Suomalaiset tutkijat ovat kehittäneet uuden prosessin kullan, hopean ja kuparin talteenottoon elektroniikkakomponenteista.
Sisällysluettelo
Innovaatio kriittisten elektroniikkametallien kierrätykseen
Strategisten metallien talteenotto piirilevyistä, aurinkopaneeleista ja tietokoneen komponenteista on tärkeä teollinen haaste. Perinteisten menetelmien rajoitusten vuoksi suomalaiset tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen lähestymistavan, joka perustuu kulta-, hopea- ja kuparimetallien selektiiviseen ja peräkkäiseen liuottamiseen.
Helsingin yliopiston kemian laitoksen tekemä tutkimus on julkaistu Angewandte Chemie International Edition -lehdessä, joka on johtava sovelletun kemian alan lehti.
Kolme kylpyä, kolme metallia, nolla ristikontaminaatiota
Lähestymistapa perustuu tiukkaan kolmen vaiheen sarjaan . Jokaisessa vaiheessa tietty orgaaninen liuotin mahdollistaa yhden metallin käsittelyn vaikuttamatta muihin.
- Ensimmäinen kylpy – joka perustuu koliinikloridiin, urea- ja vetyperoksidiin – poistaa vain kuparin .
- Toinen, joka koostuu maitohaposta ja vetyperoksidista, vapauttaa hopean .
- Viimeinen, joka sisältää jälleen koliinikloridia, ureaa ja oksoonia, erottelee kullan .
Tämä peräkkäinen prosessi mahdollistaa suoran puhdistuksen ilman intensiivistä mekaanista tai lämpökäsittelyä. Jokainen kylpy on tarkoitettu vaikuttamaan vain yhteen metalliin, mikä takaa optimaalisen eheyden erotetuille materiaaleille.
Ympäristöystävälliset, edulliset ja helposti kierrätettävät liuottimet
Syväeutektisten liuottimien (GER) valinta on yksi menetelmän avaintekijöistä. Nämä nesteet, jotka muodostuvat kiinteistä komponenteista huoneenlämmössä, yhdistävät kemiallisen tehokkuuden ja käyttöturvallisuuden .
Niiden joukossa ovat koliinikloridi, ammoniumsuolan johdannainen, ja urea, joita käytetään liuottimina. Nämä helposti saatavilla olevat ja edulliset aineet ovat vaihtoehto raskaille kemikaaleille, joita yleensä käytetään elektroniikkajätteen käsittelykeskuksissa.
Tutkimuksen johtava kirjoittaja, postdoc-tutkija Anže Zupanec korostaa käytettyjen liuottimien vakautta ja kierrätettävyyttä, mikä on osa teollisen kiertotalouden lähestymistapaa.
Lupaava suunta elektroniikka- ja aurinkosähköteollisuudelle
Tämä menetelmä, joka kohdistuu useita johtavia metalleja sisältäviin jätteisiin, koskee suoraan sähkölaitteiden kierrätyssektoria, erityisesti piirilevyjen, akkujen tai aurinkosähkömoduulien alalla.
Valikoiva uuttaminen mahdollistaa jalometallien nopean integroinnin tuotantoketjuihin . Kun kuparin, hopean ja kullan kysyntä kasvaa voimakkaasti uusiutuvien energialähteiden ja puolijohteiden alalla, tämä saavutus avaa todellisia mahdollisuuksia kaivosten kuormituksen vähentämiseen .
Kohti teollista siirtymää kemiallisen jätteen kierrätykseen?
Tekijät toivovat, että heidän lähestymistapansa toimii toistettavissa olevana mallina monimetallisten elektroniikkajätteiden kierrätykseen erikoistuneille valmistajille ja laboratorioille. Hallittavissa olevat kustannukset, vähäinen ympäristövaikutus ja mahdollisuus taata uutettavien materiaalien puhtaus tekevät siitä luotettavan vaihtoehdon pyrolyysille tai perinteiselle hydrometallurgialla.
Vaikka teollisen mittakaavan mukautukset ovat edelleen tarpeen, erityisesti suurten määrien käsittelyn osalta, suomalainen peräkkäinen menetelmä voi hyvinkin olla teknologinen läpimurto monimutkaisten elektroniikkajätteiden hallinnassa.
Ihmisille, jotka haluavat suojata säästöjään inflaatiolta ja geopoliittisilta jännitteiltä, on olemassa vielä yksi kierrätysmuoto: luottamus aineellisiin omaisuuseriin, kuten fyysiseen kultaan.
