Le traitement des cartes électroniques (PCB) représente aujourd’hui l’un des défis les plus complexes dans le domaine du recyclage. Contrairement à d’autres fractions de DEEE, les cartes électroniques constituent un matériau composite particulièrement exigeant : une matrice en résine renforcée de fibres de verre (FR-4) dans laquelle sont intégrés des métaux précieux et industriels tels que le cuivre, l’étain, l’or et le palladium.
L’objectif principal n’est pas la simple destruction, mais la libération : séparer physiquement les métaux de la fraction inerte afin de permettre une récupération efficace. Dans ce contexte, le choix de la technologie de broyage et de fragmentation détermine le succès économique ou l’échec de l’ensemble de l’installation de recyclage.
Dans cette analyse technique, nous expliquons pourquoi les technologies traditionnelles (broyeurs à couteaux, broyeurs à marteaux, broyeurs verticaux) atteignent leurs limites et pourquoi le broyeur à impact Stokkermill IM100 constitue la solution définitive.
De nombreux opérateurs tentent d’adapter des machines standard pour le traitement des cartes électroniques (PCB), mais se heurtent rapidement à des limitations structurelles et opérationnelles. Voici une analyse comparative des principaux problèmes rencontrés.
A. Broyeurs à couteaux : le problème de l’abrasion et de la poussière
La première technologie à écarter est le broyeur à couteaux. Bien qu’extrêmement efficace pour les plastiques, son utilisation sur les PCB est techniquement insoutenable pour deux raisons principales :
Usure rapide : La base en fibre de verre agit comme une meule abrasive sur les lames. Comme le système fonctionne par découpe, les arêtes des couteaux sont détruites après seulement quelques heures de fonctionnement, entraînant des arrêts fréquents et des coûts d’affûtage inacceptables.
Perte de métaux précieux : Forcer la découpe d’un matériau aussi dur génère de grandes quantités de poussière fine. Les métaux les plus précieux (or et palladium) se retrouvent dans ces poussières, sont capturés par le système de filtration et perdus définitivement, ce qui réduit drastiquement le rendement global.
B. Broyeurs à marteaux (série HM) : la limite de la granulométrie
Les broyeurs à marteaux traditionnels sont des machines robustes pour le broyage primaire, mais ils sont inadaptés à l’affinage des PCB.
Libération insuffisante : Les broyeurs à marteaux produisent généralement des particules de 40 à 50 mm. À cette taille, le métal et le plastique restent solidement liés et ne peuvent pas être séparés efficacement à l’aide de tables densimétriques.
Le problème de la “turbine” : Pour compenser cette limite, on installe souvent une turbine secondaire en aval. Cependant, les turbines fonctionnent par friction intense, ce qui risque de pulvériser les fines couches d’or (gold flash) et de les disperser dans le système d’aspiration.
C. Broyeurs verticaux (série VM) : l’usure par friction
Les broyeurs verticaux donnent d’excellents résultats pour les moteurs électriques, où le cuivre est densifié en nodules compacts par friction et roulage. Appliqués aux PCB, ils échouent cependant à cause du “facteur verre”.
La présence de fibres de verre transforme la chambre de broyage en un environnement extrêmement abrasif, érodant rapidement les revêtements de protection et les composants internes, rendant les coûts de maintenance économiquement non viables.
de nombreux composants PCB ont des contacts recouverts d'or ou de métaux précieux d'une épaisseur de quelques micromètres.
- L'effet abrasif du turbo a tendance à éliminer ces revêtements par frottement et à transformer le métal précieux en poudre micronisée (fine).
- Cette poudre, trop légère pour être séparée par gravité, est captée par les systèmes d'aspiration et finit par se perdre dans les filtres.
Une fois les technologies de découpe, de broyage par marteaux et de friction écartées, le broyeur à impact IM100 constitue la solution ingénierique optimale. Cette machine a été spécialement calibrée pour « résoudre l’équation du recyclage des PCB ».
Comment fonctionne la technologie à impact ?
Contrairement aux systèmes de traction, de découpe ou de friction, l’IM100 fonctionne par impact balistique. En utilisant l’inertie du rotor et l’accélération centrifuge, le matériau est projeté à grande vitesse contre les surfaces internes de la chambre.
Ce processus fracture la matrice en fibre de verre fragile, tout en déformant plastiquement les métaux ductiles, permettant une libération efficace sans recourir au frottement abrasif.
Ainsi, l’usure est réduite et l’intégrité et la valeur des métaux sont préservées.
1. Dé-lamination parfaite (2–4 mm)
L’IM100 réduit le matériau à une granulométrie fine de 2 à 4 mm en un seul passage. À cette taille, les métaux sont complètement séparés de la matrice plastique, permettant aux tables densimétriques de trier les matériaux avec une précision chirurgicale.
2. Rendement maximal (Or et Palladium)
Comme la réduction de taille s’effectue par impact et non par abrasion, les métaux précieux conservent leur intégrité physique et ne sont pas pulvérisés. Cela permet de récupérer l’or et le palladium qui seraient autrement perdus dans la poussière avec d’autres systèmes.
3. Efficacité énergétique
La technologie à impact consomme beaucoup moins d’énergie que les systèmes de découpe ou de densification. Par exemple, avec seulement 150 kW, il est possible de traiter 800 à 1 000 kg/h de PCB, optimisant ainsi l’efficacité énergétique (kW par tonne traitée).
4. Contrôle thermique
L’énergie cinétique est dissipée par fracture et non par chaleur due au frottement. Cela élimine le risque de fusion des résines, et donc les blocages ou arrêts de la machine.
Stratégie modulaire : au-delà de 300 kg/h
Lorsque les besoins de production augmentent, Stokkermill adopte une approche modulaire. Plutôt que de construire un broyeur unique surdimensionné – qui générerait une énergie cinétique excessive et destructrice sur les pièces d’usure –, plusieurs modules IM100 sont installés en série.
Cette configuration offre des avantages opérationnels majeurs :
Continuité de production : l’arrêt d’une seule unité pour maintenance ne bloque pas l’ensemble de l’installation.
Maintenance rapide et économique : l’entretien des machines compactes est plus rapide et moins coûteux que celui des grandes installations monoblocs.
Dans le recyclage des PCB, le choix de la technologie détermine la marge de profit. Alors que les broyeurs à couteaux et les broyeurs verticaux entraînent des coûts d’exploitation élevés et des pertes importantes de métaux précieux, le broyeur à impact Stokkermill IM100 garantit une libération optimale des métaux, des coûts opérationnels réduits (OPEX) et une récupération maximale de l’or et du palladium.
