Elektronik atıklardan değerli metallerin biyosorpsiyon yoluyla geri kazanımı
Recovery of precious metals from waste electronics by biosorption
Yazar: ECE YAPICI
Danışman: DOÇ. DR. AYSUN ÖZKAN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Sürekli gelişen teknoloji elektrikli-elektronik eşya kullanımındaki sirkülasyonu da arttırmakta ve bunun sonucu olarak büyük miktarlarda atık kütleleri oluşmaktadır. Atık elektrikli ve elektronik eşyaların (AEEE) yönetiminde izlenecek hiyerarşik düzende, malzemelerin geri kazanımı ayrıcalıklı bir öneme sahiptir. Bu tezde AEEE'lerden malzeme geri kazanımı konusu ele alınmış ve bir AEEE türü olan baskılı devre kartlarından (BDK) değerli metallerin geri kazanımı amaçlanmıştır.
Türkiye'de bir yılda ortaya çıkan 539.000 ton elektronik atığın %3,1'ini BDK'lar oluşturmaktadır. BDK yapımında, rezervleri sınırlı olan ve elde edilmeleri için büyük yatırımlar gerektiren değerli metaller kullanılmaktadır. Bu metalleri ağırlıkça %18,4 bakır (Cu), %0,16 gümüş (Ag), %0,04 altın (Au) ve %0,01 paladyum (Pd) oluşturmaktadır. Bu açıdan tezde BDK'ların içeriğindeki değerli metallerin (Cu, Ag, Au ve Pd) geri kazanımı hedeflenmiş ve geleneksel geri kazanım metotlarından farklı olarak biyosorpsiyon uygulaması gerçekleştirilmiştir. Biyosorbent olarak, ülkemizde büyük miktarda açığa çıkan ve sadece hayvan yemi olarak kullanılan bir organik atık türü olan portakal kabukları kullanılmıştır. Çalışmada; adsorplama kapasitesinin arttırılması için portakal kabukları farklı yöntemlerle modifiye edilmiş, buna paralel olarak Cu, Ag, Au, Pd model çözeltileri hazırlanmıştır. Bu çözeltilerde, modifiye edilmiş/edilmemiş portakal kabuklarıyla biyosorpsiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Tezin son aşamasında ise model çözeltilerde en iyi adsorban özelliğini gösteren biyosorbent türevi kullanılarak, atık BDK'ların pirolizi sonucu elde edilen katı üründen liç yöntemiyle elde edilen çözeltilerde biyosorpsiyon çalışması yapılmış ve sonuç olarak, BDK'lardan yüksek oranlarda metal geri kazanımı sağlanmıştır.

Anahtar Sözcükler: Baskılı devre kartı, Biyosorpsiyon, Değerli metal, Elektronik atık, Portakal kabuğu.

Abstract:
Continuous improvement of technology promotes the consumption and circulation of the electrical and electronic equipment and as a result, large quantity of waste has increased rapidly. In the hierarchical procedure for an integrated and sustainable WEEE management, material recovery has an inner importance. In this thesis, recovery of materials from WEEE is handled and, recovery of precious metals from printed circuit boards (PCB), a type of WEEE, is aimed.
In Turkey, 539,000 tonnes of waste electronics are generated each year and 3.1% of them are constituted by PCBs. PCB production needs to use of some precious metals, which have limited reserves and require sizeable investment to obtain. These metals are compromised by 18.4% copper (Cu), 0.16% silver (Ag), 0.04% gold (Au) and 0.01% palladium (Pd) by weight. In this thesis, it is aimed recovery of precious metals (Cu, Ag, Au and Pd) in PCBs by biosorption, differently from traditional methods. Orange peels, which is an organic waste that occurs in high quantity and can only be used animal feed, were used as the biosorbent. In the study, firstly orange peels were modified by different methods in order to increase the adsorption capacity. Then, Cu, Ag, Au and Pd model solutions were prepared. Secondly, biosorption tests on the model solutions were carried out by modified/unmodified orange peels. At the last stage, biosorption studies on leach solution of solid product obtained from PCB pyrolysis were carried out by using the best biosorbent which were defined by the adsorption results of the model solutions, and as a result, recovery of metals from PCBs was achieved at high rate.

Keywords: Biosorption, Orange peel, Precious metal, Printed circuit board, Waste electronic equipment.