Atık devre kartlarından bakırın biyoliç ve kimyasal liç yöntemleriyle geri kazanımı

Abstract

En hızlı artış gösteren atık türü olan elektrik-elektronik atıklar (E-atıklar), içerdikleri değerli ve baz metaller bakımından potansiyel bir ikincil kaynak durumundadırlar. Bu atıkların değerlendirilmesinde yaygın olarak kullanılan pirometalurjik yöntemler, yüksek tenörlü atıklar için uygun, pahalı ve baca gazı/tozu emisyonları nedeniyle bazı çevresel sorunlara neden olan yöntemlerdir. Özellikle düşük tenörlü metal içeriğine sahip atıklardan metallerin geri kazanımı için çevreye dost, düşük maliyetli ve etkin yöntemlerin geliştirilmesine yönelik çalışmalar giderek önem kazanmaktadır.Bu çalışma kapsamında, atık TV (ADK-TV) ve masaüstü bilgisayar kartlarından (ADK-PC) bakırın biyoliç ve nitrik asit liçi ile geri kazanımı araştırılmıştır. Yapılan kimyasal analizlerde atık devre kartlarının (ADK) demir içeriğinin düşük olduğu (ADK-TV: %0,04 Fe ve ADK-PC: %2 Fe) belirlenmiştir. Biyoliç deneylerinde, ortamdaki çözünmüş demir konsantrasyonunun oldukça önemli olduğu görülmüş ve başlangıç Fe(II) konsantrasyonu 8 g/L'ye çıkarıldığında bakır kazanımının %35'ten %90'a yükseldiği bulunmuştur. Atık devre kartlarının düşük demir içeriği ve asit tüketimi göz önüne alınarak biyoliç deneylerinde, demir ve sülfür kaynağı olarak pirit ilavesi araştırılmıştır. Pirit miktarı arttıkça (5-50 g/L) bakır kazanımının (örneğin ADK-TV için %24'den %84'e) arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, piritin oksitlenmesi asit üreten bir tepkime olduğundan, Fe(II) ilave edilen deneylere göre asit tüketimi (%50) azaltılmıştır. Aşı oranı artışının (%10-50) bakır biyoliçini hızlandırdığı (21. saatte %7'den %44,5) bulunmuştur. Box-Behnken Tasarımı uygulanan nitrik asit liçi deneylerinde, nitrik asit konsantrasyonu ve sıcaklık artışının, bakır verimini olumlu etkilediği, katı oranının ise olumsuz etkilediği sonucuna ulaşılmıştır. Yüksek nitrik asit konsantrasyonlarında (2-5 M; 70°C) yüksek bakır kazanımlarına (%88,5-99,9) ulaşılmıştır. Aynı koşullarda gümüşün %32,1-68'i çözünmüştür. Bu çalışmada, biyoliç ve nitrik asit liçi ile bakırın atık devre kartlarından yüksek verimle kazanılabileceği gösterilmiştir.