直到最近，從(cong) 舊的和報廢的電子設備中回收有價(jia) 值的材料的經濟途徑還很有限。經過四年多的研究，歐盟國際項目ADIR現在根據城市采礦和逆向製造原理提出了可行的回收概念。在此，電子設備被視為(wei) 可回收材料的儲(chu) 存庫，一旦這些設備從(cong) 流通中撤出，便可以從(cong) 中回收原材料。在已經在工業(ye) 環境中試用過的自動化程序中，使用了多種激光工藝來識別印刷電路板（PCB）上的電子組件，然後進行拆焊和分類。

ADIR（下一代城市采礦-從(cong) 電子設備中自動拆卸，分離和回收有價(jia) 值的材料）是一個(ge) 由歐盟Horizon 2020計劃資助的項目。由弗勞恩霍夫激光技術研究所ILT協調，它匯集了來自研究和產(chan) 業(ye) 的9個(ge) 項目合作夥(huo) 伴。結果是全新的回收概念和演示裝置，然後由Electrocycling GmbH公司在1000多種手機和800塊印刷電路板上成功進行了測試。該試驗表明，ADIR演示器可在工業(ye) 環境下工作，在某些情況下，回收率高達98％。從(cong) 戰略上看，該項目的目的是減少歐盟對自然資源的依賴，減少對昂貴原材料的進口需求，並展示可實現逆向製造的新技術。後者被認為(wei) 是可持續循環經濟的關(guan) 鍵技術，並且符合歐洲新綠色協議的計劃目標。

電子產(chan) 品中的貴重材料

項目合作夥(huo) 伴Electrocycling GmbH就是在這裏進入框架的。該公司是一家位於(yu) 下薩克森州戈斯拉爾的報廢電器和電子設備的回收再利用商。它每月處理4000公噸的電器和電子設備，因此擁有必要的工業(ye) 專(zhuan) 業(ye) 知識。該公司選擇了兩(liang) 種主要類型的材料進行ADIR演示裝置處理：手機以及它們(men) 所包含的PCB和電池，以及計算機和服務器中的PCB。

ADIR演示器可自動識別和分析電子組件的組件，例如手機和計算機中的印刷電路板。©Fraunhofer ILT，亞(ya) 琛。

可以從(cong) 這些組件中回收有價(jia) 值的金屬。其中包括來自電容器的鉭，來自揚聲器的釹，來自振動警報器中的配重的鎢，以及來自PCB組件中不平衡質量的金，銀和鉑族金屬。

ADIR流程如何工作？

拆卸係統基於(yu) 激光技術，機器人技術，視覺係統和信息技術的巧妙結合。首先，手機進入生產(chan) 線，由機器人將它們(men) 拿起並切開外殼。然後拆除電子設備以及電池，振動警報器和揚聲器（如果有）。就像使用較大的手動加載的PCB一樣，然後通過高分辨率成像過程來分析和識別這些組件，該過程將它們(men) 的形狀和大小與(yu) 數據庫中記錄的信息進行比較。

發生了什麽(me) ？

1. 外殼被切開；卸下電池和PCB；電池已安全處置

2. 拾取並放置PCB

3. PCB的高分辨率成像（2D彩色和3D）；目標部件的幾何圖像分析並與(yu) 數據庫進行比較

4. 通過脈衝(chong) 激光束對元器件的成分進行化學分析，該激光束局部蒸發出微量的材料，並產(chan) 生所涉及元素的發射光譜（激光誘導擊穿光譜法– LIBS）；組件獲得的物理和化學數據以數字方式記錄在數據庫中

5. 從(cong) PCB上拆下有價(jia) 值的電子元件：用連續的紅外激光掃描會(hui) 瞬間使相應的焊盤變熱並軟化焊料；組件通過吸嘴去除，然後分為(wei) 不同的部分

6. 其他電子集成，部件是分離的，通過在裝滿水的容器快速放電產(chan) 生的衝(chong) 擊波來拆卸

7. H.C. Starck Tantalum and Niobium GmbH公司, Aurubis AG公司 和 Åukasiewicz研究網絡 – 有色金屬研究所) 提供多種多級濕法和火法冶金工藝，用於(yu) 回收所謂的技術金屬，將其作為(wei) 有價(jia) 值的二次原材料庫存。

各種激光器用於(yu) 組件的拆焊和LIBS。額外的激光器用於(yu) 3D成像。

經過工業(ye) 測試

除非滿足工業(ye) 要求，否則即使是最好的演示裝置也毫無意義(yi) 。在2019年期間，ADIR流程在Electrocycling GmbH公司進行了測試，並經過驗證可用於(yu) 工業(ye) 領域。例如，這些現場試驗證明了如何結合使用各種工藝從(cong) PCB上移除大量的小型電容器，以便從(cong) 中回收有價(jia) 值的金屬鉭。在這種情況下，鉭的回收率在96％至98％之間。

成功的回收利用：在Fraunhofer ILT協調的ADIR項目中，拆卸了約1000部手機和800多個(ge) 印刷電路板，產(chan) 生了幾公斤的組件，然後可以從(cong) 中回收有價(jia) 值的材料。©Fraunhofer ILT，亞(ya) 琛。

項目現已完成。有了演示裝置，ADIR團隊已經能夠證明該新方法的工業(ye) 可行性。基於(yu) 項目發現，現在可以實現部分加工鏈。這包括檢查PCB以及拆焊和取下有價(jia) 值的目標組件。同時，在自動化等領域仍有改進的餘(yu) 地，這將有助於(yu) 加快流程。切割和拆卸手機的自動過程的初步經驗已經收集並整理到數據庫中。將來，員工可以使用這些數據來培訓回收單位以處理新的手機型號。

該加工引起了業(ye) 界的興(xing) 趣，已經確定了幾個(ge) 實施合作夥(huo) 伴，現在正在尋求其他合作夥(huo) 伴。這一新概念不僅(jin) 有望更有效地利用原材料，還將減少歐洲對來自世界各地的原材料進口的依賴，並創造新的機會(hui) 來引入建立封閉材料循環所需的逆向製造技術。

作為(wei) 歐盟Horizon 2020計劃的一部分，開展了ADIR項目（全稱：下一代城市采礦-從(cong) 電子設備中自動拆卸，分離和回收有價(jia) 值的材料）。ADIR項目合作夥(huo) 伴是：

·德國亞(ya) 琛弗勞恩霍夫激光技術研究所（項目協調人）

·Aurubis AG，德國漢堡

·Electrocycling GmbH，德國戈斯拉爾

·德國馬格德堡弗勞恩霍夫工廠運營與(yu) 自動化研究所

·HC Starck鉭铌有限公司，德國戈斯拉爾

·波蘭(lan) 格利維采有色金屬研究所

·激光分析係統和自動化有限公司，德國亞(ya) 琛

·OSAI ASSpA，意大利帕雷利亞(ya)

·意大利都靈Tre Tau Engineering srl

原文由Fraunhofer ILT材料分析小組經理Cord Fricke-Begemann博士撰寫(xie) ，由fun88网页下载編譯