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手機大數據 揭開電子零組件貴金屬含量的密碼
 

【作者: 籃貫銘】   2017年03月06日 星期一

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作為一種數據分析的工具,大數據不僅提供了科學研究的無限可能,也為商業發展帶來了全新的面貌。而這種思維與架構也將運用在貴金屬回收上,為廢棄電子的回收帶來全面的變革。


電子零組件的貴金屬含量大數據的基本原則就是透過精確的剝錫與剝金技術,將各個貴金屬從廢棄的電子零件中分離出來,並將該數據有系統的記錄下來,作為產品回收的效益評估基礎,甚至是產品製造的成本估算的一項。


而要達成這樣的成果,除了電子廢棄物的整體回收流程需要變更外,更重要的,是需要有先進的剝金技術作為其數據發展的基礎。而優勝奈米科技則為此提供了關鍵的貴金屬環保回收解決方案。


環保、先進的剝金技術為基礎

傳統上,要從主機板上的電子零件中回收貴金屬,多半會使用先破碎再焚燒的方式或是王水溶解,但這樣的方法不僅回收效果差,且僅能取得特定的貴金屬,其過程還會產生嚴重的空氣汙染,甚至是有毒的廢水排放,對環境和人體都會產生難以評估的傷害。


更重要的是,這種方法也無法對所回收的物料做出精確的數據紀錄,以對日後的貴金屬回收的效益與成本進行分析。


有別於傳統的方式,優勝奈米透過自有的自動化設備與環保剝金流程,能以不傷物料的方式將元件與晶片從機板上迅速剝離,再將之妥善的分類,最後再以環保的方法將其中包含金、銀、鈀、銅、錫等的貴金屬有效率的個別提煉出來,並把回收的數據精確的記錄下來,作為後續物料回收與產品製造的參考數值。


而這套環保回收流程有一個重要的關鍵,就是它能讓元件一步步的分類、簡化,最終取得精確的回收數據。以智慧手機的貴金屬回收為例,透過優勝奈米的環保回收流程,能夠取得每公斤的廢手機機板所能回收的金屬含量數據。


實作流程

其作業流程如下:


1. 脫錫:分離晶片與元件


圖一 :   使用優勝奈米專利的環保剝錫方案- SnST-550A,搭配自動化機台- Barrel One,能將手機的機板依重量批次處理,把其焊錫一次溶出至藥劑中。
圖一 : 使用優勝奈米專利的環保剝錫方案- SnST-550A,搭配自動化機台- Barrel One,能將手機的機板依重量批次處理,把其焊錫一次溶出至藥劑中。

智慧手機是非常精密的電子產品,其使用了非常多的半導體元件,而其中蘊含的貴金屬含量也非常高。但困難的是,由於手機體積輕薄,所有的零組件都被焊在機板上,因此必須先將焊錫剝除,把晶片和零組件取下,才能進行有準確和高效率的貴金屬回收。


為了將元件從手機機板上完整的取下,同時將其焊錫有效的回收,優勝奈米使用其專利的環保剝錫方案- SnST-550A,搭配自行設計的自動化機台- Barrel One,能將手機的機板依重量批次處理,把其焊錫一次溶出至藥劑中。


而剝錫後的藥劑,再經簡單的過濾後,即可分離出具有高濃度的錫泥。


2. 分類:把元件分門別類


圖二 :   剝錫後,晶片與元件便可輕鬆自機板上取下,並進行進一步的分類。
圖二 : 剝錫後,晶片與元件便可輕鬆自機板上取下,並進行進一步的分類。

剝錫後,晶片與元件便可輕鬆自機板上取下,並進行進一步的分類。


由於不同的部件所使用的貴金屬並不相同,因此需要透過不同的剝金方案來回收其中的貴金屬;再者,不同元件的製程也不相同,因此回收的處理方式也各異。


而依據元件的材料與構成,可區分為:機板、BGA、IC、SIM card connectors、多層陶瓷電容(MLCC)、其他元件與其他連接器。



圖三 :    依據元件的材料與構成,可區分為:機板、BGA、IC、SIM card connectors、多層陶瓷電容(MLCC)、其他元件與其他連接器。
圖三 : 依據元件的材料與構成,可區分為:機板、BGA、IC、SIM card connectors、多層陶瓷電容(MLCC)、其他元件與其他連接器。

