwo, w którym nic się nie marnuje. E-odpady zostają tu maksymalnie przetworzone i wprowadzone na nowo do obiegu. Na recykling metali z e-odpadów składają się:

1. Oddzielenie elementów niebezpiecznych – baterii i akumulatorów.

2. Rozdrobnienie materiału.

3. Separacja magnetyczna.

4. Separacja pneumatyczna – oddzielenie ciężkiego złomu żelaznego od materiałów lekkich, takich jak tworzywa sztuczne.

W Korei Południowej do odpadów elektronicznych zaliczane są: komputery, telewizory, lodówki, pralki, klimatyzatory, telefony komórkowe, drukarki, kserokopiarki, faksy, sprzęt audio. Producenci elektroniki zajmują się przetwarzaniem sprzętu wielkogabarytowego, takiego jak lodówki, pralki czy klimatyzatory. Mniejsze odpady elektroniczne trafiają natomiast do prywatnych zakładów recyklingu.

Technologia odzysku metali z e-odpadów:

1. Demontaż ręczny – odzyskanie materiałów do recyklingu, usunięcie elementów, mogących doprowadzić do emisji toksycznych związków (czynników chłodniczych, kabli, etc.)

2. Rozdrobnienie.

3. Separacja magnetyczna i prądowo-wirowa – wytworzenie prądów wirowych przy użyciu rotora magnetycznego; metale nieżelazne, w przeciwieństwie do metali żelaznych, zostają odepchnięte poza strumień surowca.

4. Separacja na cyklonie.

Recykling produktów zawierających metale ziem rzadkich

Do metali ziem rzadkich zalicza się 15 lantanowców: lantan, cer, prazeodym, neodym, promet, samar, europ, gadolin, terb, dysproz, holm, erb, tul, iterb, lutet oraz skand i itr. Metale te znalazły zastosowanie przede wszystkim w nowoczesnych technologiach. Wbrew nazwie, występują one w dużych ilościach w skorupie ziemskiej. Ich wydobycie, ze względu na niską koncentrację w rudzie, bywa jednak często nieopłacalne. Rosnące zapotrzebowanie na metale ziem rzadkich i bardzo wysokie koszty wydobycia skłoniły do poszukiwania alternatywnych źródeł ich pozyskiwania – poprzez recykling zużytych produktów i wydzielanie ich z odpadów.

Wykorzystanie wybranych metali ziem rzadkich:

  • lantan – akumulatory w samochodach hybrydowych
  • cer – katalizatory samochodowe
  • neodym – silniki aut hybrydowych i elektrycznych, generatory prądu w elektrowniach wiatrowych, głośniki, mikrofony, urządzenia do krioterapii
  • europ – produkcja telewizorów LCD
  • terb – żarówki energooszczędne
  • dysproz – komputerowe dyski twarde
  • holm – lasery
  • tul – lasery, urządzenia rentgenowskie
  • erb – kuchenki mikrofalowe, sprzęt do chirurgii laserowej
  • itr – świece zapłonowe, czujniki tlenu w katalizatorach samochodowych
  • skand – lampy błyskowe, kadłuby samolotów (stop aluminium)

Skomentuj jako pierwszy

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *