Taal wijzigen
Introductie
Elektronisch afval wordt ook geminimaliseerd bij het recyclen van printplaten, omdat bepaalde materialen worden bewaard voor hergebruik. Waarom moeten we printplaten recyclen? Welke uitdagingen komen we tegen en wat zijn de methoden voor het recyclen van printplaten? Deze blog bespreekt dit. Deze processen worden begrepen om de duurzaamheid en het terugwinnen van hulpbronnen in de elektronica-industrie te verbeteren.
Zijn printplaten recyclebaar?
Ja, je kunt printplaten gedeeltelijk recyclen. De productie van printplaten is een complex proces waarbij kostbare materialen worden gebruikt. Deze materialen belanden als afval in de vorm van afvalwater , gebruikte oplossingen en vast afval, en veel ervan vertonen een ongewenste biologische afbreekbaarheid. Maar je kunt veel van deze materialen wel recyclen. Denk bijvoorbeeld aan het terugwinnen van koper uit randafwerking, tin uit soldeerresten en koperoxide uit slib. Deze methoden zijn commercieel succesvol gebleken, mits ze als waardevolle grondstoffen worden gerecycled.
Wat zijn de uitdagingen bij het recyclen van printplaten?
Hoewel printplaten wel gerecycled kunnen worden, is het geen eenvoudige taak. Een belangrijk probleem zijn de kosten. Ik zou nog veel meer moeilijkheden kunnen noemen bij het recyclen van printplaten, maar dit zijn er slechts een paar. De transportkosten dekken de kleine hoeveelheden niet. Waardevolle metalen zoals koper, goud en zilver komen weliswaar in grote hoeveelheden voor op printplaten met componenten, maar in kleine hoeveelheden. Recyclebaar koper is vaker te vinden op printplaten zonder componenten. Bovendien kan FR4- materiaal uiteindelijk niet gerecycled worden. Kortom, het recyclen van printplaten is vaak niet rendabel, ondanks de noodzaak om elektronica te recyclen.
Hoeveelheid afval uit het PCB-productieproces
In deze tabel wordt elk type afval dat tijdens de productie van PCB's ontstaat, geïdentificeerd en gecategoriseerd. Er wordt aangegeven of het gevaarlijk of niet-gevaarlijk is. Ook wordt een geschatte hoeveelheid afval per vierkante meter of liter geproduceerde PCB weergegeven.
| Item | Afvaltype: | Hoeveelheid (kg/m² of L/m²) |
| Zure etsoplossing | Schadelijk | 1.5–3.5 L/m² |
| Basis etsoplossing | Schadelijk | 1.8–3.2 L/m² |
| Koperfolie | Veilig | 0.01–0.05 kg/m² |
| Koperpoeder | Veilig | 0.001–0.01 kg/m² |
| Containers | Veilig | 0.02–0.05 kg/m² |
| Boor-achterplaat | Veilig | 0.02–0.05 kg/m² |
| Randafwerking | Schadelijk | 0.1–1.0 kg/m² |
| Film | Veilig | 0.1–0.4 kg/m² |
| Vloeimiddeloplossing | Schadelijk | 0.05–0.1 L/m² |
| Vuilnis | Veilig | 0.05–0.2 kg/m² |
| Gat boorstof | Schadelijk | 0.005–0.2 kg/m² |
| Inktfilm | Veilig | 0.02–0.1 kg/m² |
| Micro-etsoplossing | Schadelijk | 1.0–2.5 L/m² |
| PTH Koperoplossing | Schadelijk | 0.2–0.5 L/m² |
| Papier (verpakking) | Veilig | 0.02–0.05 kg/m² |
| Papier (verwerking) | Veilig | Niet gespecificeerd |
| Oplossing voor het strippen van racks | Schadelijk | 0.2–0.5 L/m² |
| Zilverschuim | Schadelijk | 0.01–0.05 kg/m² |
| Zweller-oplossing | Schadelijk | 0.05–0.1 L/m² |
| Tin/Lood afval | Schadelijk | 0.01–0.05 kg/m² |
| Oplossing voor het strippen van tin/lood | Schadelijk | 0.2–0.6 L/m² |
| Afvalraad | Schadelijk | 0.01–0.3 kg/m² |
| Afvalwaterzuiveringsslib | Schadelijk | 0.02–3.0 kg/m² |
| Hout | Veilig | 0.02–0.05 kg/m² |
Manieren om printplaten te recyclen
Dit onderdeel omvat het nauwkeurig bekijken van verschillende manieren waarop we PCB's kunnen recyclen. Door deze benaderingen te begrijpen, komen we erachter hoe belangrijk ze zijn voor het terugwinnen van waardevolle materialen en het verminderen van elektronisch afval in het milieu.
