直至今日，要想從(cong) 廢舊電子設備中回收有價(jia) 值的材料，既行之有效且又經濟的方法非常有限。經過四年多的研究，基於(yu) 城市采礦和逆向製造的原則，國際歐盟ADIR（新一代城市采礦-電子設備中有價(jia) 值材料的自動拆卸、分離和回收）項目提出了可行的回收概念⸺電子設備將被視為(wei) 可回收材料的“倉(cang) 庫”。一旦這些設備退出流通領域，原材料就能被回收，通過一個(ge) 已在工業(ye) 環境中經過驗證的自動化程序，采用各種激光技術來識別印刷電路板上的電子元件，然後對它們(men) 進行拆焊和分類。

ADIR項目是由歐盟“地平線2020計劃”資助的項目，由弗勞恩霍夫激光技術研究所（FraunhoferILT）負責協調，匯集了來自研究和工業(ye) 領域的9位項目合作夥(huo) 伴。

該項目呈現了全新的回收概念。電子回收公司（ElectrocyclingGmbH）的演示機對1000多部手機和800塊印刷電路板進行了成功測試。測試結果，ADIR項目的演示裝置可以在工業(ye) 環境下工作，在某些情況下回收率高達98%。從(cong) 戰略層麵上看，該項目的目標是降低歐盟對自然資源的依賴，減少進口昂貴原材料的需求，並展示可實現逆向製造的新技術。後者是一項被認為(wei) 可持續循環經濟的關(guan) 鍵技術，符合歐洲新綠色協議的計劃目標。

電子工業(ye) 中的貴重材料

電子回收公司（ElectrocyclingGmbH）是一家具備廢舊電器和電子設備回收認證的公司，總部位於(yu) 德國下薩克森州的戈斯拉爾市。每月處理4000噸電器和電子設備，因此在工業(ye) 領域具備相當齊全的專(zhuan) 業(ye) 知識。這家公司利用ADIR演示裝置回收兩(liang) 大類加工元件材料，手機印刷電路板及其電池，以及用於(yu) 計算機和服務器的印刷電路板（PCB）。

全新的回收概念特別關(guan) 注鉭、釹、鎢和镓這些金屬元素，它們(men) 幾乎存在於(yu) 所有現代電子產(chan) 品中。（圖源：弗勞恩霍夫激光技術研究所）

ADIR演示機從(cong) 這些元件中回收利用貴重金屬，包括電容器中的鉭，揚聲器中的釹，振動報警平衡器中的鎢，以及印刷電路板元件中不平衡質量的金、銀和鉑族金屬。

ADIR是如何進行工作的？

這套拆卸係統是基於(yu) 激光技術、機器人技術、視覺係統和信息技術的智能組合。首先，手機進入流水線，機器手將它們(men) 拾起並切開外殼。然後，這些電子設備連同電池、振動報警元件以及揚聲器（如果有）一起被拆卸。隨後的步驟和那些由人工裝配的大尺寸電路板的方式相似，通過高分辨率成像過程進行分析和識別這些組件，並將它們(men) 的形狀大小與(yu) 數據庫中記錄的信息進行對比。

ADIR演示裝置自動識別和分析某些電子元件，比如手機和電腦中的印刷電路板。（圖源：弗勞恩霍夫激光技術研究所。）

簡單概括為(wei) 以下幾個(ge) 步驟：

1.切開外殼；移除電池和印刷電路板；安全處理電池。

2.挑選、放置印刷電路板。

3.對印刷電路板進行高分辨率成像（2D彩色和3D）；對目標元件的幾何形狀進行圖像分析並與(yu) 數據庫的信息進行對比。

4.利用脈衝(chong) 激光器對元器件成分進行化學分析，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被記錄在數據庫中。

5.對印刷電路板中有價(jia) 值電子元件進行拆焊：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；通過吸嘴移走元件，然後將元件拆分成不同部分。

6.通過在充滿水的容器中快速連續放電產(chan) 生的衝(chong) 擊波，來拆卸其他電子元件，然後對這些元件進行排序。

7.H.C.StarckTantalumandNiobiumGmbH公司,AurubisAG公司和Åukasiewicz研究網絡-有色金屬研究所提供各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) 組件的拆焊和激光誘導擊穿光譜（LIBS）。還有一類激光器可用於(yu) 3D成像。

工業(ye) 用途測試

演示機呈現的效果再棒，如果滿足不了工業(ye) 要求，也毫無意義(yi) 。2019年，ADIR項目在電子回收公司（ElectrocyclingGmbH）進行了測試，得以驗證適用於(yu) 工業(ye) 應用。比如，這些現場測試證明了可以將多種工藝結合起來，從(cong) 印刷電路板中移除大量的小電容器，就能回收到有價(jia) 值的金屬鉭，鉭的回收率在96%~98%之間。

成功的回收利用案例：在由弗勞恩霍夫激光技術研究所協調的ADIR項目中，拆卸了大約1000部手機和800多塊印刷電路板，產(chan) 生了幾公斤重的元件，之後就能從(cong) 中回收有價(jia) 值部分的材料。（圖源：弗勞恩霍夫激光技術研究所。）

現在，這個(ge) 極具競爭(zheng) 力的項目已經完成了前期工作。ADIR項目團隊通過演示機，已經證明了新方法的工業(ye) 可行性。根據這些項目成果，現在可以實現部分工藝鏈了，包括檢查印刷電路板以及對有價(jia) 值的目標元件進行拆焊和移除。同時，在自動化等領域仍有改進空間，有助於(yu) 加快這一進程。

該項目團隊成員通過切開和拆卸手機這個(ge) 自動化過程所獲得的初步經驗和數據，已被收集並整理在一個(ge) 數據庫中了。未來，員工們(men) 可以利用這些數據來設立回收單元，處理新的型號的手機。

這項工藝已經在工業(ye) 界引起廣泛關(guan) 注，並吸引到了多位執行合夥(huo) 人加盟。目前此項目還在繼續尋找其他合夥(huo) 人。這一全新的概念不僅(jin) 保證更有效地使用原材料，還將減少歐洲對世界各地進口原材料的依賴，並為(wei) 引進建立材料閉環所需的逆向製造技術創造新機會(hui) 。

截止目前，ADIR項目的合作夥(huo) 伴有：

●位於(yu) 德國亞(ya) 琛的弗勞恩霍夫激光技術研究所（負責項目協調）

●位於(yu) 德國漢堡的AurubisAG

●位於(yu) 德國戈斯拉爾的ElectrocyclingGmbH

●位於(yu) 德國馬格德堡的弗勞恩霍夫工廠運營與(yu) 自動化研究所

●位於(yu) 德國戈斯拉爾的HCStarck鉭铌有限公司

●位於(yu) 波蘭(lan) 格利維采的有色金屬研究所

●位於(yu) 德國亞(ya) 琛的激光分析係統及自動化公司

●位於(yu) 意大利帕雷利亞(ya) 的OSAIASSpA

●位於(yu) 意大利都靈的TreTauEngineeringsrl