Do wielkiego pieca
Z każdej dostawy pobierana jest próbka, która pozwala określić skład złomu. Dzięki temu wiadomo, jakie są zawartość cennych metali i skład chemiczny, co jest niezbędne do właściwego dobrania wsadu do pieca hutniczego. Od zawartości cennych pierwiastków zależy cena, jaką za złom otrzymuje dostawca. Aby uzyskać właściwe proporcje metali podczas przetapiania, elektronika jest najczęściej uzupełniana katalizatorami samochodowymi oraz przemysłowymi. Taki wsad trafia do wielkiego pieca hutniczego, gdzie w temperaturze bliskiej 2000 st. komponenty elektroniczne są topione. W tej fazie plastik pali się, dostarczając energii do całego procesu, co ogranicza zużycie koksu. Uzyskana masa rozdziela się na cztery frakcje, których przewodnimi metalami są ołów, miedź i nikiel. Czwartą jest żużel, który zostaje usunięty z procesu i może być potem wykorzystywany jako materiał budowlany.
Cenne zanieczyszczenia
W każdej z frakcji metalicznych oprócz pospolitych metali przewodnich znajdują się cenne zanieczyszczenia, które odzyskuje się w procesie dalszej, skomplikowanej obróbki. Frakcja ołowiana trafia do kolejnego pieca, gdzie przeprowadzana jest rafinacja, dzięki której uzyskuje się pospolite surowce: ołów, cynę, antymon i bizmut. Najbardziej wartościowe metale z tej frakcji są koncentrowane w formie odpadu i trafiają do rafinerii, gdzie izoluje się rzadkie metale takie jak ind używany m.in. do produkcji wyświetlaczy LCD, selen stosowany w produkcji ogniw fotowoltaicznych i tellur używany w półprzewodnikach.
Frakcja miedziana zawiera większość kruszców szlachetnych, które są najbardziej wartościowym produktem recyklingu urządzeń elektronicznych. Po wypaleniu jej w kolejnym piecu uzyskiwania jest miedź, która następnie oczyszczana jest w procesie elektrolizy. Pozostałości po tym procesie są kierowane do specjalnego reaktora, gdzie w wyniku rafinacji uzyskiwane są czyste metale szlachetne: złoto, srebro, platyna, pallad, rod, a także ruten używany w katalizatorach oraz iryd. Frakcja niklowa jest dzielona na nikiel i arsen, a śladowe ilości cennych metali, które pozostają w odpadach, trafiają do rafinerii.
17 pierwiastków ze smartfona
Łącznie w hucie Umicore ze zużytych smartfonów odzyskiwanych jest aż 17 pierwiastków. Wszystkie produkty uboczne, takie jak żużel czy kwas siarkowy, produkt uboczny rafinacji miedzi, są także przekształcane na surowce budowlane i chemiczne. Mimo że proces jest skomplikowany i przetwarzane są toksyczne substancje, fabryka jest całkowicie neutralna dla środowiska.
Obecnie funkcjonujący system recyklingu sprawia, że rocznie utylizowanych jest ok. 1 mld zużytych smartfonów i setki milionów innych elektronicznych śmieci. Znaczenie recyklingu jako źródła surowców będzie tylko wzrastać. Przewiduje się, że w najbliższych latach ilość elektronicznych śmieci zwiększy się aż o 500 proc., dzięki czemu koncerny takie jak Umicore w Hoboken nie będą narzekały na brak pracy.
