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手机大数据 揭开电子零组件贵金属含量的密码
 

【作者: 籃貫銘】2017年03月06日 星期一

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作为一种数据分析的工具,大数据不仅提供了科学研究的无限可能,也为商业发展带来了全新的面貌。而这种思维与架构也将运用在贵金属回收上,为废弃电子的回收带来全面的变革。


电子零组件的贵金属含量大数据的基本原则就是透过精确的剥锡与剥金技术,将各个贵金属从废弃的电子零件中分离出来,并将该数据有系统的记录下来,作为产品回收的效益评估基础,甚至是产品制造的成本估算的一项。


而要达成这样的成果,除了电子废弃物的整体回收流程需要变更外,更重要的,是需要有先进的剥金技术作为其数据发展的基础。而优胜奈米科技则为此提供了关键的贵金属环保回收解决方案。


环保、先进的剥金技术为基础

传统上,要从主机板上的电子零件中回收贵金属,多半会使用先破碎再焚烧的方式或是王水溶解,但这样的方法不仅回收效果差,且仅能取得特定的贵金属,其过程还会产生严重的空气污染,甚至是有毒的废水排放,对环境和人体都会产生难以评估的伤害。


更重要的是,这种方法也无法对所回收的物料做出精确的数据纪录,以对日后的贵金属回收的效益与成本进行分析。


有别于传统的方式,优胜奈米透过自有的自动化设备与环保剥金流程,能以不伤物料的方式将元件与晶片从机板上迅速剥离,再将之妥善的分类,最后再以环保的方法将其中包含金、银、钯、铜、锡等的贵金属有效率的个别提炼出来,并把回收的数据精确的记录下来,作为后续物料回收与产品制造的参考数值。


而这套环保回收流程有一个重要的关键,就是它能让元件一步步的分类、简化,最终取得精确的回收数据。以智慧手机的贵金属回收为例,透过优胜奈米的环保回收流程,能够取得每公斤的废手机机板所能回收的金属含量数据。


实作流程

其作业流程如下:


1. 脱锡:分离晶片与元件


图一 : 使用优胜奈米专利的环保剥锡方案- SnST-550A,搭配自动化机台- Barrel One,能将手机的机板依重量批次处理,把其焊锡一次溶出至药剂中。
图一 : 使用优胜奈米专利的环保剥锡方案- SnST-550A,搭配自动化机台- Barrel One,能将手机的机板依重量批次处理,把其焊锡一次溶出至药剂中。

智慧手机是非常精密的电子产品,其使用了非常多的半导体元件,而其中蕴含的贵金属含量也非常高。但困难的是,由于手机体积轻薄,所有的零组件都被焊在机板上,因此必须先将焊锡剥除,把晶片和零组件取下,才能进行有准确和高效率的贵金属回收。


为了将元件从手机机板上完整的取下,同时将其焊锡有效的回收,优胜奈米使用其专利的环保剥锡方案- SnST-550A,搭配自行设计的自动化机台- Barrel One,能将手机的机板依重量批次处理,把其焊锡一次溶出至药剂中。


而剥锡后的药剂,再经简单的过滤后,即可分离出具有高浓度的锡泥。


2. 分类:把元件分门别类


图二 : 剥​​锡后,晶片与元件便可轻松自机板上取下,并进行进一步的分类。
图二 : 剥​​锡后,晶片与元件便可轻松自机板上取下,并进行进一步的分类。

剥锡后,晶片与元件便可轻松自机板上取下,并进行进一步的分类。


由于不同的部件所使用的贵金属并不相同,因此需要透过不同的剥金方案来回收其中的贵金属;再者,不同元件的制程也不相同,因此回收的处理方式也各异。


而依据元件的材料与构成,可区分为:机板、BGA、IC、SIM card connectors、多层陶瓷电容(MLCC)、其他元件与其他连接器。



图三 : 依据元件的材料与构成,可区分为:机板、BGA、IC、SIM card connectors、多层陶瓷电容(MLCC)、其他元件与其他连接器。
图三 : 依据元件的材料与构成,可区分为:机板、BGA、IC、SIM card connectors、多层陶瓷电容(MLCC)、其他元件与其他连接器。

