Coraz większe ilości elektronika trafiają każdego roku na wysypiska, a wraz z nimi cenne metale szlachetne. Odpowiednie zagospodarowanie złomu elektronicznego ma kluczowe znaczenie nie tylko dla ekologiay i ograniczenia negatywnego wpływu na środowisko, lecz także dla efektywności gospodarczej oraz zapewnienia stabilnych dostaw surowców krytycznych. Poniższy artykuł przybliża procesy odzysku złota, srebro i platyna z zużytego sprzętu oraz przedstawia najważniejsze etapy przygotowania, ekstrakcji i wykorzystania odzyskanych materiałów.

Źródła i rodzaje złomu elektronicznego

Elektroniczny złom to szeroka kategoria odpadów zawierających elementy wykorzystywane w urządzeniach elektronicznych. W jego skład wchodzą:

• Płytki drukowane (PCB), szczelnie naszpikowane komponentami i ścieżkami przewodzącymi.
• Moduły pamięci, procesory, karty graficzne czy płyty główne z komputerów stacjonarnych i laptopów.
• Telefony komórkowe, tablety, aparaty fotograficzne oraz inne przenośne urządzenia.
• Telewizory, monitory LCD i LED, urządzenia AGD z zawartością elektroniki.
• Złącza, przewody i kable często pokryte cienką warstwą złotej powłoki.

Z punktu widzenia składu chemicznego wyróżniamy dwie główne grupy metali:

• Metale podstawowe: miedź, aluminium, cynk, żelazo.
• Metale szlachetne: złoto, srebro, platyna, pallad.

Rodzaje urządzeń

Poszczególne kategorie sprzętu różnią się zawartością cennych komponentów. Telefony komórkowe mogą mieć nawet 0,034 g złoto w każdej sztuce, natomiast płyty drukowane z komputerów stacjonarnych zawierają średnio 150–200 mg tego metalu na kilogram odpadów.

Skład chemiczny komponentów

Elementy przewodzące, pola lutownicze oraz styki często pokryte są warstwami metali szlachetnych dla zapewnienia niezawodności połączeń. W niektórych przypadkach wykorzystywane są również związki chemiczne o wysokiej czystości, co zwiększa wartość odzysku.

Proces przygotowania i wstępnej obróbki

Kluczowym etapem odzysku jest odpowiednie przygotowanie surowca. Bez tego późniejsze metody ekstrakcji byłyby nieskuteczne lub zbyt kosztowne.

manualna demontaż

Na początku urządzenia są rozmontowywane, a poszczególne części selekcjonowane według rodzaju materiału. Wyciąga się baterie, kondensatory, elementy niebezpieczne (np. PCB z rtęcią), aby nie zakłócały dalszych procesów.

Rozdrabnianie i frakcjonowanie

Demontowany materiał trafia do młynków i kruszarek, które redukują go do postaci granulatu. Następnie przeprowadza się separację grawitacyjną, magnetyczną i z prądów wirowych, oddzielając metale żelazne, aluminium oraz tworzywa sztuczne od frakcji zawierających metale szlachetne.

Ekstrakcja metali szlachetnych

Ekstrakcja to serce procesu, w którym z przygotowanej mieszanki oddziela się cenne pierwiastki. W zależności od stosowanych technologii wyróżniamy metody pirometalurgiczne, hydrometalurgia oraz biotechnologiczne.

Metody pirometalurgiczne

Polegają na topieniu i redukcji w wysokich temperaturach. Mieszanki są spiekane w piecach, a następnie poddawane działaniu lutów i strącanie metali szlachetnych. Technika ta wymaga jednak dużego zużycia energii i emisji gazów, dlatego coraz częściej zastępuje się ją ekologicznymi alternatywami.

Hydrometalurgia i ługowanie

W tej grupie procesów wykorzystuje się roztwory kwasów lub zasad do rozpuszczenia metali. Najpopularniejsze metody to:

• Ługowanie kwasem azotowym lub solnym, które uwalnia srebro i złoto z granulatu.
• Stosowanie cyjanku do selektywnego wydzielania złotej frakcji.
• Ekstrakcja rozpuszczonych metali za pomocą rozpuszczalników organicznych (SX – solvent extraction).
• Precipitacja metali z roztworów poprzez reakcje z odczynnikami (np. cyjanek sodu lub węglanem sodu).

Kluczowa jest kontrola parametrów takich jak temperatura, pH czy stężenie odczynnika, co zapewnia wysoką efektywność i czystość odzyskanych metali.

Biomining i biolugowanie

Nowoczesne technologie coraz częściej sięgają po mikroorganizmy zdolne do utleniania lub redukcji związków metali. Bakterie i grzyby umożliwiają wydajne oddzielenie metali szlachetnych przy znacznie niższym zużyciu energii i mniejszej emisji zanieczyszczeń. Procesy te jednak wymagają dłuższego czasu reakcji oraz precyzyjnej kontroli warunków hodowli mikroorganizmów.

Metody chemiczne i fizyczne wzajemnie się uzupełniają

W praktyce zakłady odzysku stosują kombinację technik. Po wstępnej ekstrakcji chemicznej często wykorzystuje się:

• Elektroosadzanie (wirowanie elektrolityczne) do końcowego wyodrębnienia czystego srebro lub złoto.
• Destylację próżniową lub krystalizację do oddzielenia zanieczyszczeń.
• Procesy filtracji membranowej i odwróconej osmozy do uzyskania roztworów o wysokiej czystości.

Dzięki synergii metod chemicznych i fizycznych można osiągnąć stężenie metali na poziomie powyżej 99,9%.

Zastosowania odzyskanych metali i znaczenie recyklingu

Odzyskane metale szlachetne trafiają ponownie do przemysłu elektronicznego, jubilerskiego czy motoryzacyjnego. Rezultaty recyklingu to:

• Zmniejszenie uzależnienia od wydobycia pierwotnych surowców.
• Ograniczenie emisji CO2 i zanieczyszczeń towarzyszących górnictwu.
• Tworzenie zrównoważona gospodarki o obiegu zamkniętym.
• Redukcja kosztów produkcji nowych komponentów elektronicznych.

Efektywny system odzysku metali szlachetnych nie tylko przyczynia się do ochrony środowiska, lecz również generuje wymierne korzyści ekonomiczne, wzmacniając recykling jako kluczowy element nowoczesnego przemysłu.