Thermisch herstel
Daarbij wordt de printplaat op deze manier tot hoge temperaturen verhit. Hierdoor kunnen de metalen binnenin herstellen. Het FR-4-materiaal verbrandt, maar het koper blijft intact . Deze techniek produceert echter kankerverwekkende gassen, zoals lood en dioxine, dus gebruik hem met de nodige voorzichtigheid.
Chemisch herstel
Bij deze methode wordt zuur gebruikt. Vervolgens wordt de printplaat in het zuur geplaatst. Dit breekt het FR-4-materiaal af, waardoor het metaal teruggewonnen kan worden. De methode genereert echter veel afvalwater. Dit afvalwater moet, voordat het op de juiste manier afgevoerd kan worden, behandeld worden in een speciaal industrieel waterzuiveringssysteem.
Fysiek herstel
Bij dit proces worden platen versnipperd en gebroken. Vervolgens scheid je de metalen van de niet-metalen delen. Het heeft de minste impact op het milieu. Maar het is gevaarlijk voor werknemers. De lucht kan vervuild zijn met stof, metaal en glasdeeltjes. Het kan ademhalingsproblemen veroorzaken na een tijdje blootstelling. Het bevatte echter nog steeds al het metaal.
Mechanische recycling
Vervolgens worden de platen versnipperd en vermalen, wat in dit proces gebeurt. U kijkt naar eigenschappen binnen de fysieke en scheidt materialen op basis van deze eigenschappen. Versnipperen of vermalen zal eerst de grootte van uw plastic verkleinen. Het wordt vervolgens gescheiden met zwaartekracht of door magneten. Een methode voor het terugwinnen van bruikbare metalen zoals goud, zilver en koper. Sommige edelmetalen kunnen echter verloren gaan tijdens de scheiding.
Pyrometallurgische recycling
Dit gebeurt door dingen hoog genoeg te verhitten om metalen te scheiden. Board slots bij voorkeur metaalverwijdering in smelten of verbranden. Het is ook erg handig voor het terugbrengen van basismetalen zoals koper en tin. Maar het stoot schadelijke emissies uit en creëert gevaarlijke bijproducten.
Hydrometallurgische recycling
Het is een chemische reactiemethode voor het winnen van metalen. De eerste stap is chemische uitloging om de metalen op te lossen. Vervolgens worden ze teruggewonnen door precipitatie of galvanisatie . Met deze techniek kunnen hoge terugwinningspercentages voor bepaalde metalen worden behaald. Het is echter ook een arbeidsintensieve methode, die zorgvuldige omgang met giftige chemicaliën en afvalstoffen vereist.
Biotechnologische recycling
Bij deze methode worden metalen geëxtraheerd met behulp van enzymen of micro-organismen. Op deze manier kun je selectief metalen uit PCB's winnen. Het is een energiezuinige en milieuvriendelijke technologie. Deze methode is echter nog in onderzoek en wordt niet veel gebruikt in de industrie.
