मुद्रित सर्किट बोर्ड रीसाइक्लिंग बाजार का विश्लेषण

यूरोपीय संघ का अपशिष्ट विद्युत एवं इलेक्ट्रॉनिक उपकरण निर्देश (WEEE निर्देश) वैश्विक मुद्रित सर्किट बोर्ड पुनर्चक्रण को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण नियमों में से एक है। नवीनतम 2025 संशोधन के अनुसार, सर्किट बोर्डों के लिए न्यूनतम पुनर्चक्रण दर 85% तक पहुँचनी चाहिए, जिसमें कम से कम 50% सामग्री का पुन: उपयोग या पुनर्चक्रण किया जाना चाहिए। इसके लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड निर्माताओं और इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादकों के लिए सामग्री का चयन अनुकूलित करना, मुद्रित सर्किट बोर्ड के वियोजन की व्यवहार्यता को बढ़ाना और बहुमूल्य धातुओं के कुशल पुनर्चक्रण को सुगम बनाना आवश्यक है ।

WEEE निर्देश खतरनाक पदार्थों पर प्रतिबंधों को भी कड़ा करता है। जहाँ खतरनाक पदार्थों पर प्रतिबंध (RoHS) निर्देश पहले से ही सीसा (Pb), कैडमियम (Cd), और पारा (Hg) जैसे हानिकारक तत्वों को सीमित करता है, वहीं 2025 का संशोधन खतरनाक पदार्थों के अनुमेय दायरे को और सीमित करता है और निर्माताओं द्वारा सख्त ट्रेसेबिलिटी प्रबंधन को अनिवार्य करता है। इसके अतिरिक्त, WEEE निर्माताओं को व्यापक जीवन चक्र मूल्यांकन (LCA) रिपोर्ट प्रस्तुत करने के लिए बाध्य करता है जो यह दर्शाती है कि उनकी PCB सामग्री कोई दीर्घकालिक पर्यावरणीय खतरा पैदा नहीं करती है।

विस्तारित उत्पादक उत्तरदायित्व (ईपीआर) प्रणाली को 2025 में और अधिक मजबूत किया जाएगा। निर्माताओं को राष्ट्रीय पुनर्चक्रण प्रणालियों का समर्थन करने के लिए उत्पाद लॉन्च के समय इलेक्ट्रॉनिक अपशिष्ट निपटान शुल्क का पूर्व भुगतान करना होगा; रिवर्स लॉजिस्टिक्स सिस्टम स्थापित करना होगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उपभोक्ता जीवन-समाप्त इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को सुविधाजनक रूप से वापस कर सकें; और यदि पुनर्चक्रण लक्ष्य पूरा नहीं हो पाता है तो उन्हें उच्च पर्यावरणीय करों और बाजार पहुंच प्रतिबंधों का सामना करना पड़ेगा।

उत्तरी अमेरिका में एकीकृत संघीय नियमों का अभाव होने के बावजूद, अलग-अलग राज्य अपने-अपने ई-कचरा प्रबंधन कानून बनाए हुए हैं। कैलिफ़ोर्निया का इलेक्ट्रॉनिक अपशिष्ट पुनर्चक्रण अधिनियम और न्यूयॉर्क का इलेक्ट्रॉनिक उपकरण प्रबंधन एवं पुनर्चक्रण अधिनियम, दोनों ही निर्माताओं पर पुनर्चक्रण की ज़िम्मेदारियाँ थोपते हैं और विशिष्ट पुनर्प्राप्ति दर लक्ष्य निर्धारित करते हैं। इन नियमों के तहत प्रिंटेड सर्किट बोर्ड पुनर्चक्रणकर्ताओं को पर्यावरणीय परमिट प्राप्त करना और खतरनाक अपशिष्ट निपटान नियमों का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है।

परिचालन स्तर पर, 2025 WEEE निर्देश के अनुसार, सभी अनुपालक सर्किट बोर्डों पर "क्रॉस-आउट व्हील्ड बिन" चिह्न अंकित होना चाहिए और उनमें एक डिजिटल ट्रैकिंग कोड (DTC) शामिल होना चाहिए। इससे नियामक प्राधिकरण उत्पादों के पूरे जीवनचक्र - उत्पादन और बिक्री से लेकर उपयोग और पुनर्चक्रण तक - पर नज़र रख सकते हैं। यह परिवर्तन ई-कचरे के प्रवाह में पारदर्शिता बढ़ाता है और साथ ही उद्यमों को आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन में ब्लॉकचेन जैसी तकनीकों को अपनाने के लिए प्रेरित करता है, जिससे पुनर्चक्रण डेटा की ट्रेसबिलिटी में सुधार होता है।

