Atık baskılı devre elemanlarından hidrometalurjik yöntem ile değerli metal geri kazanımının değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, atık baskılı devre kartlarından hidrometalurjik yöntemlerle değerli metal geri kazanımına odaklanılmaktadır. Tez, elektronik atıkların hızla artması ve bu atıkların çevreye ve insan sağlığına olan olumsuz etkileri nedeniyle, geri dönüşüm yöntemlerinin önemini vurgular. Baskılı devre kartları, elektronik cihazların temel bileşenleri arasında yer alır ve bakır, gümüş, altın, paladyum gibi değerli metallerin yanı sıra, kurşun ve kadmiyum gibi tehlikeli maddeler de içerir. Bu nedenle, bu metallerin geri kazanılması çevresel ve ekonomik açıdan büyük önem taşımaktadır. Çalışmanın amacı, atık baskılı devre kartlarından değerli metallerin geri kazanılabilirliğini artırmak için mevcut yöntemleri incelemek ve değerlendirmektir. Bu amaç doğrultusunda, farklı geri dönüşüm yöntemleri araştırılmış ve hem çevre dostu hem de ekonomik açıdan sürdürülebilir tekniklerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Tezde, baskılı devre kartlarından metal geri kazanımında hidrometalurjik yöntemlerin kullanılması ön plana çıkmıştır. Bu yöntem, özellikle bakır, çinko, kalay ve titanyum gibi metallerin geri kazanılmasında etkili olmuştur. Çalışma kapsamında kullanılan Atık Baskılı Devre Kartları, 1990'lı yıllardan kalma masaüstü bilgisayarlardan temin edilmiştir ve özel bir firma aracılığıyla sağlanmıştır. Anakartlar, iki gruba ayrılarak Anakart-1 ve Anakart-2 olarak adlandırılmıştır. Bu ayrım, anakartların bileşenlerinin daha detaylı incelenebilmesi ve potansiyel geri kazanım süreçlerinin karşılaştırılması amacıyla yapılmıştır. Çalışmada deneysel olarak uygulanan süreçler, anakartların parçalanması, manyetik ayrımı, boyut küçültme işlemleri ve ısıl işlem aşamalarını kapsamaktadır. Ardından, hidrometalurjik yöntemlerle metallerin ekstraksiyonu gerçekleştirilmiştir. XRF ve ICP-OES gibi analizlerle metallerin geri kazanım süreçleri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, geri kazanılan metal miktarlarını ve verimliliklerini değerlendirmiş, bu yöntemlerin etkinliğini göstermiştir. Çalışmanın sonuç bölümünde, Atık baskı devre kartlarından önemli miktarlarda bakır, çinko, kalay ve titanyum metallerinin geri kazanımının gerçekleştirildiği ve sürdürülebilir kaynak yönetimine katkı sağlayabileceği vurgulanmaktadır.

In this thesis, the focus is on the recovery of precious metals from waste printed circuit boards by hydrometallurgical methods. The thesis emphasizes the importance of recycling methods due to the rapid increase in electronic waste and the negative effects of these wastes on the environment and human health. Printed circuit boards are among the basic components of electronic devices and contain precious metals such as copper, silver, gold, palladium, as well as hazardous substances such as lead and Decadium. Therefore, the recovery of these metals is of great importance from an environmental and economic point of view. The aim of the study is to examine and evaluate the existing methods to increase the recoverability of precious metals from waste printed circuit boards. In line with this aim, different recycling methods have been researched and it has been aimed to develop both environmentally friendly and economically sustainable techniques. In the thesis, the use of hydrometallurgical methods in metal recovery from PCBs has come to the fore. This method has been especially effective in recovering metals such as copper, zinc, tin and titanium. The Waste Printed Circuit Boards used in the study were obtained from desktop computers dating back to the 1990s and provided through Jul-based a private company. Motherboards are divided into two groups and are called Motherboard-1 and Motherboard-2. This distinction was made in order to examine the components of the motherboards in more detail and to compare the potential recovery processes. The experimentally applied processes in the study cover the disintegration of motherboards, magnetic separation, size reduction processes and heat treatment stages. Then, extraction of metals was carried out by hydrometallurgical methods. The recovery processes of metals have been evaluated with analyses such as XRF and ICP-OES. The results evaluated the amount of metal recovered and their efficiency and showed the effectiveness of these methods. In the conclusion section of the study, it is emphasized that significant amounts of copper, zinc, tin and titanium metals have been recovered from waste printed circuits and can contribute to sustainable resource management.