Kännykkäromun kullasta 80 % talteen VTT:n kehittämällä suodattimella

Kännykkäromu voi sisältää arvometalleja, kuten kultaa ja kuparia. VTT kehitti sienirihmastoista rakennetun biologisen suodatinpaperin, jolla elektroniikkajätteen kullasta saadaan talteen jopa 80 %. Kuparin erottelua piirilevyjätteestä voidaan tehostaa merkittävästi vaahdottamalla murskattu ja seulottu materiaali.

Biologiset menetelmät metallien talteenottoketjussa ovat vielä harvinaisia, mutta menetelmien tutkimus on vilkasta. VTT kehitti eurooppalaisessa Value from Waste -hankkeessa elektroniikkajätteelle sekä biologisia että mekaanisia esikäsittelymenetelmiä, joilla arvometallit saadaan talteen nykyistä tehokkaammin. Lisäksi tutkijat kehittivät menetelmiä, joilla muun muassa kulta saadaan liuotetuista materiaaleista talteen mahdollisimman vähän haitallisia kemikaaleja sisältävillä biosoptio- ja uuttomenetelmillä.

Sienet sieppaavat kultaa ja suodattavat epäpuhtauksia

VTT kehitti menetelmän, joilla biosorbentit – esimerkiksi sienien ja levien biomassat – valjastetaan keräämään liukoiseen muotoon muunnetut arvometallit talteen. VTT:n testeissä yli 80 % liuoksen sisältämästä kullasta takertui biomassaan, mutta haitallisista prosessikemikaaleista vain 10–20 %.

Menetelmän ainutlaatuisuus piilee biomassan rakenteessa. Erilaisista rihmastoista voidaan muotoilla esimerkiksi biologisia suodatinpapereita, mikä helpottaa arvometallien teollista jatkokäsittelyä.

Kulta erottuu hyvin myös neste−neste-uutossa

Projektissa kehitettiin erotuskykyinen, uusimpia ympäristöystävällisiä uuttoreagensseja hyödyntävä menetelmä kullan talteenottoon. VTT:n kokeissa onnistuttiin ottamaan piirilevystä liuotetun metalliseoksen kullasta talteen yli 90 % funktionaalisen ionisen nesteen avulla. Menetelmällä voidaan erottaa halutut komponentit epäpuhtauksista.

Piirilevyjen kuparit talteen vaahdottamalla

VTT kehittämillä uusilla esikäsittelymenetelmillä voidaan erotella suurin osa jätteen sisältämistä muoveista ja keraameista. VTT:n testeissä kännykät murskattiin, murske seulottiin ja eroteltiin magneettisesti ja pyörrevirralla piirilevyjakeeksi. Se käsiteltiin vielä murskaamalla, seulomalla ja vaahdottamalla, jolloin syntyi runsaasti arvometalleja sisältävä jae metallien liuotuskokeita varten. Vaahdotuksen avulla piilevyjätteen kuparipitoisuus nousi 25:sta 45 %:iin. Kullan pitoisuus nousi noin puolitoistakertaiseksi.

Value from Waste -hanke

Cleantech-teollisuuden kasvu, metallien maailmanmarkkinahintojen nousu ja metallituotannon keskittyminen Kiinaan ovat johtaneet tilanteeseen, jossa useita metalleja kannattaa ottaa talteen jätevirroista myös Suomessa. Kierrätysteknologioiden kehitystä puskee eteenpäin myös elektroniikkajätteen tiukentuvat kierrätys- ja hyötykäyttöasteet. EU:n Value from Waste -hankkeen tavoitteena oli kehittää talteenottoprosesseja kestävämmälle pohjalle, poistaa materiaaleista niiden jatkokäyttöä heikentäviä epäpuhtauksia sekä kasvattaa talteenotetun materiaalin määrää.

Hankkeessa kehitettiin muun muassa mekaanista esikäsittelyä, liuotusta, biologisten menetelmien hyödyntämisestä sekä käsittelyketjun optimointia. Uusien käsittelytapojen ansiosta metallinjalostusteollisuus voi tulevaisuudessa hyödyntää puhtaampaa ja suurempia määriä elektroniikkajätettä.

Kaksivuotisessa AERTO-tutkimuskonsortion (Associated European Research and Technology Organizations) Value from Waste -hankkeessa VTT teki teknologiakehitystyötä kuuden suuren eurooppalaisen tutkimuslaitoksen kanssa: Fraunhofer ICT:n ja Umsichtin (Saksa), CEA:n (Ranska), TNO:n (Hollanti), SINTEFin (Norja), Tecnalian (Espanja) sekä SP:n (Ruotsi). Hanketta koordinoi norjalainen SINTEF.

Vaahdotus

Vaahdotus on erotusmenetelmä, jossa vettä hylkivät partikkelit erotetaan vettä suosivista partikkeleista syöttämällä ilmaa lietteeseen, jossa on molempia partikkelityyppejä. Vettä hylkivät partikkelit tarttuvat ilmakupliin ja erottuvat vaahdoksi lietteen pinnalle, josta ne voidaan mekaanisesti kuoria pois.

Neste–neste-uutto

Neste–neste-uutto on erotusmenetelmä, jossa vesifaasissa olevat metallit otetaan talteen selektiivisesti veteen sekoittumattomaan orgaaniseen faasiin. Teollisissa prosesseissa laajalti hyödynnetyllä menetelmällä saadaan erotettua arvo- ja raskasmetalleja selektiivisesti vedestä. Orgaanisesta faasiin konsentroitunut metalliliuos otetaan talteen jatkokäsittelyä varten puhtaampana.

Lisätietoja:

VTT
Tutkimusprofessori Olli Salmi
puh. 020 722 5216, olli.salmi@vtt.fi

VTT
Tutkija Jarno Mäkinen
puh. 020 722 4703, jarno.makinen@vtt.fi

Lisätietoja VTT:stä:

Olli Ernvall
Viestintäjohtaja
puh. 040 840 0288
olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi

VTT (Teknologian tutkimuskeskus VTT) on kansainvälisesti verkottunut, moniteknologinen tutkimuskeskus, joka tuottaa asiakkailleen korkeatasoisia teknologisia ratkaisuja ja innovaatiopalveluja. VTT lisää asiakkaidensa kansainvälistä kilpailukykyä ja edistää näin yhteiskunnan kestävää kehitystä, työllisyyttä ja hyvinvointia. Joka kolmas suomalainen korkean teknologian innovaatio sisältää VTT:n osaamista. VTT:llä työskentelee 2900 eri alojen asiantuntijaa. VTT:n liikevaihto on 310 M€. VTT:n päätoimipisteet Suomessa ovat Espoossa, Tampereella, Oulussa ja Jyväskylässä.

Avainsanat: