Reciclarea cardurilor electronice o prezentare generală a stadiului tehnicii

1A placa de circuite imprimate (sau PCB) este un suport pentru conectarea electrică a unui set de componente electronice în scopul realizării unui circuit electronic. Circuitul tipărit constă dintr-un mille-feuille de straturi subțiri de cupru separate de un material izolant (de obicei rășină epoxidică întărită cu fibre de sticlă și ignifugă prin adăugarea de compuși organobrominici și trioxid de antimoniu).

2 Aceste straturi de cupru sunt gravate prin levigare chimică pentru a obține un set de piste terminate de pelete. Aceste tampoane sunt apoi perforate, stabilind o conexiune electrică fie între componentele lipite la circuitul tipărit, fie între diferitele straturi de cupru suprapuse și izolate unele de altele. Un strat foarte subțire de paladiu (metal platinoid strategic) este depus în găuri pentru a preveni oxidarea și un strat subțire de aur este, de asemenea, depus pe părțile (de cupru) ale cardului, care vor servi drept contacte în timpul instalării sale în echipament electronic pentru care este destinat.

3 În acest stadiu, o placă electronică conține, prin urmare, fibre de sticlă, cupru, rășină epoxidică, urme de paladiu și aur, brom și antimoniu.

4Componentele electronice sunt apoi sudate de „file” în orificiile plăcii electronice cu un aliaj pe bază de tablă. Sudarea convențională a fost efectuată cu un aliaj de plumb-staniu, care astăzi ar trebui înlocuit teoretic cu aliaje de staniu-argint-cupru pentru a se conforma directivei europene 2002/95/CE (RoHS) care interzice utilizarea plumbului.

5Componentele electronice ale unui card electronic acoperă, prin urmare, o gamă largă de metale: aluminiu (în radiatoare), fier și cupru (în transformatoare), oțel inoxidabil (în elemente de conectare), paladiu și tantal (în condensatori), aur (în microprocesoare și în depozitele de suprafață ale conexiunilor), nichel (în rezistențe) etc. În plus, materialele plastice termoformabile, rășinile, lacurile, electroliții chimici și ceramica completează acest inventar foarte mare.

6 Într-o placă electronică, greutatea componentelor depășește adesea cea a circuitului tipărit. În prezent, o placă electronică conține aproximativ 40% rășină și plastic, 30% fibră de sticlă + ceramică și 30% metale.

7 Cardul este fixat mecanic și este conectat la cablarea electrică a dispozitivului în cauză (într-un ecran plat, există câteva sute de șuruburi!).

8 Deoarece dispozitivele electronice nu sunt, în general, destinate a fi reparate, sunt, prin urmare, dificil de demontat (ce se întâmplă cu tampoanele I, în care bateria cu litiu este blocată și, prin urmare, este aproape inseparabilă de carcasa de aluminiu?).

9 Greutatea plăcilor electronice în echipamente variază considerabil. Poate reprezenta 10% din greutatea unui ecran plat, dar uneori este mai puțin de 0,1% din greutatea unui dispozitiv alb. O mașină modernă (cu o greutate medie de aproximativ 1,2 tone) conține aproape 10 kilograme de carduri electronice.

10 Demontarea constă în general într-o operație de măcinare sau chiar într-o simplă demontare urmată de sortare, după care se separă fier vechi, aluminiu, materiale plastice, baterii, carduri electronice. Cu toate acestea, operațiunea nu este perfectă: unele dintre cărți se pierd și cele recuperate pot fi poluate de bucăți ale dispozitivului inițial (în special materiale plastice), sau chiar uneori de corpuri străine.

11 În acest stadiu, compoziția chimică a cărților este, prin urmare, foarte complexă și foarte variabilă.

12 Prin urmare, tratamentul metalurgic al cardurilor electronice este foarte dificil. Tehnologiile actuale rezolvă doar parțial această problemă. Acestea prezintă o recuperare insuficientă a metalului și, în unele cazuri, pot avea un impact negativ asupra mediului. Motivul principal al acestei situații este compoziția cardurilor electronice, în special prezența în acestea:

• materiale plastice și rășini (foarte supărătoare când se folosesc cuptoare de pirometalurgie),
• fibre de sticlă și aluminiu (care îngreunează topirea zgurii),
• halogeni (puternic oxidante și care tind să formeze săruri metalice prin combinarea cu metalele pe care doriți să le extrageți), cum ar fi bromul și clorul,
• a diferitelor metale antagoniste metalurgic.

13 Este tentant să încercăm să depășim dificultățile asociate cu materia organică și fibrele de sticlă. Separarea succesivă și separarea densității fac posibilă recuperarea unei fracțiuni polimetalice.

14 Jucătorii din Asia de Sud-Est instalează capacități pentru a asigura acest tip de tratament. Motivul principal este reglementarea. Într-adevăr, exportul acestor materiale este interzis, dacă nu s-a efectuat în prealabil un tratament prealabil.

15Dar această tehnologie foarte economică este împiedicată de recuperarea insuficientă a metalelor (de ordinul a 80%) și de producerea unui deșeu final poluant (fracția ușoară) în care sunt concentrate rășinile fenolice, materialele plastice bromurate și clorurate., Electroliții și un restul de metale grele. Fracția metalică poate fi apoi prelucrată mai ușor, deși este încă însoțită de rășină și plastic (dar cu o rată mai mică de 10%). Mașinile de tocat și dispozitivele de separare gravimetrică specifice plăcilor electronice fabricate în China sunt chiar vândute pe internet. !

16 Moștenită de tehnicile miniere, separarea mecanică face obiectul multor cercetări. Prin măcinarea materialului mai fin (mai puțin de 100 µ), astfel încât să elibereze metalele din rășina epoxidică, conținutul de metal este îmbunătățit (care ajunge apoi la 90%).

17 Tratarea reziduurilor ușoare este o problemă esențială de mediu. Recuperarea energiei și recuperarea lor prin distilarea bromului pot fi soluții posibile.

18 În Franța, compania Bigarren Bizzi conduce un proiect de cercetare și dezvoltare pe acest subiect.

19 În Germania, compania Adamec a investit 15 milioane de euro (în 2010) într-o fabrică care permite acest tip de recuperare, dar a cărei activitate sa încheiat după doar trei ani. Într-adevăr, cantitatea de bifenili policlorurați conținută în fracțiunea ușoară a DEEE a fost incompatibilă cu standardele europene pentru depozitare și/sau incinerare.

20 În cele din urmă, câteva ateliere chineze folosesc în prezent această tehnologie, nefiind supuse constrângerilor de mediu mult mai stricte care prevalează în lumea occidentală.

---