De verwerking van printplaten (PCB’s) is tegenwoordig een van de meest complexe uitdagingen in de recyclingsector. In tegenstelling tot andere soorten afgedankte elektrische en elektronische apparatuur (AEEA) zijn printplaten een bijzonder moeilijk te verwerken composietmateriaal: een met glasvezel versterkte harsmatrix (FR-4) waarin zowel edele als industriële metalen zoals koper, tin, goud en palladium zijn ingebed.
Het voornaamste doel is niet louter vernietiging, maar bevrijding: het fysiek scheiden van de metalen van het inerte materiaal om een efficiënte terugwinning mogelijk te maken. In dit kader bepaalt de keuze van de maalmethode en vergruizingstechnologie het economische succes of falen van de volledige recyclinginstallatie.
In deze technische analyse leggen we uit waarom traditionele technologieën (mesmolens, hamermolens, verticale molens) hun beperkingen hebben en waarom de Stokkermill IM100 impactmolen de definitieve oplossing biedt.
Veel operators proberen standaardmachines aan te passen voor de verwerking van printplaten (PCB’s), maar stuiten al snel op structurele en operationele beperkingen. Hieronder volgt een vergelijkende analyse van de belangrijkste problemen:
A. Mesmolens: het probleem van slijtage en stof
De eerste technologie die moet worden uitgesloten, is de mesmolen. Hoewel deze uiterst effectief is voor kunststoffen, is het gebruik bij PCB’s technisch onhoudbaar om twee hoofdredenen:
Snelle slijtage: De glasvezelbasis werkt als een schuursteen op de messen. Omdat het systeem werkt door snijden, worden de mesranden al na enkele uren werking vernietigd, wat leidt tot frequente stilstand en onaanvaardbare slijpkosten.
Verlies van edelmetalen: Het afdwingen van een snijproces op zo’n hard materiaal genereert grote hoeveelheden fijn stof. De meest waardevolle metalen (goud en palladium) komen in dit stof terecht, worden door het filtersysteem opgevangen en gaan permanent verloren, wat het totale rendement drastisch vermindert.
B. Hamermolens (HM-serie): beperking van de deeltjesgrootte
Traditionele hamermolens zijn robuuste machines voor primaire verkleining, maar zijn niet geschikt voor het fijnmaken van PCB’s.
Onvoldoende bevrijding: Hamermolens produceren doorgaans een uitloopkorrelgrootte van 40–50 mm. Bij deze grootte blijven metaal en kunststof sterk gebonden en kunnen ze niet effectief worden gescheiden met dichtheidstafels.
Het “turbineprobleem”: Om dit te compenseren wordt vaak een secundaire turbine downstream geïnstalleerd. Turbines werken echter met intense wrijving, waardoor dunne goudlagen (gold flash) kunnen worden verpulverd en in het afzuigsysteem worden verspreid.
C. Verticale molens (VM-serie): slijtage door wrijving
Verticale molens werken uitstekend bij elektrische motoren, waarbij koper door wrijving en rollen wordt verdicht tot compacte knobbels. Toegepast op PCB’s falen ze echter vanwege de “glasfactor”.
De aanwezigheid van glasvezels verandert de maalruimte in een extreem abrasieve omgeving, waardoor bekledingen en interne componenten snel worden geërodeerd, wat de onderhoudskosten economisch onhoudbaar maakt.
veel PCB-componenten hebben contactpunten die bedekt zijn met goud of edelmetalen met een dikte van enkele micrometers.
- Het schurende effect van de turbo heeft de neiging om deze coatings door wrijving te verwijderen en het edelmetaal om te zetten in microniseerd (fijn) poeder.
- Dit poeder, dat te licht is om door zwaartekracht te worden gescheiden, wordt opgevangen door afzuigsystemen en raakt uiteindelijk verloren in de filters.
Zodra snij-, hamermolen- en wrijvingssystemen zijn uitgesloten, vormt de IM100 impactmolen de optimale ingenieursoplossing. Deze machine is speciaal gekalibreerd om de “PCB-recyclingvergelijking” op te lossen.
Hoe werkt impacttechnologie?
In tegenstelling tot trek-, snij- of wrijvingssystemen werkt de IM100 via ballistische impact. Door gebruik te maken van de traagheid van de rotor en centrifugale versnelling, wordt het materiaal met hoge snelheid tegen de interne oppervlakken van de maalruimte gegooid.
Dit proces breekt de fragiele glasvezelmatrix, terwijl ductiele metalen plastisch vervormen, waardoor een efficiënte bevrijding van de metalen wordt bereikt zonder abrasieve wrijving.
Op deze manier wordt slijtage verminderd en blijven de integriteit en waarde van de metalen behouden.
Perfecte delaminatie (2–4 mm)
De IM100 verkleint het materiaal in één enkele stap tot een fijne deeltjesgrootte van 2–4 mm. Op deze grootte zijn de metalen volledig vrijgemaakt van de kunststofmatrix, waardoor dichtheidstabellen de materialen met chirurgische precisie kunnen scheiden.
Maximaal rendement (goud en palladium)
Omdat de verkleining via impact en niet via abrasie plaatsvindt, behouden de edelmetalen hun fysieke integriteit en worden ze niet verpulverd. Hierdoor kan goud en palladium worden teruggewonnen die bij andere systemen verloren zouden gaan in het stof.
Energie-efficiëntie
Impacttechnologie verbruikt veel minder energie dan snij- of verdichtingssystemen. Bijvoorbeeld, met slechts 150 kW kan 800–1.000 kg/u PCB worden verwerkt, waardoor de energie-efficiëntie (kW per ton verwerkt materiaal) wordt geoptimaliseerd.
Thermische controle
Kinetische energie wordt gedissipeerd door fractuur en niet door wrijvingswarmte, waardoor het risico op smelten van de harsen wordt geëlimineerd en verstoppingen of stilstanden van de machine worden voorkomen.
Modulaire strategie: meer dan 300 kg/u
Wanneer de productie-eisen toenemen, hanteert Stokkermill een modulair concept. In plaats van één overdimensioneerde molen te bouwen – die te veel en destructieve kinetische energie op slijtdelen zou genereren – worden meerdere IM100-modules in serie geïnstalleerd.
Deze configuratie biedt aanzienlijke operationele voordelen:
Continue productie: het stilzetten van één unit voor onderhoud stopt de gehele installatie niet.
Snelle en kosteneffectieve onderhoud: het onderhoud van compacte machines gaat sneller en goedkoper dan dat van grote monoblok-installaties.
Bij het recyclen van PCB’s bepaalt de keuze van de technologie de winstmarge. Terwijl snijmolens en verticale molens hoge operationele kosten en aanzienlijke verliezen van edelmetalen veroorzaken, garandeert de Stokkermill IM100-prijsmolen:
Optimale vrijgave van metalen
Lage operationele kosten (OPEX)
Maximale terugwinning van goud en palladium
