С точки зрения переработчика отходов вся сложная офисная электроника — это всего лишь неудобный многокомпонентный лом. О том, какие технологические операции и оборудование используются для его утилизации, мы расскажем в данной статье.

Состав электронного лома представляет собой сумму как ценных, так и опасных составляющих. В число первых входят:

  • железо, цветные и благородные металлы: алюминий, медь, серебро, золото;
  • редкоземельные элементы: палладий, индий и др.;
  • пластики;
  • стекло.

К опасным компонентам относятся: свинец, ртуть, кадмий, ПВХ и пластик с огнезащитными добавками. Собственно, наличие именно этих компонентов заставляет отказаться от простейших технологий утилизации путем захоронения на полигонах или сжигания.

Для оценки количества наиболее ценных компонентов можно воспользоваться данными Международной Ассоциации переработчиков электронных отходов (IAER). Согласно последнему отчету The Electronics Recycling Landscape Report (2016 г.) картина распределения выглядит следующим образом:

Таблица 1. Содержание меди, серебра, золота, палладия в 1 т электронного лома

Product Examples Copper Silver Gold Palladium
Weight

(%)

Value

Share

Weight

ppm

Value

Share

Weight

ppm

Value

Share

Weight

ppm

Value

Share

Mainframes, mobile
phones, capacitors
13% 9% 3500 13% 340 64% 130 14%
Computer boards,
tablet boards
20% 18% 1000 5% 250 61% 110 15%
Televisions 10% 50% 280 7% 20 22% 10 7%
DVD Players 5% 42% 115 5% 15 32% 4 5%
The Electronics Recycling Landscape Report, 2016.

Т.е. в одной тонне печатных плат компьютеров содержится примерно 1 г серебра, 0,25 г золота и 0,11 г палладия.

Основные этапы переработки электронного лома

В нашем случае общая задача переработки — разделить отходы на фракции, а затем получить из них полезные продукты, обезопасив при этом вредные вещества. Такой подход приводит к разделению процесса на несколько общих для всех технологий этапов.

Этап 1. Разборка и получение смеси компонентов для дальнейшей сортировки и переработки

Первый этап характерен применением ручного труда, необходимого для предварительной сортировки. Ряд компаний ограничивается простым отделением мониторов с ЭЛТ, аккумуляторов, а всё остальное сразу запускается в шредер или молотковую дробилку. У других — технология предусматривает ручную разборку системных блоков, корпусов, отделение печатных плат, блоков питания и пр. В этом случае каждая группа отходов идёт на дробление отдельно, и ход дальнейшей переработки может различаться.

В наиболее продвинутых технологиях предусмотрен ещё один уровень разделения. Например, в известных на российском рынке линиях итальянской компании Violi Srl предусмотрена установка VM/STC для отделения микросхем и других элементов от плат. В результате на дальнейшее измельчение они идут отдельно, что позволяет эффективно извлечь благородные металлы и редкоземельные элементы.

В большинстве применяемых технологий итогом первого этапа является смесь, состоящая из фрагментов пластиков, железа, меди, алюминия, латуни, микросхем и пр. Эта смесь поступает на линии сортировки.

Этап 2. Сортировка

Сортировка смеси, полученной на первой стадии переработки — это, пожалуй, самый творческий этап всего процесса. Он должен обеспечить получение металлических фракций, подходящих для металлургического передела, а также вторичного сырья из стекла и пластиков.

Качество сортировки по фракциям во многом определяет стоимость и полноту извлечения металлов, а значит, существенно влияет и на стоимость всего цикла переработки оборудования.

Для сортировки комбинируют технологии, перечисленные в табл. 2.

Таблица 2. Технологии сепарации

Технология Фракция Принцип разделения
Магнитная (пост. магн. поле) Железо, ферромагнитные сплавы Фракция «притягивается» магнитом/электромагнитом
Вихревыми токами (перем. магн. поле) Цветные металлы, немагнитные сплавы Смесь проходит через переменное магнитное поле, в металлах наводятся вихревые токи, их магнитное поле взаимодействует с исходным и выбрасывает частицы из потока
Каскадно-гравитационная Тяжёлые медные и оловянисто-свинцовые сплавы, а также тонкая фракция из всех металлов В зависимости от плотности частицы смеси отклоняются в воздушном потоке
Различные виды просеивания (грохочение) Фракция нужного размера Применяются колосниковые решетки, сита

Для большей эффективности разделения исходная смесь может прогоняться через несколько циклов дробления, просеивания и сепарации. В конечном итоге на выходе получают товарный продукт в виде вторичного сырья — фракций чёрных и цветных металлов, а также пластиков.

Этап 3. Обжиг и плавка электронных отходов

Для большинства компаний по утилизации электронного лома цикл переработки заканчивается на этом этапе. Однако ряд предприятий, участвующих в восстановлении серебра, золота и редкозёмов, добавляет ещё несколько операций. В современном варианте это разделение печатных плат и чипов на сплит-машинах, затем обжиг, размол и плавка каждой фракции. На металлургический передел в этом случае отправляется слиток (см. рис. 2) с высоким содержанием золота, серебра, палладия и др.

Рис.2. Результат плавки электронного лома.
На следующий передел идет только
«верхушка» конуса, остальное — шлак.

В завершение следует отметить, что в России достаточно хорошо освоены технологии получения вторичного сырья из утилизируемой офисной техники. В то же время применение полного цикла технологий, включая извлечение благородных металлов, носит ограниченный характер. Главными причинами здесь являются высокая стоимость оборудования, сложность технологических процессов и необходимость в квалифицированном персонале. Тем не менее быстрый рост количества электронного лома и законодательный запрет на его захоронение должны неизбежно привести к широкому использованию глубокой переработки.

Поделитесь с коллегами