Proces van het recyclen van printplaten
Stap 1: Verzamelen
Er is een verzamelstap om printplaten te recyclen. U moet alle weggegooide PCB's bij elkaar verzamelen. Dit omvat zowel oude elektronica als kapotte apparaten. Het is belangrijk om ze later op de juiste manier te recyclen. Hoe beter het recyclingproces, hoe meer u verzamelt. Nu de PCB's klaar zijn om te verwerken, moet u ervoor zorgen dat u ze niet beschadigt. Deze stap legt de basis voor een succesvolle recycling.
Stap 2: Sorteren
De verzamelde printplaten worden gecategoriseerd op type en materiaal. Dit houdt in dat meerlaagse printplaten worden gescheiden van enkelzijdige en dubbelzijdige printplaten. Vervolgens worden ze ook gesorteerd op materiaal, zoals aluminium en koper . Sorteren helpt bij de recyclingcyclus, zodat het juiste type printplaat wordt gebruikt.
Stap 3: Demontage en scheiding
Vervolgens breek je de gesorteerde printplaten open om de componenten te verwijderen. Dit omvat IC's, connectoren en andere onderdelen. Het terugwinnen van waardevolle materialen betekent dat je deze onderdelen moet scheiden. Dit gaat gemakkelijker als je gereedschap hebt.
Stap 4: Materiaalbehandeling en -herstel
Het is het behandelen van de materialen om waardevolle metalen eruit te verwijderen. Voor elk type materiaal zijn verschillende behandelingsmethoden nodig. U kunt technieken gebruiken, zoals chemische of mechanische processen. We willen zoveel mogelijk van het metaal terugwinnen.
Stap 5: Herverwerking en hergebruik
Nu, in de laatste stap van het recyclen van printplaten, herverwerkt u de teruggewonnen materialen. Ze zijn klaar voor toekomstig gebruik. U reinigt en verfijnt de metalen, de kunststoffen. We willen hoogwaardige materialen genereren. Ze kunnen worden gebruikt in nieuwe producten. Dat is een stap die helpt afval te verminderen en hulpbronnen te besparen. Het vergemakkelijkt een duurzaam pad voor elektronica.
Hoe u teruggewonnen koper uit printplaten kunt recyclen
Randafwerking
Dit onderdeel bevat vaak waardevol koper. Het proces begint met een ontkleuringsoplossing om dit werk te vergemakkelijken. De randafwerking, die aan de randen is geplateerd , wordt gescheiden door deze in kleinere stukjes te versnipperen. Het versnipperde koper wordt vervolgens in een cycloonafscheider gevoerd die het koper van alle andere materialen scheidt. Dit zorgt ervoor dat er in deze stap zoveel mogelijk koper wordt opgevangen. U beschikt dan over puur koper dat klaar is voor hergebruik.
Afvalwaterslib
De eerste stap is dat we de slib verhitten tot ongeveer 1200 graden Fahrenheit. Het koper van de slib oxideert bij de hoge temperatuur tot koperoxide. Nadat u deze stap hebt doorlopen, kunt u een smelter hebben en het koperoxide omzetten in puur kopermetaal. Dit is een goed proces voor het terugwinnen van waardevolle materialen.
Gebruikte basis etsoplossing
Allereerst maak je koperhydroxide aan onder zwak zure omstandigheden. Dit helpt om het koper uit de oppervlaktecoating van de printplaat op te lossen . Maak koperhydroxide aan en ga vervolgens verder zoals hierboven beschreven met afvalwaterslib. Dit resulteert in een effectieve terugwinning van koper. Als er tot slot nog koper over is, kun je dit afvangen met ionenwisselingsharsen. Deze harsen binden en houden koperionen vast.
Heteluchtnivellering
Dit proces begint met het verwarmen van een oven op ongeveer 3,000 graden Fahrenheit. Dat is een hoge genoeg temperatuur om soldeer en tin te scheiden. Het resultaat is tinsoldeerresten terwijl u dit doet. Het kan verder worden verwerkt. U kunt het tin dus gebruiken om het van koper te scheiden. Met deze methode wordt het extraheren van bruikbare materialen eenvoudig. Werk altijd op de juiste manier met hoge temperaturen.
