STIIMA CNR Demanufacturing Pilot Plant

Nell’ambito di una ricerca co-finanziata tra STIIMA CNR e Regione Lombardia, nel 2014 è stato progettato e implementato un impianto pilota per la de-produzione di componenti meccatronici e di schede elettroniche (PCB). L’introduzione di processi volti all’Economia Circolare ha dimostrato negli anni la possibilità di offrire nuove opportunità industriali per il nostro paese, visto l’elevato valore economico dei componenti e materiali recuperabili, l’attuale criticità di approvvigionamento di quest’ultimi e la crescente attenzione legislativa e non, alla sostenibilità ambientale. Per questo motivo, le attività ed i progetti condotti nell’Impianti Pilota hanno riscontrato sempre più interesse, spostandosi anche su altri prodotti target, quali i materiali compositi, le batterie Litio-ione, le lampade, etc.

In particolare, l’impianto è strutturato in 3 celle per il Disassemblaggio, il Testing e Reworking ed il Riciclo dei prodotti a fine vita. Quest’ultima si avvale di tecnologie di frantumazione e separazione per il pre-trattamento meccanico del materiale e di tecnologie di visione all’avanguardia per la caratterizzazione qualitativa e quantitativa dei campioni in input. Per questo motivo le attività relative al progetto SmartLED sono state portate avanti nella Cella di Riciclo.

Funded through a research activity with Regione Lombardia, in 2014 STIIMA CNR De-manufacturing Pilot Plant has been designed and implemented for the treatment of mechatronics components and Printed Circuit Boards (PCB). The introduction on Circular Economy processes demonstrated yers by years new industrial business opportunities for the country, due to the significant economic value of the recoverable components and materials, their critical supply and the growing legislative attention to environmental sustainability. For this reason, activities and projects run into the Pilot Plant attracted more and more interest, including new target products, such as composite materials, Lithium-ion batteries, lamps, etc.

In particular, the Pilot Plant is constituted by 3 cells for the Robotic Disassembly, the Testing and Reworking and the Recycling of End-of-Life products. The Recycling cell is equipped with grinding and separation technologies for material mechanical pre-treatment, and innovative imaging technologies for the qualitative and quantitative characterization of input samples. For this reason, SmartLED activities has been conducted in this cell.

Relight Plant for WEEE treatment

L’impianto di trattamento di rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche (RAEE), in essere presso Relight, è studiato per trattare in modo sinergico due categorie di lampade: quelle a fluorescenza lunghe (LFL) e le altre tipologie . Un primo canale di alimentazione dell’impianto è specificamente progettato per ricevere in ingresso in modo semi-automatico, guidate con l’aiuto di due operatori specializzati, le LFL, rimuovendo eventuali oggetti estranei presenti nel flusso d’ingresso. Il secondo canale di alimentazione, invece, è dedicato al caricamento manuale delle altre tipologie , come lampade fluorescenti compatte, LED e lampade a incandescenza. L’impianto sfrutta diverse tecnologie per il trattamento meccanico delle lampade. La peculiarità principale dell’impianto è un sistema di ventilazione e aspirazione per la raccolta e l’isolamento delle polveri di fosforo e mercurio contenute nelle lampade fluorescenti.

Relight, come azienda all’avanguardia, ha partecipato al progetto HYDROWEEE, finanziato dall’Unione Europea, che si è concentrato sul recupero di metalli preziosi e terre rare da RAEE, in particolare lampade e tubi catodici (CRT), display a cristalli liquidi (LCD), batterie agli ioni di litio, circuiti stampati (PCB) e catalizzatori industriali, utilizzando processi innovativi idrometallurgici a base di acido solforico.

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The Relight treatment plant for Wasted Electric and Electronic (WEEE) was designed to process two lamps categories: long fluorescent lamps (LFL) and the other typologies. A first line receives LFL as input in a semi-automated way, guided by two skilled operators, and removes foreign objects within the input flow. The second line, instead, has a manual feeding of waste and is dedicated to other types of lamps, such as compact fluorescent, LED and incandescent lamps. The plant is equipped with different mechanical technologies and with an innovative aspiration system for the collection and segregation of Phosporus and Mercury powders contained in fluorescent lamps.

Relight partecipated to HYDROWEEE project, funded by European Commission, for the recovery of valuable metals and Rare Earths from WEEE, in particular for lamps and cathode tubes (CRT), liquid crystal displays (LCD), Lithium-ion batteries, printed circuit boeards (PCB) and industrial catalyzers, investigating innovative hydrometallurgical processes based on Sulfuric acid. 

Xnext laboratories

Le attività sperimentali che hanno riguardato il progetto Smartled sono state condotte usando attrezzature e macchinari diversi per le varie fasi previste. I primi test, atti a verificare i requisiti di base che il sistema dovrà poi operativamente avere, sono stati condotti nelle due camere interamente schermate dalle radiazioni di cui dispongono i laboratori X-ray in Xnext. Grazie all’assenza di particolari vincoli sperimentali è stato possibile lavorare con geometrie ottiche e di esposizione ottimali.
Con i risultati così ottenuti è stato progettato uno specifico software di riconoscimento e analisi che è stato integrato in una delle macchine a raggi X esistenti in Xnext e con cui sono stati effettuati i test nelle condizioni operative previste dal progetto.

The experimental activities concerning the Smartled project were carried out using different equipment and machinery for the various planned phases. The first tests, aimed at verifying the basic requirements that the system must then operationally have, were conducted in the two rooms entirely shielded from radiation available to the X-ray laboratories in Xnext. Thanks to the absence of particular experimental constraints, it was possible to work with optimal optical and exposure geometries.
With the results thus obtained, a specific recognition and analysis software was designed which was integrated into one of the X-ray machines existing in Xnext and with which the tests were carried out under the operating conditions envisaged by the project.
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