電子機器の更新换代速度はますます速くなっており、それに伴って大量の電子ゴミ（e - ゴミ）が発生しています。この電子ゴミにはプリント回路基板（以下「PCB」と略称）も含まれます。PCB は電子機器の核心構成部品で、通常、銅、金、銀、錫などの多種類の価値ある金属や材料を含んでいます。これらの金属と材料の回収利用は、環境汚染を削減できるだけでなく、資源を節約し、生産コストを削減することもできます。本稿では、廃棄 PCB を如何に回収利用するかについて詳しく紹介します。
回収を開始する前に、PCB の構成を理解することが非常に重要です。PCB は主に以下の部分で構成されています。
通常、ガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂（ガラスエポキシ基板）で製造されています。この材料は絶縁性と機械的強度に優れ、電子部品を固定する役割を担うと同時に、回路の短絡を防ぐ基礎となります。例えば、スマートフォンやノートパソコンの PCB には、薄型で軽量なガラスエポキシ基板が広く使用されています。
主に銅箔で形成され、電子部品間の電気信号を伝送する回路パターンとして機能します。PCB の導電層は「単層基板」「多層基板」に分類され、多層基板では複数の銅箔層を絶縁層で挟み込む構造となり、高密度な回路設計に対応しています。1 枚の標準的な PCB に含まれる銅の量は、基板サイズによって異なるものの、一般的に 10～50g 程度です。
導電層（銅箔）の間や基板表面に配置され、異なる導電層間の短絡を防止する役割を果たします。材料としてはエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などが使用され、耐熱性や絶縁性を高めるために添加剤が混合されることもあります。多層 PCB では、絶縁層の厚さや材質が、基板全体の耐熱性と信号伝送速度に大きな影響を与えます。
銅層の酸化を防止し、半田付けの信頼性を向上させるために PCB 表面に形成される層です。金メッキ、錫メッキ、ニッケル - 金メッキ（ENIG）などが一般的で、用途に応じて選択されます。例えば、コネクターや IC パッケージの実装部分には、耐食性と導電性に優れる金メッキが使用され、一般的な回路パターン部分にはコストが低い錫メッキが使用されます。
廃棄された PCB を収集する際には、まず「家電製品由来（テレビ、冷蔵庫の制御基板）」「情報機器由来（パソコン、スマートフォンの主板）」「産業機器由来（工場の制御盤基板）」などの由来を確認し、混入している可能性のある危険物（例：リチウムイオン電池、コンデンサー）を事前に取り外します。同時に、油汚れや化学薬品で嚴しく汚染された PCB は、回収対象から除外するか、専門の前処理を行った後に回収する必要があります。
収集した PCB を以下の基準で分類し、後続の回収処理の効率を高めます。
- 基板タイプ別：単層基板、多層基板、フレキシブル基板（可撓性のある基板）に分類；
- 材料構成別：ガラスエポキシ基板、紙フェノール基板（低コストタイプ）に分類；
- 部品実装状況別：表面に電子部品（IC、抵抗、コンデンサー）が実装されている「実装基板」と、部品が取り外された「空基板」に分類。
PCB 表面のホコリ、油汚れ、半田残渣などを除去するために、物理的または化学的な方法を使用します。
- 物理的方法：高圧エアーでホコリを吹き飛ばす、ブラシで表面を清掃する、超音波洗浄機で微細な汚れを除去する；
- 化学的方法：中性洗浄剤（アルコール系、界面活性剤系）を使用して油汚れを溶解除去する（強酸性・強アルカリ性の洗浄剤は銅層を腐食させるため使用しません）。
汚れ除去後は、PCB を充分に乾燥させて水分を除去し、後続の処理で錆が発生するのを防ぎます。
PCB を破砕機（シュレッダー、ハンマークラッシャー）で粒径数 mm～数十 mm の小片に粉砕し、金属成分と非金属成分（樹脂、ガラス繊維）の物理的な分離を容易にします。破砕工程では、粉砕物の粒度を均一にするために「粗破砕→細破砕」の二段階工程を採用する場合が多く、同時に粉塵の発生を抑えるために集塵装置を併設します。
破砕後の混合物から、材料の物理的特性（比重、磁性、帯電性）を利用して金属と非金属を分離します。