यांत्रिक-भौतिक विधि

यांत्रिक-भौतिक विधि वर्तमान में मुद्रित सर्किट बोर्ड रीसाइक्लिंग के लिए सबसे व्यापक रूप से अपनाई जाने वाली तकनीक है, जिसे पहली बार 1990 के दशक में जर्मनी के SiCon GmbH द्वारा औद्योगिक रूप दिया गया था। यह तकनीक बहु-चरणीय क्रशिंग और छंटाई के माध्यम से धातुओं और गैर-धातुओं के कुशल पृथक्करण को प्राप्त करती है। विशिष्ट प्रक्रिया में शामिल हैं: सबसे पहले, सर्किट बोर्डों को 3-5 सेमी कणों में काटने के लिए एक रोलर-प्रकार के ट्विन-शाफ्ट श्रेडर का उपयोग करना; इसके बाद संयुक्त हथौड़ा मिलिंग तकनीक का उपयोग करके 0.5-1 सेमी कणों को और कम करना; अंत में, एक जल-शीतलन प्रणाली के साथ एकीकृत एक डिस्क मिल सामग्री को 30-80 जाल पाउडर में संसाधित करती है। छंटाई का चरण यांत्रिक-भौतिक विधियों के लाभ उनकी अपेक्षाकृत सरल प्रक्रिया, मापनीयता, न्यूनतम द्वितीयक प्रदूषण, कम ऊर्जा खपत, लागत-प्रभावशीलता और उच्च पृथक्करण दक्षता में निहित हैं, जो पर्यावरणीय और संसाधन पुनर्प्राप्ति आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। हालाँकि, सीमाओं में अतिव्यापी भौतिक गुणों और उपकरणों में महत्वपूर्ण अग्रिम निवेश के कारण धातुओं का अपूर्ण पृथक्करण शामिल है।

पायरोमेटेलर्जिकल प्रौद्योगिकी

पायरोमेटेलर्जिकल तकनीक उच्च तापमान का उपयोग करके पीसीबी से धातुएँ निकालती है, जो तांबे और टिन जैसी मूल धातुओं को निकालने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। इस विधि में पदार्थों को एक परावर्तन भट्टी में 1400-1600°C तक गर्म किया जाता है, जहाँ कार्बन अपचयन धातु ऑक्साइड को धात्विक रूपों में परिवर्तित करता है। प्रमुख रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

2MO + C → 2M + CO₂

SnO₂ + 2C → Sn + 2CO 

इसके बाद के प्रसंस्करण में तांबे की अशुद्धियों को दूर करने के लिए सल्फर मिलाना, हटाने के लिए स्लैग के रूप में कॉपर मोनोसल्फाइड (CuS) बनाना, और फिर विनिर्देशों के अनुसार टिन-लेड अनुपात को समायोजित करना शामिल है। हालाँकि पाइरोमेटेलर्जिकल तकनीकें प्रिंटेड सर्किट बोर्ड रीसाइक्लिंग में उच्च दक्षता प्रदान करती हैं, लेकिन वे हानिकारक गैसें छोड़ सकती हैं और खतरनाक उपोत्पाद उत्पन्न कर सकती हैं, जिसके लिए कड़े गैस उत्सर्जन नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता होती है। यह तकनीक मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर रीसाइक्लिंग कार्यों के लिए उपयुक्त है, जिसमें उच्च उपकरण निवेश और परिचालन लागत शामिल है, फिर भी यह कच्चे माल के प्रति मजबूत अनुकूलनशीलता और विभिन्न प्रकार के प्रिंटेड सर्किट बोर्ड को संसाधित करने की क्षमता प्रदर्शित करती है।

पायरोमेटेलर्जिकल प्रौद्योगिकी

पायरोमेटेलर्जिकल तकनीक, मुद्रित परिपथ बोर्डों से धातुओं को चुनिंदा रूप से घोलकर पुनः प्राप्त करती है, रासायनिक घोलों का उपयोग करके, जिसे 1970 के दशक में अमेरिकी खान ब्यूरो द्वारा विकसित और परिष्कृत किया गया था। इस प्रक्रिया में मुख्य रूप से रासायनिक निक्षालन ( सोने की परत को पुनः प्राप्त करने के लिए सोडियम साइनाइड घोल का उपयोग या धातुओं को घोलने के लिए अम्लीय घोल का उपयोग), अवक्षेपण, विद्युत-अपघटन और आयन विनिमय शामिल हैं। हाइड्रोमेटेलर्जी, पीसीबी पुनर्चक्रण में उच्च धातु पुनर्प्राप्ति दर और उत्कृष्ट चयनात्मकता प्रदान करती है, जो निम्न-श्रेणी के धातु फीडस्टॉक्स को संसाधित करने में सक्षम है। हालाँकि, चुनौतियों में संभावित रूप से विषैले रसायनों का उपयोग और द्वितीयक प्रदूषण को रोकने के लिए कड़े अपशिष्ट उपचार प्रोटोकॉल शामिल हैं। आधुनिक हाइड्रोमेटेलर्जिकल तकनीकें अपशिष्ट मुद्रित परिपथ बोर्डों से तांबे की पुनर्प्राप्ति के लिए अम्लीय नक़्क़ाशी समाधानों का उपयोग करने के लिए उन्नत हुई हैं, जो आगे की प्रक्रिया के लिए तांबे के आयनों को कॉपर हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित करने के लिए pH को समायोजित करती हैं। जबकि रासायनिक विधियाँ उच्च दक्षता और व्यापक प्रयोज्यता (कई धातुओं को संभालना) प्रदान करती हैं, वे महत्वपूर्ण प्रदूषण (साइनाइड विषाक्तता, अम्ल उपचार आवश्यकताएँ) उत्पन्न करती हैं और उच्च अभिकर्मक लागत लगाती हैं।

जैव प्रौद्योगिकी पुनर्प्राप्ति

जैव-प्रौद्योगिकी पुनर्प्राप्ति एक उभरती हुई पर्यावरण-अनुकूल तकनीक है जो सूक्ष्मजीवों या एंजाइमों का उपयोग करके मुद्रित परिपथ बोर्डों (PCBs) से चुनिंदा धातुओं को निकालती है। इस विधि का प्रस्ताव सबसे पहले 2010 के दशक के प्रारंभ में बर्मिंघम विश्वविद्यालय के एक शोध दल द्वारा दिया गया था और प्रयोगात्मक रूप से इसकी पुष्टि की गई थी। जैव-प्रौद्योगिकी, धातुओं को घोलकर बाद में पृथक करने के लिए सूक्ष्मजीवी उपापचयजों (जैसे कार्बनिक अम्ल और फेरिपोर्टिक्लोरोबैक्टीरियम जैसे जीवाणुओं से प्राप्त एंजाइम) का उपयोग करती है। यह PCB पुनर्चक्रण विधि पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा-कुशल है, जो चुनिंदा धातु पुनर्प्राप्ति की क्षमता प्रदान करती है। हालाँकि, इसमें लंबा प्रसंस्करण समय (दिनों से लेकर हफ्तों तक) और कम दक्षता (केवल निम्न-श्रेणी की धातुओं के लिए उपयुक्त) शामिल है। जैव-प्रौद्योगिकी पुनर्प्राप्ति वर्तमान में मुख्यतः अनुसंधान एवं विकास चरण में है और इसका औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोग सीमित है। यह मुख्य रूप से कम प्रदूषण आवश्यकताओं वाले छोटे पैमाने के पुनर्चक्रण के लिए या प्रदूषण कम करने हेतु रासायनिक प्रक्रियाओं की सहायक विधि के रूप में उपयुक्त है। अपनी सीमाओं के बावजूद, जैव-प्रौद्योगिकी मुद्रित परिपथ बोर्ड पुनर्चक्रण के भविष्य के विकास की दिशाओं में से एक है। जैव-प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, अगले पाँच से दस वर्षों में व्यावसायिक अनुप्रयोग के मामले सामने आने की उम्मीद है।