3. 剥金:环保、高效的回收贵金属


图四 : 以PCB机板为例,其电路的镀层多使用黄金为材料,因此需使用优胜奈米的环保黄金回收方案: UW-860G Gold stripper,来回收其中的黄金。
图四 : 以PCB机板为例,其电路的镀层多使用黄金为材料,因此需使用优胜奈米的环保黄金回收方案: UW-860G Gold stripper,来回收其中的黄金。

分类妥善后的各元件,则再依据各自适合的处理流程与剥金方案来回收其中的贵金属。


以PCB机板为例,其电路的镀层多使用黄金为材料,因此需使用优胜奈米的环保黄金回收方案: UW-860G Gold stripper,来回收其中的黄金。而其处理方式为湿式的浸泡式剥金,需把PCB板泡在无毒无污染的UW-860G剥金剂中脱去黄金镀层,然后再从溶液中回收黄金。


至于BGA晶片,由于外层皆有塑胶封装,因此需先行使用粉碎的方式,把晶片化成粉末,再透过使用UW-860G Gold stripper来萃取其中的黄金。


4. 数据化:多样、精确的贵金属回收数据


图五 : 依据优胜奈米的实作,每处理一公斤的废智慧手机板,可回收0.402克的黄金、0.844克的银、0.0161克的钯、71.6克的锡与245.6克的铜。
图五 : 依据优胜奈米的实作,每处理一公斤的废智慧手机板,可回收0.402克的黄金、0.844克的银、0.0161克的钯、71.6克的锡与245.6克的铜。

透过适当的处理流程,便能将贵金属从智慧手机的机板与零组件中完整的回收,并产生极具价值的贵金属回收数据,其中包含数量与价值。



图六 : 黄金占了总回收金属的85%,回收的价值显著。
图六 : 黄金占了总回收金属的85%,回收的价值显著。

而依据优胜奈米的实作,每处理一公斤的废智慧手机板,可回收0.402克的黄金、0.844克的银、0.0161克的钯、71.6克的锡与245.6克的铜。而据此换算成每吨手机板的价值为2万1千4百美元。


适用各式电子装置

这套流程与解决方案不仅只适用于智慧型手机,凡只要具备回收效益的电子装置都可以透过这个方法取得其专有的贵金属回收数值。



图七 : 这套流程与解决方案不仅只适用于智慧型手机,也适用于如传统电视机版的回收。
图七 : 这套流程与解决方案不仅只适用于智慧型手机,也适用于如传统电视机版的回收。

优胜奈米也针对早期的映像管电视进行贵金属回收数据的分析。而不同于智慧手机,传统电视机所使用的电流瓦特数高,所处理的电压也高,因此其机板上的元件多为电阻与电容,其次则为晶片与零组件。


而经过脱锡分离元件,再个别进行贵金属回收处理后,优胜奈米计算出每一公斤传统电视机板可回收0.0243克的黄金、0.3163克的银、0.003克的钯、42.66克的锡和128克的铜。每吨的回收价值为2,638美元,远比直接售出每吨1,100美元高出许多。


逆转回收与制造的价值思维

这种贵金属回收数据的用途与价值可说是无极限。它打破了只从废弃电子中回收贵金出售或者再利用的单线思维,拓展了更多贵金属回收的评估面向,甚至是政府的金属资源、环保政策与制造业者对于竞争对手的分析与品质成本的经营思维。


在贵金属回收产业的应用方面,有了各项废弃电子产品的回收数值后,就可以先行评估回收顺序或者策略的订定,并依照市场即时的价格进行调整,以获取最大的经济效益。


而对各国政府来说,有了贵金属回收数据,便能探知城市内所蕴藏的电子垃圾的价值,并从中制定政策与法规,在泯除电子垃圾危害的同时,也增加国家可用的矿产资源。


而对制造商来说,有了电子产品的贵金属回收数据,就可以完全理解其回收的废品可以带回多少价值,作为日后生产的参考,甚至作为制造成本中的一环。而这对于原物料成本敏感的业者来说,将是一个空前的改变。


「目前我们仍正持续发展这项贵金属回收数据的应用,期望对产业与环境带来更多的帮助。除了继续针对各项装置进行回收的分析实验外,也会把各厂牌电子产品的金属含量数值记录下来,让这个藏匿已久的贵金属含量大数据可以公开于世。」优胜奈米总经理许景翔说道。


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