Plasma technology for processing of waste printed circuit boards for metals recovery

• Autorzy: Szałatkiewicz J. , Szewczyk R. , Missala T. , Winiarski W. , Budny E.

Identyfikatory

DOI

DOI:10.15199/67.2016.7.4

Warianty tytułu

PL

Plazmowa technologia przetwarzania odpadów elektronicznych obwodów drukowanych dla odzysku metali

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Paper describes empirical verification of plasma technology for processing of waste printed circuit boards (PCB) for metals recovery and waste neutralization. Test setup was designed and build, allowing experiments over plasma processing of PCB waste in scale of 800 kg of waste per day. Designed and tested setup proved functionality of such small scale operation. The process in tests consumed in total 66 kW of power, which relates to 2 kWh/kg of processed PCB waste. Presented in the paper research covers examination of power consumption during waste processing, heat parameters, potential of heat recovery, mass reduction, amount of recovered metals and identification of variables influencing lowering metals recovery and increasing slag mass. Also brief analysis of process products and slag sample composition is presented. Data collected during tests and experiments opened new insight of plasma technology for processing PCB waste in small scale and without pre-processing steps.

PL

Artykuł przedstawia opracowaną plazmową technologię przetwarzania odpadów elektronicznych obwodów drukowanych umożliwiających odzysk z nich metali, ciepła oraz ich unieszkodliwienie. Prezentowany zakres prac obejmuje wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych na prób¬kach odpadów obwodów drukowanych oraz uzyskanymi produktami procesu - metalicznym stopem Cu/Ag/Au/Pb/Sn/Fe, a także żużlem wraz wynikami analiz ich składu. Badania były przeprowadzane na stanowisku badawczym o przerobie 800 kg odpadów na dobę. Stanowisko wypo¬sażono w 3 źródła plazmy - plazmotrony własnej konstrukcji. W trakcie testów zużycie energii wynosiło 66 kW, co skutkowało zużyciem 2kWh/kg przetwarzanych odpadów PCB. Prezentowany zakres prac obejmuje także inne parametry opracowanej technologii i uzyskane wyniki badań, między innymi, parametry cieplne reaktora, potencjał odzysku energii, potencjał redukcji masy i objętości przetwarzanych odpadów, bilans masy i uzyski¬wane produkty procesu. Uzyskane wyniki badań wskazują na skuteczność odzysku 76% masy metali zawartych w odpadach w postaci metalicznej uzyskanego stopu, a także potwierdzają możliwość przetwarzania wsadu jakim jest 100% odpadów elektronicznych obwodów drukowanych.

Słowa kluczowe

EN

waste; printed circuits boards; plasma technology; recycling; metals recovery

PL

odpady; obwody drukowane; technologie plazmowe; recykling; odzysk metali

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 61, nr 7
• Strony: 300--306
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., il.

Twórcy

autor

Szałatkiewicz J.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Warszawa

autor

Szewczyk R.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Warszawa

autor

Missala T.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Warszawa

autor

Winiarski W.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Warszawa

autor

Budny E.

• Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego, Warszawa

Bibliografia

• [1] Cobbing, Madeleine. 2008. "Toxic Tech: Not In Our Backyard", Greenpeace.org.
• [2] European Commission press release, “Environment Commission proposes revised laws on recycling and use of hazardous substances in electrical and electronic equipment", http://europa. eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/08/1878&format= HTML&aged=1&language=EN&guiLanguage=en.
• [3] Hageluken Christian. 2007. Electronic strap recycling at Umicore. W 3rd China International Metal Recycling Forum, Dalian, China.
• [4] Hino Takanori, Ryuichi Agawa, Youichi Moriya, Minoru Nishida, Yasuhiro Tsugita, Takao Araki. 2009. "Techniques to separate metal from waste printed circuit boards from discarded personal computers“. Journal of Matter Cycles Waste Management 11: 42-54.
• [5] Huisman Jaco. 2007. 2008 Review of Directive 2002/96 on WEEE, Final Report, United Nations University.
• [6] Jarosz Piotr, Stanisław Małecki. 2013. "Tworzywa sztucze w złomach ZSEE spojrzenie metalurga“. Rudy i Metale Nieżelazne, Recykling 58 (9): 508-513.
• [7] Jin Yu-qi, Lin Tao, Yong Chi, Jian-hua Yan. 2011. "Conversion of bromine during thermal decomposition of printed circuit boards at high temperature“. Journal of Hazardous Materials 186 (1): 707-712.
• [8] Kang Hai-Yong, Julie Schoenung. 2005. "Electronic waste recycling: A review of U.S. infrastructure and technology options“. Resources Conservation & Recycling 45: 368-400.
• [9] Lee Jae-chun, Hyo Song, Jae-Min Yoo. 2007. "Present status of the recycling of waste electrical and electronic equipment in Korea“. Resources Conservation & Recycling 50: 380-397.
• [10] Meskers Christina, Christian Hageluken, Stefan Salhofer, Markus Spitzbart. 2009. Impact on pre-processing Routes on Precious Metal Recovery from PCs. W European Metallurgical Conference EMC 2009, Insbruck, GDMB.
• [11] Ni Mingjiang, Hanxi Xiao, Yong Chi, Jianhua Yan, Alfons Buekens, Yuqi Jin, Shengyong Lu. 2012. "Combustion and inorganic bromine emission of waste printed circuit boards in a high temperature furnace“. Waste Management 32 (3): 568-574.
• [12] Pietrzyk Stanisław, Piotr Palimąka. 2013. "Charakterystyka ilościowa złomu elektrycznych i elektronicznych urządzeń laboratoryjnych“. Rudy i Metale Nieżelazne, Recykling 58 (6): 301-306.
• [13] Szałatkiewicz Jakub, Roman Szewczyk, Eugeniusz Budny, Tadeusz Missala, Wojciech Winiarski. 2013. "Construction aspects of plasma based technology for waste of electrical and electronic equipment (WEEE) management in urban areas". Procedia Engineering 57: 1101-1108.
• [14] Wawrzonek Robert. 2009. "Praktyczne aspekty funkcjonowania systemu gospodarowania zużytym sprzętem elektrycznym i elektronicznym". Elektro Eco Company.
• [15] Zhao Houyin, Kim Peng, M. Li, S. Li, Qiang Song, Qiang Yao. 2006. "Distribution of Bromine in the Pyrolysis of Printed Circuit Board Wastes“. W 8th Asia-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization. Sochi, Russian Federation.