Điện thoại di động và máy tính hỏng sẽ đi về đâu?
Nhiều người không biết rằng những chất thải điện tử tưởng chừng như vô dụng này thực chất lại là một “mỏ đô thị” bị bỏ qua. Mỗi bảng mạch in (PCB) chứa các kim loại có giá trị như đồng, vàng, bạc và palladium. Với công nghệ xử lý phù hợp, chất thải điện tử có thể được chuyển đổi thành nguồn tài nguyên có thể tái sử dụng.
Quy trình tái chế PCB
1. Loại bỏ thành phần: Tách các vật liệu khác nhau
Bước đầu tiên trong tái chế PCB là loại bỏ các linh kiện điện tử.
Thiết bị tháo dỡ tự động hiện đại sử dụng hệ thống sưởi điện có kiểm soát, thường duy trì nhiệt độ trong khoảng 120–150 độ. Ở phạm vi này, chất hàn tan chảy hiệu quả, cho phép các bộ phận tách ra mà không gây biến dạng nhiệt của chất nền. Một dây chuyền tháo dỡ duy nhất yêu cầu nhân công tối thiểu và có thể xử lý vài trăm kg PCB mỗi giờ, đảm bảo cả hiệu quả lẫn độ ổn định khi vận hành.
2. Giai đoạn nghiền: Kiểm soát nhiệt độ để giảm sự phân hủy vật liệu
Sau khi loại bỏ thành phần, chất nền PCB còn lại được đưa đến công đoạn nghiền.
Một vấn đề kỹ thuật quan trọng cần xem xét là sự sinh nhiệt trong quá trình nghiền. Nhiệt độ quá cao có thể làm thay đổi các vật liệu hữu cơ trong tấm ván. Hệ thống nghiền tiên tiến được trang bị cơ chế kiểm soát nhiệt độ để duy trì điều kiện hoạt động ổn định và giảm thiểu sự phân hủy nhiệt.
Các nghiên cứu chỉ ra rằng sau khi nghiền, khoảng 72,77% kim loại có giá trị tập trung ở kích thước hạt từ 0,5 đến 2 mm. Dữ liệu này cung cấp cơ sở quan trọng để tối ưu hóa các quá trình phân tách tiếp theo.
3. Giai đoạn tách: Phương pháp vật lý để thu hồi kim loại
Sau khi được nghiền nát, vật liệu sẽ trải qua quá trình phân tách để thu hồi kim loại từ-các phần phi kim loại.
Các hệ thống hiện đại chủ yếu dựa vào công nghệ phân tách vật lý, bao gồm:
Tách từ:Chiết xuất kim loại màu như sắt và niken
Tách dòng điện xoáy:Tách các kim loại màu-như đồng và nhôm dựa trên sự khác biệt về độ dẫn điện
Tách tĩnh điện:Tinh chỉnh thêm việc tách các hạt mịn
Các quy trình này không yêu cầu thuốc thử hóa học và không tạo ra chất thải lỏng nguy hại, khiến chúng bền vững với môi trường. Với cấu hình được tối ưu hóa, có thể đạt được tốc độ thu hồi cao của đồng và các kim loại khác.
Thành phần kim loại của PCB thải
Hàm lượng kim loại của chất thải PCB thay đổi tùy theo nguồn và loại của chúng. Các nghiên cứu học thuật cung cấp cái nhìn sâu sắc về giá trị tài nguyên của chúng:
Phân tích mẫu PCB từ một cơ sở xử lý rác thải điện tử ở Malaysia cho thấy hàm lượng đồng xấp xỉ 43,60%, cùng với sự hiện diện của niken, vàng và sắt.
Các nghiên cứu khác ước tính rằng mỗi tấn chất thải PCB chứa khoảng 100–143 kg đồng và 0,11–0,56 kg vàng.
Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng đồng và chì cùng nhau chiếm gần 70% tổng hàm lượng kim loại trong PCB.