Wat u kunt recyclen van printplaten
Uw printplaten kunnen worden gerecycled om veel bruikbare materialen te herwinnen. Het recyclen van deze materialen helpt het milieu en bespaart ons grondstoffen. Deze omvatten:
- Blik afkomstig van het heteluchtnivelleringsproces.
- Koperhydroxide afkomstig van de geplateerd door gaten proces.
- Koper gewonnen uit randafwerking.
- Koper dat wordt teruggewonnen uit het soldeerstripproces.
- Koperoxide gewonnen uit zuiveringsslib.
- Koper verkregen uit de etsen oplossing.
- Koper gewonnen uit het rekstripproces.
Voordelen van het recyclen van printplaten
Door printplaten te recyclen, wordt lucht- en watervervuiling verminderd.
Printplaten bevatten vaak ingrediënten zoals lood en cadmium. Fabrikanten gebruiken tin-loodsoldeer om koper te beschermen. Batterijen en schakelaars bevatten ook kwik en lithium. Printplaten bevatten bovendien vlamvertragers die giftige dioxines zijn. Door elektronica te recyclen, help je voorkomen dat deze giftige stoffen het milieu schade toebrengen.
Door recycling verkrijgt u meer edele metalen dan door mijnbouw.
Met deze methode krijg je meer edelmetalen dan met mijnbouw. Er zit een ton koper in, 30 of 40 keer meer dan je in erts vindt. Het kan ook 40 tot 800 keer meer goud bevatten. Dit geeft aan dat printplaten een betere bron zijn voor deze metalen. Sterker nog, high performance boards bevatten zelfs meer edelmetalen. Door te recyclen blijven de waardevolle metalen uit de stortplaatsen.
Het recyclen van printplaten kost minder dan het delven van metalen.
Het recyclen van printplaten is goedkoper dan het delven van metalen. Waardevolle metalen zoals goud, koper en zilver bevinden zich op printplaten. Industrieën die deze metalen gebruiken, produceren onder andere transistors , printsporen en IC-chips . Het delven van metalen is duurder, tijdrovender en minder winstgevend, maar het winnen ervan uit printplaten is goedkoper en sneller. Door deze recycling van elektronisch afval wordt de basis gelegd voor nieuwe elektronica.
Hoe PCB's beter recyclebaar te maken
Een ander probleem is het afvoeren van printplaatafval. Het is gevaarlijk en moeilijk te recyclen. Het bevat inhoud die we nodig hebben. Produceert meer dan 50 miljoen ton e-afval per jaar. Ongeveer 10% daarvan is PCB. Er wordt gewerkt aan het recyclen van PCB's en wetenschappers zoeken naar betere manieren om dit te doen. Ze ontwikkelen nieuwe materialen die gemakkelijker te recyclen zijn. Het gebruik van biologisch afbreekbare polymeren helpt bijvoorbeeld. Ze kunnen worden afgebroken en hergebruikt. Bovendien kunnen ze helpen om waardevolle metalen terug te winnen.
Veelgestelde vragen over het recyclen van printplaten
Wat is de toxiciteit van de printplaat?
Printplaten kunnen giftig zijn. Bij het ontwerp en de productie ervan worden veel chemicaliën gebruikt. Koper, afkomstig van kopergecoate laminaten, is het belangrijkste materiaal. Overtollig koper wordt verwijderd, wat resulteert in de productie van vervuilend afval. Bij kleinere afmetingen worden deze printplaten veel complexer. Hoe complexer deze polymeren zijn, hoe meer processen er nodig zijn en hoe meer schadelijke chemicaliën er vrijkomen. Koper is de grootste vervuiler in afvalwater van printplaatproductie. Koperfolie en boren produceren dit. Elke laag moet met koper worden bekleed. Andere zware metalen die het water kunnen vervuilen zijn nikkel, goud, tin en lood. Bij ets- en soldeerprocessen worden organische verbindingen gebruikt. Deze verbindingen kunnen in hoge concentraties in het afvalwater voorkomen. Sommige concentraties kunnen echter wel 10 tot 20 gram per liter bedragen. De laatste processen produceren ammoniak en ammoniumchloride, de laatste voornamelijk in etsoplossingen.
