Guide du processus de recyclage des cartes de circuits imprimés
Les cartes de circuits imprimés (PCB) constituent les composants centraux des produits électroniques ; elles renferment des matériaux précieux tels que l’or, l’argent et le cuivre, mais aussi des substances dangereuses comme le plomb, le mercure et les retardateurs de flamme. Par conséquent, qu’elles soient éliminées par mise en décharge ou par incinération, elles représentent une menace pour l’environnement.
Ainsi, la clé du recyclage des PCB réside dans deux objectifs principaux : récupérer les métaux précieux et confiner efficacement les substances dangereuses. Le processus de recyclage lui-même peut être décomposé en plusieurs étapes distinctes.
Étape 1 : Prétraitement et démontage
Les cartes de circuits imprimés contiennent divers composants — tels que des condensateurs, des résistances et des puces — dont certains renferment des métaux précieux comme l’or et l’argent. Par conséquent, la première étape du recyclage des cartes consiste à retirer ces petits composants.
Il existe deux méthodes principales pour le démontage :
La première consiste à chauffer la carte à une température supérieure à 200 degrés Celsius ; une fois la soudure fondue, les composants peuvent être retirés.
La seconde méthode utilise des solvants spécialisés pour dissoudre la soudure, permettant ainsi de détacher les composants intacts et sans dommage.
Étape 2 : Broyage
La deuxième étape du recyclage des cartes nues est le broyage, qui s’effectue en deux phases :
♻️Broyage grossier :
Un broyeur à double arbre est utilisé pour découper les cartes en petits morceaux mesurant de 3 à 5 centimètres.
♻️Broyage fin :
Un broyeur à marteaux est utilisé pour réduire ces petits morceaux en granulés d’environ 1 millimètre ; l’objectif est de dissocier les composants métalliques des composants non métalliques, préparant ainsi le matériau pour les étapes de séparation ultérieures.
Étape 3 : Tri
À l’issue du processus de broyage, on obtient une poudre mélangée composée de matériaux métalliques et non métalliques ; la séparation est principalement réalisée par des méthodes physiques exploitant les différences de propriétés telles que la densité, la conductivité électrique et le magnétisme. Les principales techniques comprennent :
♻️Séparation magnétique :
Permet d’extraire les substances ferromagnétiques (par ex. le fer, le nickel) ; cette méthode ne permet de séparer que les métaux magnétiques.
♻️Séparation par courants de Foucault :
Utilise un champ magnétique alternatif pour induire des courants de Foucault dans les métaux non ferreux (par ex. le cuivre, l’aluminium), provoquant leur répulsion et leur séparation des plastiques et des fibres. Cette méthode convient aux matériaux de forme régulière et de granulométrie plus importante.
♻️Séparation électrostatique :
Exploite les différences de conductivité électrique pour séparer les particules métalliques des particules non métalliques au sein d’un champ électrostatique à haute tension ; elle est fréquemment employée pour la purification ultérieure de matériaux à grains fins.
♻️Classification pneumatique :
Met à profit les différences de densité pour séparer les particules non métalliques légères des particules métalliques plus lourdes, grâce à l’action d’un flux d’air.
♻️Séparation hydraulique :
Réalisée par l’utilisation de tables vibrantes hydrauliques et en exploitant les différences de densité. Bien que cette méthode offre des taux de récupération élevés, elle engendre des coûts importants et nécessite l’installation d’un système de traitement des eaux adéquat afin de prévenir toute pollution secondaire.
À l’issue du processus de tri, deux catégories de matériaux sont produites :
♻️Concentrés métalliques :
Contenant du cuivre, de l’aluminium, du fer, ainsi que des traces d’or, d’argent, de palladium, etc. Le taux de récupération des métaux dépasse 90 %, certains procédés atteignant même des taux allant jusqu’à 99 %.
♻️Poudre non métallique :
Composée principalement de fibres de verre et de résines.
Par ailleurs, le système de dépoussiérage atteint une efficacité supérieure à 99 %.
Étape 4 : Raffinage et extraction des métaux
Les concentrés riches en métaux, obtenus par séparation physique, nécessitent une purification complémentaire, réalisée principalement par des méthodes de traitement chimique ou thermique.
♻️Récupération du cuivre (le composant majoritaire, représentant environ 20 à 30 %)
Pyrométallurgie :
Après la fusion, une électrolyse est effectuée pour produire du cuivre électrolytique d’une pureté supérieure à 99,9 %.
Hydrométallurgie :
Le matériau est soumis à une lixiviation à l’acide sulfurique, suivie d’une extraction par solvant et d’une électro-extraction pour produire du cuivre cathodique.
♻️Récupération des métaux précieux (or, argent, palladium)
Bien que la teneur en métaux précieux soit faible, leur valeur est exceptionnellement élevée. Une tonne de cartes de circuits imprimés standard contient environ 200 grammes d’or (soit 40 fois la teneur d’un minerai d’or classique), tandis qu’une tonne de cartes de circuits issues de téléphones portables peut en produire jusqu’à 2 kilogrammes.
♻️Hydrométallurgie :
Des solvants sont utilisés pour dissoudre les métaux précieux ; ces derniers sont ensuite récupérés par adsorption sur charbon actif ou par déplacement à l’aide de poudre de zinc, afin de produire des « boues aurifères » qui sont finalement affinées pour donner des lingots d’or.
♻️Pyrométallurgie :
Le chauffage et la fusion sont employés pour séparer les métaux des impuretés.
♻️Électrolyse :
Des métaux de haute pureté sont obtenus par dépôt électrolytique.
Actuellement, des technologies de pointe permettent de porter le taux de récupération des métaux précieux à plus de 99 %, réalisant ainsi un processus quasi « zéro déchet ».
Étape 5 : Traitement des matériaux non métalliques
Les matériaux non métalliques (principalement les fibres de verre et les résines) constituent environ 60 à 70 % de la composition d’une carte de circuit imprimé. Il existe quatre méthodes principales pour traiter ces matériaux :
♻️ Valorisation dans les matériaux de construction :
Utilisation comme charge dans le béton pour en renforcer la résistance structurelle, ou mélange avec des résines suivi d’une compression pour former des panneaux manufacturés.
♻️ Matériaux composites :
Mélange avec des matières plastiques pour produire des granulés recyclés — atteignant un niveau de pureté supérieur à 98 % — qui sont ensuite utilisés dans la fabrication de produits tels que des boîtiers d’appareils électroménagers et des composants d’habitacle automobile.
♻️ Traitement par pyrolyse :
Décomposition des résines à haute température, dans un environnement dépourvu d’oxygène, afin de générer des gaz combustibles et des huiles de pyrolyse ; les fibres de verre résiduelles sont ensuite broyées pour servir de charges.
Si vous avez besoin de services de recyclage et d’élimination de cartes de circuits imprimés (PCB), Gomine dispose d’une vaste gamme d’équipements capables de traiter ce type de déchets électroniques. N’hésitez pas à nous contacter à tout moment.
