Wo landen ausrangierte Mobiltelefone und kaputte Computer?
Vielen Menschen ist nicht bewusst, dass dieser scheinbar nutzlose Elektroschrott in Wirklichkeit eine übersehene „Stadtmine“ darstellt. Jede Leiterplatte (PCB) enthält wertvolle Metalle wie Kupfer, Gold, Silber und Palladium. Mit den richtigen Verarbeitungstechnologien kann Elektroschrott in wiederverwendbare Ressourcen umgewandelt werden.
PCB-Recyclingprozess
1. Komponentenentfernung: Trennen verschiedener Materialien
Der erste Schritt beim PCB-Recycling ist die Entfernung elektronischer Komponenten.
Moderne automatisierte Demontagegeräte verwenden eine kontrollierte elektrische Heizung, die normalerweise Temperaturen zwischen 120 und 150 Grad aufrechterhält. In diesem Bereich schmilzt das Lot effizient, sodass sich Komponenten lösen können, ohne dass es zu einer thermischen Verformung des Substrats kommt. Eine einzelne Demontagelinie erfordert nur minimalen Arbeitsaufwand und kann mehrere hundert Kilogramm Leiterplatten pro Stunde verarbeiten, was sowohl Effizienz als auch Betriebsstabilität gewährleistet.
2. Zerkleinerungsstufe: Temperaturkontrolle zur Reduzierung der Materialzersetzung
Nach der Komponentenentnahme werden die verbleibenden Leiterplattensubstrate der Zerkleinerung zugeführt.
Ein wichtiger technischer Aspekt ist die Wärmeentwicklung beim Zerkleinern. Zu hohe Temperaturen können die organischen Materialien in den Platten verändern. Fortschrittliche Zerkleinerungssysteme sind mit Temperaturkontrollmechanismen ausgestattet, um stabile Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten und die thermische Zersetzung zu minimieren.
Studien zeigen, dass nach dem Zerkleinern etwa 72,77 % der wertvollen Metalle in Partikelgrößen von 0,5 bis 2 mm konzentriert sind. Diese Daten liefern eine entscheidende Grundlage für die Optimierung nachfolgender Trennprozesse.
3. Trennstufe: Physikalische Methoden zur Metallrückgewinnung
Sobald die Materialien zerkleinert sind, werden sie getrennt, um Metalle aus nichtmetallischen Fraktionen zu gewinnen.
Moderne Systeme basieren hauptsächlich auf physikalischen Trenntechnologien, darunter:
Magnetische Trennung:Extrahiert Eisenmetalle wie Eisen und Nickel
Wirbelstromtrennung:Trennt Nichteisenmetalle wie Kupfer und Aluminium anhand von Leitfähigkeitsunterschieden
Elektrostatische Trennung:Verfeinert die Abscheidung feiner Partikel weiter
Diese Prozesse erfordern keine chemischen Reagenzien und erzeugen keine gefährlichen flüssigen Abfälle, was sie ökologisch nachhaltig macht. Mit optimierten Konfigurationen können hohe Rückgewinnungsraten von Kupfer und anderen Metallen erreicht werden.
Metallzusammensetzung von PCB-Abfällen
Der Metallgehalt von PCB-Abfällen variiert je nach Herkunft und Art. Akademische Studien geben Einblick in ihren Ressourcenwert:
Die Analyse von PCB-Proben aus einer Elektroschrottanlage in Malaysia ergab einen Kupfergehalt von etwa 43,60 % sowie das Vorhandensein von Nickel, Gold und Eisen.
Andere Studien schätzen, dass jede Tonne PCB-Abfälle etwa 100–143 kg Kupfer und 0,11–0,56 kg Gold enthält.
Untersuchungen zeigen außerdem, dass Kupfer und Blei zusammen fast 70 % des gesamten Metallgehalts in PCBs ausmachen.