Materiaalrecyclage: Printplaten

1.1. Inleiding

Na de inzameling, ontmanteling en depollutie van AEEA worden bepaalde onderdelen verder voorbehandeld en verwerkt. Printplaten, afkomstig van allerlei AEEA (bv. computers, mobiele telefoons, LCD-schermen…)  vormen zo een belangrijke en waardevolle afvalstroom waarvan de samenstellende materialen gerecycleerd kunnen worden. In het geval van printplaten zijn het de edelmetalen, koper en andere metalen die gerecycleerd kunnen worden. Bepaalde waardevolle metalen zijn bij printplaten in hoge concentraties aanwezig dan in gedolven ertsen. De economische waarde wordt hoofdzakelijk bepaald door het goud, koper, palladium en zilver. Printplaten kunnen een aanzienlijke hoeveelheid goud bevatten, gaande van minder dan 100 ppm (low grade) tot meer dan 400 ppm (high grade) (Hagelüken, 2006). De hoeveelheid waardevolle edelmetalen zoals goud en zilver neemt wel af.

Er bestaan drie types printplaten (Goodship, Stevels & Huisman, 2019):

  • Enkelzijdige, waarbij de componenten op één zijde van de plaat bevestigd zijn.
  • Dubbelzijdige, wanneer het enkele oppervlak niet volstaat.
  • Multilayer, waarbij verschillende lagen met geprinte circuits worden gescheiden door isolatielagen.

1.2. Werkingsprincipe

Zoals besproken bij de techniek depollutie en ontmanteling van AEEA, worden PCB's meestal manueel uit AEEA verwijderd.

Voor printplaten met een hoog gehalte aan waardevolle metalen moet er de nodige aandacht worden besteed dat bij de voorbehandeling (bv. sortering) weinig of geen van deze waardevolle metalen verloren gaan. Het verder verwerken van de printplaten kan uit de volgende opeenvolgende stappen bestaan:

Het inkomend materiaal wordt gewogen en gekeurd. Het keuren van dit materiaal is zeer belangrijk aangezien de samenstelling van het materiaal zeer sterk kan verschillen. Een goede karakterisatie van het materiaal is van belang voor de verdere werking ervan. Uit een studie van Schaik en Reuters (2010) blijkt dat een voorbehandeling als shreddering zinvol kan zijn met het oog op het herwinnen van bepaalde metalen, zoals aluminium. Daarentegen heeft dit een negatief effect op het herwinnen van goud, tin en koper.

Pyrometallurgie

Pyrometallurgie zijn thermische verwerkingsprocessen om non-ferro's en edelmetalen te recupereren uit de printplaten. De verschillende materialen worden gescheiden op basis van hun specifieke smeltpunt of temperatuurafhankelijke oplosbaarheid. 

Hydrometallurgie

Hydrometallurgie maakt gebruik van zure of bijtende loogmidellen om de materialen te scheiden. 

Umicore in Hoboken combineert pyro- en hydrometallurgie (Hagelüken, 2006). Hun proces is gebaseerd op koper, lood en nikkel als collector metalen. In dit proces worden ook de plastics en het organisch materiaal aanwezig in het inputmateriaal gebruikt als reductor en deels als brandstofvervanger. Aan de hand van dit proces wordt meer dan 95% van het inputmateriaal omgezet in bruikbare producten.

Figuur 1. Precious metals flow sheet (UMICORE, 2014).
Figuur 1. Precious metals flow sheet (Hagelüken, 2006).

2.1. Emissies naar lucht

De processen zijn uitgerust met een off-gas behandeling voor stof (bv. electrofilter en/of doekenfilter) en zwavelgas (SO2).

Naast de behandeling van de geleide emissies, dienen ook heel wat maatregelen genomen te worden om diffuse emissies van stof met (zware) metalen te voorkomen.

2.2. Emissies naar water

Het proceswater, koelwater, hemelwater en het water voor stofbestrijding worden behandeld in een waterzuiveringsinstallatie. Zuren worden geneutraliseerd, metalen, sulfaten en fluor worden verwijderd met fysisch-chemische processen (Hagelüken, 2006).

 

2.3. Afvalstoffen

Het niet gerecycleerde deel van de printplaten dient te worden ontdaan van bepaalde toxische elementen zoals cadmium en kwik voordat dit verwijderd wordt. De gezuiverde slakken uit de smelters kunnen verder nuttig toegepast worden in de cementindustrie of voor het versterken van dijken (Umicore, 2016).

Geen gegevens gekend over de verwerkingskost.

De waarde van afgedankte printplaten is sterk afhankelijk van de hoeveelheid edelmetalen (goud, zilver, palladium). Oudere printplaten bevatten over het algemeen meer waardevolle metalen. Schroothandelaren bieden prijzen van € 0,40/kg tot € 30,00/kg (Krommenhoek Metals, 2023).

  • Goodship, V., Stevels, A. & Huisman, J. (2019). Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Handbook. Second Edition. ElsevierISBN 978-0-08-102158-3
  • Hagelüken, C. (2006). Recycling of Electronic Scrap at Umicore. Precious Metals Refining. Acta Metallurgica Slovaca. 12, 11-120. 
  • Krommenhoek Metals (2023). Electronics Recycling. Retrieved August 22, 2024, from https://www.kh-metals.nl/en/elektronica-recycling/
  • Umicore (2016). Our process. Retrieved August 22, 2024, from https://pmr.umicore.com/en/about-us/process/
Laatste herziening: 23/08/2024