Baskılı devre kartlarından kıymetli metal geri kazanımında ergitme şartlarının incelenmesi

Abstract

Günümüz dünyasında, teknolojik gelişmelerden kaynaklanan en önemli problemlerden biri elektrik ve elektronik atıklarıdır (E-atık). E-atıklar içerdikleri ağır metaller, plastikler ve alev geciktiriciler nedeniyle çevre ve insan sağlığını tehdit etmektedir. E-atıklardan özellikle baskılı devre kartları (PCB), kıymetli metal içerikleri nedeniyle ekonomik bir değere sahiptirler. Bu nedenle, PCB'lerin geri kazanımı sadece zararlı etkilerinden değil, aynı zamanda kıymetli metal içerikleri nedeniyle de önemlidir. Geri kazanım işlemleri ile, pirometalurjik, hidrometalurjik, elektrometalurjik vb. yöntemler kullanılarak, e-atıkların içerisindeki kıymetli metaller elde edilebilmektedir. Endüstriyel olarak en yaygın kullanılan pirometalurjik yöntemlerde, e-atıklar çeşitli metal konsantreleri ve curuflaştırıcılar yüksek sıcaklıklarda ergitilmektedirler. Ergitme işlemleri sonucunda, kıymetli metaller oluşan metalik faza toplanmakta ve daha sonra uygulanan işlemler ile ayrılmaktadır. Tez çalışmasında, pirometalurjik yöntem kullanılarak, atık bilgisayarlara ait baskılı devre kartlarındaki kıymetli metallerin geri kazanımı sırasında toplayıcı metal kullanımı ve miktarı ile, curuflaştırıcı bileşimi ve miktarının etkisini incelenmiştir. Atık durumdaki PCB'ler öncelikle el ile demontaj işlemine tabi tutulmuşlardır. Ardından 2,5cm-2,5cm boyutlarında kesilmiş ve 850-950°C arasında yakılmıştır. Deneysel çalışmalar sırasında, yakma işlemi sonrası kıymetli metal içeren kısımlar, farklı çeşitte ve miktarda curuflaştırıcı ilavesi ve toplayıcı metal olarak kullanılan bakır varlığında/yokluğunda 1250-1350°C arasında ergitilmiştir. Deneysel çalışmaların sonuçlarına göre, prosese giren kıymetli metal miktarının %95'i metalik faz içerisinde toplandığı tespit edilmiştir. Ergitme prosesi sırasında, %20 ve %30 curuflaştırıcı miktarı, toplayıcı metal kullanıldığı durumda %20 ve %30 bakır miktarı ile 10% B2O3, 15% Al2O3, 30% SiO2, 30% CaO, 10% Fe2O3, 5% CaF2 içeren curuflaştırıcı bileşimi, toplayıcı metalin kullanılmadığı durumlarda ise 43% B2O3, 6% Al2O3, 18% SiO2, 12% CaO, 18% Fe2O3, 5% CaF2 içeren curuflaştırıcılar ile en yüksek altın ve gümüş geri kazanımı elde edilmiş olduğundan kıymetli metallerin geri kazanımı sırasında en yüksek uygun şartlar olduğu belirlenmiştir.