- 磁選：磁選機を使用して混合物中の鉄系金属（例：PCB の固定用ネジ、一部の部品リード）を分離除去；
- 風力選別：比重の違いを利用し、軽い非金属粉（樹脂、ガラス繊維）を風で分離し、重い金属粉（銅、金、銀）を回収；
- 静電選別：高電圧電場を印加し、金属粉と非金属粉の帯電特性の違いで両者を分離（銅粉などの導電性材料は電極に吸引され、絶縁性の非金属粉は排斥される）。
化学試薬を使用して PCB 中の金属を溶解させ、沈殿、抽出、電解などの工程で金属を回収・精製します。
- 酸溶解法：硝酸、塩酸などの酸溶液に PCB を浸漬し、銅、錫、ニッケルなどの金属を溶解させた後、中和剤を添加して金属を沈殿させて回収；
- シアン化物溶解法：シアン化ナトリウム溶液を使用し、金などの貴金属を選択的に溶解させた後、亜硫酸ナトリウムなどの還元剤で金を析出回収（高い選択性と回収率が特徴）；
- 溶媒抽出法：有機溶媒を使用して溶液中の特定の金属イオン（例：銅イオン）を抽出分離し、高純度の金属を得る。
化学的処理では、廃液や排ガスの環境汚染を防ぐため、専門の処理設備（廃液処理装置、排ガス浄化装置）を必ず設置します。
高温を利用して PCB 中の非金属成分（樹脂、ガラス繊維）を除去し、金属を分離回収する方法です。
- 焙焼処理：300～600℃の温度で PCB を加熱し、樹脂成分を燃焼または熱分解させて除去した後、残留する金属混合物を回収（燃焼ガスは排ガス処理装置で浄化）；
- 熔融処理：1,000℃以上の高温炉（電気炉、ガス炉）で PCB を熔融させ、金属成分（銅、金、銀）を溶融状態で回収し、非金属成分（ガラス繊維、炭化物）をスラグとして分離除去。
熱処理は大量の PCB を処理できるメリットがあるものの、エネルギー消費量が大きいため、近年では低エネルギー型の熱処理炉（例：誘導加熱炉）の開発が進んでいます。
回収過程（特に熱処理、化学的処理）で発生する排ガス（例：樹脂の熱分解ガス、酸ミスト、重金属蒸気）は、以下の工程で処理して環境への影響を削減します。
- 集塵：バグフィルター（布製フィルター）や電気集塵機で排ガス中の粉塵を捕集；
- 脱臭・浄化：活性炭吸着塔で有害ガス（例：ホルムアルデヒド、塩化水素）を吸着除去；
- 脱硫・脱硝：アルカリスクラバー（アルカリ溶液を噴霧する装置）で亜硫酸ガス（SO₂）、窒素酸化物（NOx）を中和除去；
処理後の排ガスは、大気汚染防止法で定められた排出基準を満たした上で放出します。
化学的処理や洗浄工程で発生する廃水（例：酸廃液、金属イオン含有廃水、洗浄廃水）は、以下の工程で処理します。
- 中和処理：酸廃液に水酸化ナトリウムなどのアルカリを添加し、pH 値を中性（pH6～8）に調整；
- 凝集沈殿：ポリ塩化アルミニウム（PAC）や硫酸バンドなどの凝集剤を添加し、廃水中の金属イオンを凝集物として沈殿分離；
- ろ過・消毒：沈殿後の上澄み水をろ過膜でろ過し、残留する微細粒子を除去した後、次亜塩素酸ナトリウムで消毒；
処理後の水は、排水基準を満たした場合に公共用水域に排出するか、回収して洗浄工程で再利用（中水利用）します。
回収過程で発生する固形廃棄物（例：焙焼後の炭化物、ろ過残渣、スラグ）は、有害性を検査した上で適切に処理します。
- 有害固形廃棄物（重金属を含む残渣など）：産業廃棄物処理業者に委託し、安定化処理（セメント固化、ガラス固化）を行った後に最終処分場に埋立て；
- 無害固形廃棄物（ガラス繊維残渣、樹脂炭化物など）：資源化が可能な場合は他の産業分野（例：建築用骨材、セメント原料）で再利用し、不可能な場合は一般産業廃棄物として処分。
回収した金属は、精製処理を経て高純度の金属材料とした後、以下の用途で再利用します。
- 銅：新しい PCB の銅箔、電線ケーブル、モーターコイルなどの原料；
- 金・銀：電子部品のメッキ（コネクター、IC パッケージ）、ジュエリー、貨幣などの原料；
- 錫・ニッケル：半田材料、金属表面処理剤、電池材料などの原料。
例えば、廃 PCB から回収した銅は、熔解・精錬して銅インゴットに加工后、PCB メーカーに供給されて新しい導電層の原料となります。
回収した非金属材料（樹脂、ガラス繊維）は、以下の方法で再利用します。