Recykling baterii
Akumulatory także muszą być poddane recyklingowi. Jest on prosty
i opłacalny w przypadku klasycznych baterii alkalicznych, a także akumulatorów kwasowo-ołowiowych, NiMh oraz NiCa, które można przetopić
w piecu hutniczym i odzyskać z nich metale. Gorzej przedstawiają się perspektywy odzyskiwania surowców
z akumulatorów litowo-jonowych. Muszą być one poddane recyklingowi, ponieważ są toksyczne, a poza tym łatwo się palą. Obecnie pozyskuje się z nich tylko metale stosowane w przewodach. Pozostałe substancje zawarte w obudowie
i elektrodach, w tym lit, spala się w piecu, czego efektem jest żużel. Choć istnieją techniczne możliwości odzyskiwania litu, koszty procesu są pięć razy wyższe niż wydobycie surowca ze skorupy ziemskiej. Spodziewany radykalny wzrost zapotrzebowania na baterie litowo-jonowe związany
z upowszechnianiem się samochodów elektrycznych sprawia, że efektywny recykling tych baterii będzie niezbędny. Bez tego nie uda się pozyskać surowców do nowych akumulatorów, ponieważ dostępne złoża litu są ograniczone i nie wystarczą na potrzeby rosnącej produkcji ogniw.
Górnictwo w mieście
Odzyskiwanie odpadów zawierających cenne surowce ma wiele wspólnego z kopalnym pozyskiwaniem rud metali. Z tego względu dla zbierania odpadów został ukuty termin urban mining, czyli miejskie górnictwo. Ma ono szereg zalet w porównaniu ze swoim klasycznym odpowiednikiem. Przede wszystkim jest bezpieczniejsze dla środowiska, ponieważ pozyskiwanie metali z recyklingu generuje o 90 proc. mniej zanieczyszczeń niż wydobywanie ich ze skorupy ziemskiej. Ze względu na olbrzymie ilości surowca, czyli elektrośmieci dostępnych w dziesiątkach milionów ton każdego roku, szacuje się, że urban mining może zaspokoić do 40 proc. światowego zapotrzebowania na metale.
Cmentarzyska elektroniki
Nie wszystkie urządzenia elektroniczne są przetwarzane w zaawansowanych hutach. Wiele elektronicznych śmieci wciąż jest utylizowanych ręcznie na wysypiskach w krajach trzeciego świata. Cenne metale są dosłownie wyszarpywane przez robotników, którzy usuwają izolację z kabli miedzianych oraz palą płytki drukowane w celu wytopienia zawartego w nich metalu. Ze względu na niskie zarobki, 1,5 dol. dziennie, utylizacją elektrośmieci bardzo często zajmują się dzieci, które są narażone na codzienny kontakt
z metalami ciężkimi. Wykorzystanie otwartych palenisk zanieczyszcza także atmosferę.
Odpady przechowywane są na otwartej przestrzeni, co powoduje przenikanie trucizn do wód gruntowych i rzek. W położonym w południowych Chinach mieście Guiyu, które jest uważane za największe na świecie wysypisko elektrośmieci, prymitywnymi metodami przetwarzanych jest ok. 15 000 ton odpadów dziennie. Zajmuje się tym 6000 warsztatów, czyli prawie cała populacja tego 150 tysięcznego miasta. W efekcie miasta takie jak Guiyu w południowych Chinach czy Agbogbloshie w Ghanie, drugie najbardziej znane cmentarzysko elektroniki, należą do najsilniej zanieczyszczonych obszarów na świecie.
Kopalnia złota
Przeciętny smartfon zawiera przeciętnie 0,034 g złota, 0,34 g srebra, 0,015 g palladu, a także śladowe ilości platyny. Ponadto można z niego odzyskać także 25 g aluminium i 15 g miedzi.
Gdyby potraktować złom elektroniczny jako rudę do produkcji metali, to okazałoby się, że to najcenniejsza
i najbardziej wydajna ruda na świecie. Według informacji firmy Umicore,
o której piszemy w naszym artykule, wysokiej jakości kopalna ruda zawiera ok. 3 g złota na tonę, a w przypadku smartfonów to ok. 300 g na tonę. Poza tym w żadnym innym surowcu na świecie nie można znaleźć obok siebie tylu cennych metali. Nie bez znaczenia jest także relatywnie łatwa dostępność złomu elektronicznego.