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डोंगशेंग की प्रिंटेड सर्किट बोर्ड रीसाइक्लिंग प्रक्रिया में बहुमूल्य धातु की मात्रा का निर्धारण पहला चरण है। हमारी कंपनी आने वाले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्स के त्वरित परीक्षण के लिए एक्स-रे फ्लोरोसेंस (XRF) विश्लेषकों का उपयोग करती है, जो बोर्ड के प्रकार, आयु और स्रोत उपकरण के आधार पर अनुमानित बहुमूल्य धातु सामग्री का आकलन करते हैं। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किट बोर्ड (जैसे, मोबाइल फोन मदरबोर्ड) में आमतौर पर बहुमूल्य धातुओं का अनुपात अधिक होता है। औद्योगिक सर्किट बोर्ड (जैसे, इन्वर्टर बोर्ड) और ऑटोमोटिव सर्किट बोर्ड (जैसे, ECU बोर्ड) में कठोर विश्वसनीयता आवश्यकताओं के कारण मोटी तांबे की परतें होती हैं। एकल-परत या द्वि-परत बोर्डों की तुलना में बहुपरत बोर्डों में बहुमूल्य धातु सामग्री और रीसाइक्लिंग मूल्य अधिक होता है। निरीक्षण परिणामों के आधार पर, डोंगशेंग पीसीबी को तीन ग्रेड में वर्गीकृत करता है: ग्रेड A (उच्च-आवृत्ति बोर्ड, सर्वर बोर्ड, बहुमूल्य धातु सामग्री >3%), ग्रेड B (कंप्यूटर मदरबोर्ड, संचार बोर्ड, बहुमूल्य धातु सामग्री 1-3%), और ग्रेड C (घरेलू उपकरण बोर्ड, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड, बहुमूल्य धातु सामग्री <1%)। यह ग्रेडिंग आगामी रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं और कोटेशन मानकों को निर्धारित करती है।

प्रत्यक्ष भुगतान और कंटेनरीकरण प्रक्रिया कीमती धातु की मात्रा के आकलन पर आधारित है। डोंगशेंग उस दिन लंदन मेटल एक्सचेंज की कीमत के आधार पर एक आधार मूल्य निर्धारित करता है, जिसमें धातु पुनर्प्राप्ति दर और शोधन लागत को शामिल किया जाता है। भुगतान के बाद, सामग्री को आरएफआईडी टैग लगे समर्पित कंटेनरों में लोड किया जाता है। पूरी परिवहन प्रक्रिया को ब्लॉकचेन प्लेटफ़ॉर्म के माध्यम से वास्तविक समय में ट्रैक किया जाता है, जिससे पारदर्शी सामग्री स्रोत और अनुपालन सुनिश्चित होता है। यह प्रत्यक्ष भुगतान मॉडल लेनदेन को काफी सुव्यवस्थित बनाता है, और यूरोप और अमेरिका में छोटे और मध्यम आकार के ई-कचरा पुनर्चक्रणकर्ताओं के बीच लोकप्रियता हासिल कर रहा है। यह उन्हें महंगे प्रसंस्करण उपकरणों में निवेश किए बिना एकत्रित पीसीबी को तेज़ी से नकदी प्रवाह में बदलने में सक्षम बनाता है।

पूर्व-उपचार चरण डोंगशेंग की प्रिंटेड सर्किट बोर्ड रीसाइक्लिंग प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण घटक है। हमारी कंपनी सर्किट बोर्डों से इलेक्ट्रॉनिक घटकों (कैपेसिटर, रेसिस्टर्स, चिप्स) को हटाने के लिए रोबोटिक आर्म्स और हॉट एयर गन का उपयोग करते हुए, डिस्सेप्लर के लिए स्वचालित प्रणालियों का उपयोग करती है। इन घटकों को अलग से रीसायकल किया जाता है (कुछ को पुन: उपयोग या आगे धातु निष्कर्षण के लिए नवीनीकृत किया जा सकता है)। इसके बाद पेंट स्ट्रिपिंग आती है: प्रिंटेड सर्किट बोर्ड के टुकड़ों को 10% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में 0.5% एडिटिव A, 0.5% एडिटिव B और 0.05% संक्षारण अवरोधक थियोफेनिलबेंजोट्रियाज़ोल के साथ डुबोया जाता है। पानी के स्नान में गर्म करने पर, यह प्रक्रिया 30 मिनट के भीतर सतह के पेंट को पूरी तरह से हटा देती है

