Baskı devre kartlarındaki demir, bakır ve nikel metallerinin geri kazanımında optimum liç şartlarının belirlenmesi
The determination of optimum leaching conditions for recovering of iron, copper and nickel metals in printed circuit boards
Yazar: CİHAN İLÇİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HATİCE İNAN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Çevresel zenginlik = Environmental richness

Özet:
Gelişen teknoloji ile birlikte artan elektrikli ve elektronik cihazların fonksiyon ve tasarımlarımdaki değişiklikler nedeniyle, ortalama kullanım süreleri azalmaktadır. Bu durum son zamanlarda büyük miktarda elektronik atığın ortaya çıkmasına neden olurken ciddi bir çevre sorunu haline gelmiştir. Elektronik atıkların çevresel zararlarının yanında, metal ve değerli metal içeriği, cevherlerle karşılaştırıldığında bu atıkların potansiyel bir ikincil kaynak oldukları ortaya çıkmaktadır.Elektronik atıktan metallerin geri kazanımı amacıyla bugüne kadar 4 yöntem (fiziksel, hidrometalurjik, biyometalurjik ve pirometalurjik proses) uygulanmaktadır. Bu yöntemler içerisinden diğerlerine kıyasla çevresel kirliliği daha az ve düşük maliyette uygulanabilen hidrometalurjik yöntem ile deneyler gerçekleştirilmiştir.Bu çalışmada optimum partikül çapı, zaman ve katı sıvı oranını bulmak için yanıt yüzey metodu kullanılmıştır. Baskı devre kartları önce öğütme ve eleme işlemine tabi tutulduktan sonra Yanıt Yüzey Metodunda belirlenen deney tasarımındaki şartlarda kral suyu ile liç edilmiştir. Liç çözeltisindeki geri kazanılmış metaller ICP-OES cihazında ölçülmüş ve optimum katı/sıvı, partikül çapı ve zaman değişkenleri bakır, nikel ve demir metali için incelenmiştir. Baskı devre kartın liç işleminde en etkili parametrenin partikül çapı olduğu gözlenmiştir. Partikül çapı için 0,5-1 mm'nin optimum aralık olduğu ve bakır, demir, nikel metalin bu aralıklarda yüksek çözünme verimine ulaştığı tespit edilmiştir. Partikül çapı dışında incelenen zaman ve katı/sıvı oranın çözünme verimleri kıyaslandığında her bir metal için değişkenlik göstermiştir.

Abstract:
With the development of electrical and electronic equipments, their average life spans have reduced due to the changes in their functions and their designs. This situation recently has caused to happen a large amount of electronic waste. However, It has become a serious enviromental problem. Despite the environmental hazards of electronic wastes, when compared with their metal and precious metal contents with the other ores, these wastes are seen as the potential of secondary source.Four methods (physical, hydrometallurgical and pyrometallurgical processes) have been applied for recovery of metals from electronic wastes up to today. In comparison with the other methods, the hydrometallurgical method is cost lower. In addition, It is caused to occur less enviromental pollution than the others.In this study, the optimum recovery of iron, nickel and copper from PCB was investigated by response surface method. After PCB was subjected to grinding and sieving, PCB samples were leached with aqua regia. The recovered metals in the leaching solutions were analyzed with ICP-OES and response surface method was used to find optimum particle diameter, time and solid/liquid ratio.As a result of this experiment, in the leaching process of PCB the most effective parameter was identified as particle diameter. According to this parameter, The optimum particle diameter is between 0,5-1mm. Copper, iron, nickel and metal reached efficiency between these diameters. Time and solid / liquid ratio was examined outside of the particle diameter when the efficieny of leaching compared and it showed varies for each metal.