小议废弃印刷线路板的处置技术(共字)

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1、小议废弃印刷线路板的处置技术(共6876字) 废弃印刷线路板的预处理技术 在对废弃印刷线路板进行预处理之前,要注意将不同种类的印刷线路板分开。Yamane等[7]对电脑和手机中废弃印刷线路板的特性做了研究。结果表明,电脑中废弃印刷线路板较手机中废弃印刷线路板有更高含量的稀有金属及更低含量的铜,这决定了前者以回收稀有金属为主要目的,而后者的侧重点是铜的回收。 1拆解 拆解是为了将电阻电容等元器件与废弃印刷线路板的基板分离,以回收一些经过检测能再次使用的电子元器件,并为后续环节中对不能循环使用的部分进行分类处置奠定基础。过去一般采用手工拆解,劳

2、动强度高,工作效率低,而且线路板中的溴和重金属的析出也危害人体健康。近年来各国研究人员都致力于自动拆解装置的开发,并取得了一些成果。日本NEC公司[8]研制了一套自动拆解线路板中电子元件的装置,主要采用红外加热和两级去除的方式使穿孔原件和表面原件脱落。Feldman等[9]采用浴洗或热空气加热等方法熔化焊锡,再用真空夹或机器人拆除线路板表面元器件。 2破碎 破碎是通过机械作用把线路板转变为一定尺寸的颗粒,以满足焚烧、热解等后续环节对给料尺寸的要求,或者使不同组分相互分离而实现高效分选。研究发现,线路板被破碎到0•8mm以下时金属与非金属组分基

3、本可以达到100%的解离[10]。常温干法破碎具有成本低、运转周期短、再生资源效果好等优点,但是印刷线路板中的含溴阻燃剂易分解释放出有毒气体和粉尘,破碎过程中产生的热量还可能使线路板软化或诱发爆燃。低温破碎技术利用液氮等介质将电路板冷冻变成脆性物质后破碎,可以大大减少溴等污染物的析出,但是成本也会增加[11]。段晨龙等[12]提出了一种湿法破碎技术,它具有粉碎效率高、过粉碎少、无二次污染物等优势,但处理过程中会产生一定量的废水,且增加线路板颗粒的水分,不利于采用焚烧等后续处置方法。相比之下,低温破碎技术具有较好的应用前景。 3分选 线路板破碎

4、后的粉末状混合物含有多种金属和非金属成分,通过分选可得到各种物质的富集体,分别进行后续利用。常用的分选方法有气流分选、磁选和电选等。气流分选是根据各种组分密度的不同借助流体动力和各种机械力的作用,使不同组分分层。主要用于分离塑料和金属。该法操作简单,不易对周围环境造成二次污染,但不能进一步分离不同的金属。磁选是利用各物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选,磁性较强的颗粒会吸附到产生磁场的磁选设备上,而磁性弱的和非磁性颗粒就会受自身重力或离心力的作用掉落到预定的区域内。它只能分选出铁、镍等铁磁性物质,不适合废弃线路板中铜等金属颗粒与非金属颗粒的分选。

5、电选是根据不同物质的导电差异,在物料经过电场时,利用作用在金属和非金属成分上的电场力以及机械力的差异来进行分选的一种方法。它对于金属具有较高的回收能力,对能量的需求较低,且不会造成二次污染,但回收的金属纯度不高。在实际应用中,通常采用多种分选技术的组合工艺,以提高分选效果[13-14]。 废弃印刷线路板的处置技术 1冶金处置技术 火法冶金。火法冶金技术的基本原理,是使线路板中的有机材料在冶金炉的高温环境中燃烧而转化为气体,玻璃纤维等成分转化为浮渣而分离去除;金属熔融于熔炼物料或熔盐中,呈合金态流出,富集后的金属制作成阳电极,通过电解法进一步

6、提纯[15]。该法主要应用于电子废弃物中贵金属的提取,在20世纪80年代得到广泛应用。火法冶金提取贵金属方法简单,操作方便,但是由于有机物在焚烧过程中会产生二英和呋喃等有害气体,严重污染环境,且金属回收率低,处理设备昂贵,目前该方法已经逐渐被淘汰[16]。 湿法冶金。湿法冶金技术是利用硝酸等强氧化性介质浸取线路板颗粒中的金属,使绝大多数金属进入液相而与其他成分分离,然后通过对浸出液进行萃取、沉淀、置换、离子交换、过滤及蒸馏等过程,从浸出液中回收金属[17]。Rath等[18]利用热等离子体和酸液浸出联用的方法回收废弃印刷线路板中的金属,得到铜的

7、浸出率为91%,镍和钴的浸出率分别为94•4%和93•3%。李晶莹等[19]采用硫脲浸出废弃印刷线路板中的金、银,在pH≈1•00的条件下,硫脲质量浓度为24g/L,Fe3+的质量浓度为6g/L,反应温度为25℃,浸出时间为2h,物料粒径为0•15mm时,金、银的最高浸出率可达到90%和50%。该方法环保低毒,操作简便,材料价廉易得,是一种应用前景广泛的环境友好型浸金方法。湿法冶金技术存在工艺复杂、化学试剂消耗量大等缺点,而且在处理过程中会产生大量有毒和腐蚀性过滤溶液,可能导致严重的二次污染[20]。该方法目前也较少采用。 2超临界流体技术

8、超临界流体技术是利用超临界流体的特殊性质来破坏印刷线路板中的黏结层,使线路板层与层之间失去粘连而完全分离,从而实现对废弃印刷线路板中各个