Welke onderdelen van het circuitbord zijn geld waard?
De componenten van een printplaat zijn echter het meest waardevolle onderdeel. Denk hierbij aan transistors, weerstanden, condensatoren en diodes . De printplaat zelf is waardevol – de metalen die erin zitten, zoals koper, goud en zilver. De waarde hangt af van de zuiverheid en de hoeveelheid. Goud, koper en andere metalen zijn aanwezig in printplaten. Deze kunnen worden teruggewonnen en hergebruikt. Verschillende printplaten bevatten verschillende waardevolle elementen.
Kun je geld verdienen met het recyclen van printplaten?
Er zijn manieren om geld te verdienen met het recyclen van printplaten. Deze printplaten zijn bovendien waardevol. Historisch gezien bestonden deze legeringen doorgaans uit 30% plastic, 30% inert oxide en 40% metaal. Het belangrijkste doel is om de metalen terug te winnen. Naast deze 20% koper en 8% ijzer, bevat het ook andere metalen. Daarnaast kun je er edelmetalen zoals goud en zilver uit halen. Koper kan ongeveer $ 5,400 per ton kosten, en ijzer zo'n $ 145 per ton. Je kunt er ook glasvezel en harspoeder mee verkopen. De winst hangt echter af van het type printplaat en de regio.
Kunnen PCB-recyclingprocessen schadelijk zijn voor het milieu?
PCB-recycling heeft zowel positieve als negatieve effecten op het milieu. En het is meestal goed voor het milieu en goed voor de economie. PCB's zijn natuurlijk elektronisch afval en kunnen een bron zijn waaruit u waardevol metaal kunt winnen. Niettemin zijn sommige recyclingmethoden schadelijk voor het milieu. Het genereert ook koolstofemissies wanneer materialen uit de huizen van mensen de reis naar recyclingfabrieken maken. We zouden minder kunnen verminderen door hernieuwbare energie te gebruiken. En in de meeste gevallen is het recyclen van PCB's eigenlijk beter voor het milieu dan het delven van metalen uit de aarde.
Kunnen gerecyclede printplaten beschadigd raken?
Bij het verwijderen van onderdelen uit gerecyclede printplaten kunnen de uiteinden beschadigd raken. Het is lastig om kleine onderdelen te verwijderen zonder ze te breken. Elk onderdeel wordt vervangen en vervolgens getest om er zeker van te zijn dat het werkt. Er worden ook onderdelen verwijderd, waardoor nieuwe onderdelen van mindere kwaliteit een betere keuze zijn. Een gemiddelde printplaat bestaat voor ongeveer 40% uit metalen, 30% uit keramiek en 30% uit organische materialen. Dit betekent dat oude elektronica niet op stortplaatsen terecht kan komen, omdat er chemicaliën in de bodem kunnen lekken. In recyclingbedrijven worden de printplaten gesorteerd en in kleinere stukken gesneden . Magnetische scheiders worden gebruikt om metalen van het afval te scheiden. Veiligheidsvoorschriften vereisen verschillende recyclingmethoden. Recycling is weliswaar duur en ingewikkeld, maar het is ook beter voor onze planeet en draagt bij aan duurzaamheid.
Conclusie
Nu kunt u de voordelen en valkuilen van het recyclen van printplaten leren kennen. Met een vermindering van de impact op het milieu zouden velen waardevolle metalen kunnen terugwinnen. De complexiteit om componenten uit PCB's te halen zou echter te veeleisend zijn en schade en extra kosten veroorzaken. Maar vergeet niet dat het nodig was om de voordelen in evenwicht te brengen met de moeilijkheden bij het recyclen van elektronica.