3. 剝金:環保、高效的回收貴金屬


圖四 :    以PCB機板為例,其電路的鍍層多使用黃金為材料,因此需使用優勝奈米的環保黃金回收方案: UW-860G Gold stripper,來回收其中的黃金。
圖四 : 以PCB機板為例,其電路的鍍層多使用黃金為材料,因此需使用優勝奈米的環保黃金回收方案: UW-860G Gold stripper,來回收其中的黃金。

分類妥善後的各元件,則再依據各自適合的處理流程與剝金方案來回收其中的貴金屬。


以PCB機板為例,其電路的鍍層多使用黃金為材料,因此需使用優勝奈米的環保黃金回收方案: UW-860G Gold stripper,來回收其中的黃金。而其處理方式為濕式的浸泡式剝金,需把PCB板泡在無毒無汙染的UW-860G剝金劑中脫去黃金鍍層,然後再從溶液中回收黃金。


至於BGA晶片,由於外層皆有塑膠封裝,因此需先行使用粉碎的方式,把晶片化成粉末,再透過使用UW-860G Gold stripper來萃取其中的黃金。


4. 數據化:多樣、精確的貴金屬回收數據


圖五 :    依據優勝奈米的實作,每處理一公斤的廢智慧手機板,可回收0.402克的黃金、0.844克的銀、0.0161克的鈀、71.6克的錫與245.6克的銅。
圖五 : 依據優勝奈米的實作,每處理一公斤的廢智慧手機板,可回收0.402克的黃金、0.844克的銀、0.0161克的鈀、71.6克的錫與245.6克的銅。

透過適當的處理流程,便能將貴金屬從智慧手機的機板與零組件中完整的回收,並產生極具價值的貴金屬回收數據,其中包含數量與價值。



圖六 :    黃金佔了總回收金屬的85%,回收的價值顯著。
圖六 : 黃金佔了總回收金屬的85%,回收的價值顯著。

而依據優勝奈米的實作,每處理一公斤的廢智慧手機板,可回收0.402克的黃金、0.844克的銀、0.0161克的鈀、71.6克的錫與245.6克的銅。而據此換算成每噸手機板的價值為2萬1千4百美元。


適用各式電子裝置

這套流程與解決方案不僅只適用於智慧型手機,凡只要具備回收效益的電子裝置都可以透過這個方法取得其專有的貴金屬回收數值。



圖七 :   這套流程與解決方案不僅只適用於智慧型手機,也適用於如傳統電視機版的回收。
圖七 : 這套流程與解決方案不僅只適用於智慧型手機,也適用於如傳統電視機版的回收。

優勝奈米也針對早期的映像管電視進行貴金屬回收數據的分析。而不同於智慧手機,傳統電視機所使用的電流瓦特數高,所處理的電壓也高,因此其機板上的元件多為電阻與電容,其次則為晶片與零組件。


而經過脫錫分離元件,再個別進行貴金屬回收處理後,優勝奈米計算出每一公斤傳統電視機板可回收0.0243克的黃金、0.3163克的銀、0.003克的鈀、42.66克的錫和128克的銅。每噸的回收價值為2,638美元,遠比直接售出每噸1,100美元高出許多。


逆轉回收與製造的價值思維

這種貴金屬回收數據的用途與價值可說是無極限。它打破了只從廢棄電子中回收貴金出售或者再利用的單線思維,拓展了更多貴金屬回收的評估面向,甚至是政府的金屬資源、環保政策與製造業者對於競爭對手的分析與品質成本的經營思維。


在貴金屬回收產業的應用方面,有了各項廢棄電子產品的回收數值後,就可以先行評估回收順序或者策略的訂定,並依照市場即時的價格進行調整,以獲取最大的經濟效益。


而對各國政府來說,有了貴金屬回收數據,便能探知城市內所蘊藏的電子垃圾的價值,並從中制定政策與法規,在泯除電子垃圾危害的同時,也增加國家可用的礦產資源。


而對製造商來說,有了電子產品的貴金屬回收數據,就可以完全理解其回收的廢品可以帶回多少價值,作為日後生產的參考,甚至作為製造成本中的一環。而這對於原物料成本敏感的業者來說,將是一個空前的改變。


「目前我們仍正持續發展這項貴金屬回收數據的應用,期望對產業與環境帶來更多的幫助。除了繼續針對各項裝置進行回收的分析實驗外,也會把各廠牌電子產品的金屬含量數值記錄下來,讓這個藏匿已久的貴金屬含量大數據可以公開於世。」優勝奈米總經理許景翔說道。


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