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電子基板からレアメタルだけを溶かして回収する新技術 芝浦工大が開発

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電子基板からレアメタルだけを溶かして回収する新技術 芝浦工大が開発

芝浦工業大学(東京都)は、廃棄物となった小型機器から金属類を効率よく回収・リサイクルできる技術を開発した。

同技術は、室温程度の酸の中に破砕した小型機器をまとめて入れて溶解し、電気分解によって各金属を個別に回収するもの。回収可能な金属は、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、インジウム(In)、鉛(Pb)、イットリウム(Y)、ガドリニウム(Gd)など。

解体時の事前の分別が不要で、有用金属をまとめて回収してリサイクルすることができるため、金属リサイクル装置を開発中の企業や集積回路・微小電気機械システム(MEMS)分野への展開を考えている企業に有効。今後は企業とともに、機器の粉砕から金属回収、廃液回収までを一括で行える連続処理装置の開発を目指す。

金属回収のプロセスとしては、まず廃棄された電子機器を、ガラス基板、パッケージなどと同時に破砕し、それをフッ化水素酸(HF)、フッ化水素酸/過酸化水素水(HF/H2O2)などの溶液の中に入れ、溶解させる。次に、溶液槽に電気を流すと電気分解によって電極に金属が析出し、回収が可能になる。電圧を変えることによって回収したい金属種を特定することができる。

金属回収のプロセス図

金属回収のプロセス図

本技術のメリットは以下の通り。

  1. 事前の分別の必要がなく、種類の違う金属を持つ機器をまとめて一つの槽に投入し、電気分解によって個別の金属を回収できるため、解体処理の簡略化が図れる
  2. シリカ系ガラスなど金属以外の各種廃棄物も同時処理が可能
  3. 高温処理をすることなく、室温程度(~40℃)での処理ができるため、省エネルギー化にも寄与する
  4. 廃棄するHFを利用することができれば、リサイクルコスト低減も期待できる
LSI(上)やMEMS(下)も有用金属部分だけを溶解できる

LSI(上)やMEMS(下)も有用金属部分だけを溶解できる

なお、これらの技術は、「有用金属のリサイクル方法」として特許を取得している。

「都市鉱山」と言われるように、プラズマ・液晶ディスプレイ、ブラウン管、プリント配線板、蛍光管、集積デバイスなどの中には、レアメタル、レアアースを含む再生可能な金属類が多く含まれている。現在、廃棄された機器からそれらを回収するには、金属種ごとに回収過程が分かれており、また高温処理のために大量にエネルギーを消費することや、回収率が低いなどの問題があった。

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