यांत्रिक पृथक्करण प्रक्रिया ग्रीनजेट एनवायरनमेंटल मशीनरी कंपनी लिमिटेड द्वारा डिज़ाइन की गई एक स्वचालित प्रणाली का उपयोग करती है। इस प्रक्रिया में तीन चरणों में पेराई शामिल है: प्राथमिक पेराई में सर्किट बोर्ड को 3-5 सेमी के कणों में कम करने के लिए रोलर-प्रकार के दोहरे शाफ्ट वाले श्रेडर का उपयोग किया जाता है; द्वितीयक पेराई में कणों को 0.5-1 सेमी तक परिष्कृत करने के लिए हैमर मिल तकनीक का उपयोग किया जाता है; तृतीयक चूर्णीकरण में 30-80 मेश पाउडर बनाने के लिए जल शीतलन के साथ डिस्क मिल का उपयोग किया जाता है। छंटाई में वायु वर्गीकरण, घनत्व पृथक्करण और उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण को मिलाकर तीन-चरणीय प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है ताकि धातुओं को रेज़िन फाइबर और पाउडर से क्रमिक रूप से अलग किया जा सके। पूरी प्रणाली पीएलसी-नियंत्रित है, जिससे स्वचालित/मैन्युअल संचालन स्विचिंग संभव है। इसमें स्थिर संचालन और सुविधाजनक रखरखाव सुनिश्चित करने के लिए एक मानव-मशीन इंटरफ़ेस स्क्रीन है। डोंगशेंग के अभ्यास से पता चलता है कि यह यांत्रिक पृथक्करण प्रक्रिया ≥99% तांबे की पुनर्प्राप्ति दर, गैर-धात्विक पाउडर तांबे की मात्रा <1%, और 600-800 किलोग्राम प्रति घंटे की प्रसंस्करण क्षमता प्राप्त करती है, जिससे मुद्रित सर्किट बोर्ड पुनर्चक्रण दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

बहुमूल्य धातु निष्कर्षण और शोधन चरण के दौरान, डोंगशेंग मुद्रित परिपथ बोर्डों के ग्रेड के आधार पर विभिन्न तकनीकी तरीकों का उपयोग करता है। ग्रेड ए के उच्च-मूल्य वाले बोर्डों के लिए, निर्वात आसवन और क्षेत्र गलन जैसी भौतिक विधियों का उपयोग किया जाता है। ये विभिन्न धातुओं के क्वथनांक और गलनांक के अंतर का लाभ उठाते हैं, उन्हें गर्म करके अलग करते हैं (उदाहरण के लिए, तांबे का क्वथनांक सोने से अधिक होता है, इसलिए आसवन के दौरान सोना पहले वाष्पीकृत और संघनित होता है)। यद्यपि यह विधि ऊर्जा-गहन और उपकरणों में महंगी है, फिर भी यह पर्यावरण के अनुकूल है (कोई रासायनिक अभिकर्मक नहीं) और उच्च शुद्धता (99.99% तक) प्राप्त करती है। ग्रेड बी और सी बोर्डों के लिए, हाइड्रोमेटेलर्जिकल तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जैसे कि सोने को सोना-साइनाइड परिसरों में घोलने के लिए साइनाइडेशन, उसके बाद जिंक पाउडर का उपयोग करके सोने का निष्कर्षण। निकाली गई बहुमूल्य धातुओं को ग्राहक वितरण के लिए सिल्लियों में ढाले जाने से पहले 99.95% से अधिक शुद्धता प्राप्त करने के लिए विद्युत अपघटनी शोधन से गुजरना पड़ता है। पूरी प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न सभी तीन अपशिष्टों (प्रवाह, निकास गैसें, अवशेष) का कठोर उपचार किया जाता है: भारी धातुओं को अवक्षेपित करने के लिए अपशिष्ट जल को अम्ल/क्षार के साथ उदासीन किया जाता है; निकास गैसों को एकत्र किया जाता है और अम्लीय गैसों को क्षारीय घोलों के साथ अवशोषित किया जाता है; अवशिष्ट भारी धातुओं वाले अवशेषों को खतरनाक अपशिष्ट उपचार केंद्रों पर निपटान से पहले ठोस और स्थिर किया जाता है।

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इस व्यापक प्रक्रिया के माध्यम से, डोंगशेंग कुशल और संसाधन-उन्मुख मुद्रित सर्किट बोर्ड रीसाइक्लिंग प्राप्त करता है, जिससे मूल्यवान सामग्रियों की अधिकतम प्राप्ति होती है और साथ ही पर्यावरण अनुपालन भी सुनिश्चित होता है। कंपनी का अनुभव दर्शाता है कि सफल पीसीबी रीसाइक्लिंग के लिए तकनीकी दक्षता, आर्थिक लागत और पर्यावरणीय आवश्यकताओं के बीच संतुलन बनाना आवश्यक है। प्रक्रियाओं को अनुकूलित करके और उन्नत तकनीकों को अपनाकर, आर्थिक और पर्यावरणीय दोनों ही लाभों के लिए एक जीत-जीत परिणाम प्राप्त करना संभव है।

तालिका: डोंगशेंग की मुद्रित सर्किट बोर्ड रीसाइक्लिंग प्रक्रिया के प्रत्येक चरण के लिए आउटपुट मेट्रिक्स