Recycling of electronic waste : new approach

• Autorzy: Szwech M. , Kotarba М. , Jakubowska М.

Warianty tytułu

PL

Recykling odpadów elektronicznych : nowe podejście

• Konferencja: International Microelectronics and Packaging IMAPS-CPMT Poland Conference (37 ; 22-25.09.2013 ; Kraków, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the first part of the article authors describe the need for efficient recycling of electronic waste. Authors describe shortly few causes for such a new processing method of electronic scrap. Nowadays the development of new generation of electronic devices became more rapid than before, thus shortening the life span of electronic parts from 4-6 years at the end of XX century to 2 years in first decade of XXI century. Therefore generation of electronic waste was significantly increased. Authors also point out that beside environmental aspects ie. increased scrap generation and the need for production of raw materials, there is also an economical aspect such as lowering of production costs by using secondary raw materials. Authors also points out that due to concentration of lead, mercury, cadmium, and arsenic electronic waste may also be a health hazard. The matter of metals recovery from electronic equipment has been discussed since the begging of the second half of XX century. The metal considered worth of recovery was gold. The process which was considered at that time to achieve the recovery was fused-salt electrolysis. Currently gold is also used in consumer electronics. Estimate made by World Gold Council in 2001 stated that almost two hundred metric tons of gold was used in production of electronics. Therefore the necessity for creating new efficient technological lines is clear. Currently the technological line for electronic recycling consists of more than one device. Firstly the material is fed into crusher in order to create particles of smaller size. The next step in metal recovery is eddy current separation, which operability is based on use of rare-earth permanent magnets. Through usage of eddy current separator it is possible to decrease the non-metalic fraction of the material. Final step is electrostatic separation. Currently the most often used is corona separator. The material is fed into a rotating and earthed drum, than material comes into the corona electrode field and is charged electrostatically. Conductives with good surface conductivity lose their charge quickly and are thrown off the drum due to its revolution. Non-conductives with less surface conductivity keep their charge longer and are sticking to the drum eventually falling into second container. Non-conductives, such as laminates, which are not decharged come into the neutralizing electrode field. As a result of this process there are three products: conductives, non-conductives and mixture product. One might observe that current recovery of metals is still far from being perfect and highly efficient. However due to economic reasons mechanical separation substituted chemical separation, and might be considered a big step toward effective recovery of metals from electronic waste.

PL

W pierwszej części artykułu wskazują na potrzebę nowego wydajniejszego podejścia do kwestii recyklingu odpadów elektronicznych. Następnie zostają wskazane przyczyny takiej sytuacji. Autorzy wskazują, iż obecnie rozwój nowej generacji urządzeń elektronicznych następuje zdecydowanie szybciej niż dotychczas, powoduje to skracanie żywotności elementów elektronicznych, który wynosił od 4-6 lat pod koniec XX wieku, a już w pierwszej dekadzie XXI wieku okres żywotności elektroniki został skrócony do 2 lat. W związku z tym znacznie zwiększyła się ilość generowanych odpadów elektronicznych. Autorzy podkreślają również, że recykling odpadów elektronicznych nie odnosi się wyłącznie do aspektów środowiskowych, tj. wytwarzania większej ilości złomu oraz zwiększonego zużycia surowców produkcyjnych, ale również wskazują na aspekt ekonomiczny, taki jak obniżenie kosztów produkcji przy użyciu surowców wtórnych. Autorzy następnie wskazują, na niebezpieczeństwa dla zdrowia ludzkiego, ze względu na stężenie ołowiu, rtęci, kadmu i arsenu w odpadach elektronicznych. Kwestia odzysku metali ze sprzętu elektronicznego została była omawiana już od drugiej połowie XX wieku. Wówczas uważano, że metalem, który warto odzyskiwać było złoto. Procesem recyklingu, który rozważano do odzysku złota była elektroliza solna. Obecnie złoto nadal jest stosowane w elektronice. Szacunki przedstawione przez World Gold Council w 2001 roku wskazują, że do produkcji elektroniki zużywa się prawie dwieście ton złota. W związku z powyższym konieczność utworzenia nowych i zarazem wysoko wydajnych linii technologicznych do recyklingu złomu elektronicznego wydaje się oczywista. Obecnie linia technologiczna do recyklingu złomu elektronicznego składa się z więcej niż jednego urządzenia. Po pierwsze materiał wprowadza się do kruszarki, w celu utworzenia cząstek o mniejszej wielkości. Kolejnym krokiem w odzyskiwaniu metali jest separacja prądami wirowymi, która opiera się na oddziaływaniu magnesami. Dzięki wykorzystaniu prądów wirowych można zmniejszyć zanieczyszczenia niemetaliczne w odzyskiwanym materiale. Ostatnim krokiem jest separacja elektrostatyczna. Obecnie stosuje się separatory koronowe. Materiał wprowadza się na obracający i uziemiony bęben, następnie zostaje on na bębnie doprowadzony do pola elektrody koronowej i zostaje naładowany elektrostatycznie. Materiał o dobrej przewodności powierzchniowej rozładowuje się stosunkowo szybko i jest wyrzucany poza bęben ze względu na ruch obrotowy urządzenia. Materiał z mniejszą przewodnością powierzchnią utrzymuje ładunek dłużej i również pod wpływem ruchu obrotowego bębna w końcu wpada do drugiego pojemnika. Materiały takie Jak laminaty, które nie tracą ładunku pozostają na bębnie i zostają przemieszczone w zasięg pola elektrody neutralizującej. W wyniku tego procesu otrzymuje się trzy produkty: materiał przewodzący, nie-przewodzący i mieszaninę. Można zauważyć, że proces recyklingu złomu elektronicznego jest jeszcze daleki od doskonałości i bardzo wysokiej wydajności. Jednak ze względów ekonomicznych mechaniczna separacja zastąpiła separację chemiczną. Może to zostać uznane za wielki krok w kierunku wydajnego odzysku metali z odpadów elektronicznych.

Słowa kluczowe

EN

recycling; electronic waste; metal recovery

PL

recykling; odpady elektroniczne; odzysk metali

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 1
• Strony: 37--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Szwech M.

• SMR Polska sp. z o.o., Kraków, Poland

autor

Kotarba М.

• SMR Polska sp. z o.o., Kraków, Poland

autor

Jakubowska М.

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Council Directive 1999/31/EC of 26 April 1999 on the landfill of waste, Article 1 section 1.
• [2] Sainudeen Pattazhy, E-Waste Poses a Health Hazard, Lambert Academic Publishing, 2011.
• [3] J. Fuchs, L. Packer, Environmental Stressors in Health and Disease, Taylor & Francis 2005, p. 306.
• [4] Kejing Zhang, Recycling of Electronic Waste II, John Wiley & Sons 2011 p. vii.
• [5] Ernst K. Kleespies, J. P. Bennetts, Thomas A. Henrie, Gold recovery from scrap electronic solders by fused-salt electrolysis, U.S. Dept, of the Interior, 1969.
• [6] Elizabeth Grossman, High Tech Trash: Digital Devices, Hidden Toxics, and Human Health, Island Press 2007, p. 30.
• [7] Ronald Ernest Hester, Roy Harrison, Electronic Waste Management, Royal Society of Chemistry, 2009 p. 101.