廢舊電路板的處理技術(shù)

曹勇俊

茂名市技師學(xué)院

廢舊電路板的處理技術(shù)

曹勇俊

茂名市技師學(xué)院

本文介紹了國內(nèi)外從廢舊電路板回收金屬的4種主要處理技術(shù)（物理法、超臨界技術(shù)處理法、化學(xué)法和生物法）,并分析各種技術(shù)的優(yōu)缺點。

廢舊電路板；金屬；回收；環(huán)境友好

隨著電子產(chǎn)品更新速度的加快，電子垃圾的廢棄數(shù)量也越來越龐大。電子垃圾中的主要成分廢舊電路板（PCB）對環(huán)境破壞引起了全球的關(guān)注。在廢舊PCB中[1]，含有鉛、汞、鉻等重金屬，以及作為阻燃劑成分的多溴聯(lián)苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）等有毒化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)在自然環(huán)境中，將對地下水、土壤造成巨大污染。同時它又具有很高的回收經(jīng)濟價值，是一座真正待開采的礦藏。在資源日益短缺的今天，加大對廢舊PCB的回收已十分有必要。探究電路板的回收技術(shù)，既可以保護環(huán)境又有利于資源的循環(huán)利用，對促進社會可持續(xù)發(fā)展起到舉足輕重的作用。

一、物理法

物理法是根據(jù)電路板的物理性質(zhì)的不同利用機械手段實現(xiàn)回收的方法。有以下幾個步驟：

第一步破碎，使電路板中的金屬有機質(zhì)解離的過程。日本NEC公司[2]分別采用剪切破碎機和特制的具有剪斷和沖擊作用的磨碎機，將廢電路板磨碎成0.1～0.3 mm左右的碎塊回收。第二步分選，利用材料的密度、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)的不同實現(xiàn)分離。由于機械技術(shù)已經(jīng)能夠有效地分離其中的金屬和非金屬,使金屬得到充分的富集回收,而且在回收處理過程中二次污染小,成本低,因此這種處理工藝已經(jīng)實現(xiàn)機械化和自動化。

二、超臨界處理法

超臨界萃取技術(shù)是指利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響進行萃取分離的方法。超臨界流體萃取作為一種高效分離技術(shù)而倍受關(guān)注。與傳統(tǒng)萃取方法相比較，超臨界萃取過程具有環(huán)境友好、易分離、低毒、無殘留、常溫操作等優(yōu)點。

目前關(guān)于利用超臨界流體處理廢舊PCB研究方向集中兩個方面：一、利用超臨界流體具有對線路板中樹脂及溴化阻燃劑成分的萃取能力進行線路板的預(yù)處理。在溫度不高于300℃的超臨界CO2流體環(huán)境下線路板的粘連作用失效,使線路板中金屬導(dǎo)電層與非金屬絕緣層的自動分離。通過對分層后的線路板進行篩選,可為下一步回收處理提供預(yù)處理品。為線路板中材料的高效回收提供可能。二、直接利用超臨界流體萃取廢舊PCB中的金屬。Wai等[3]報道了以氟化二乙基二硫代氨基甲酸鋰(LiFDDC)為絡(luò)合劑，從模擬樣品纖維素濾紙或沙子中萃取Cd2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+、Pd2+、As3+、Au3+、Ga3+和Sb3+的研究結(jié)果，萃取效率均在90%以上。

三、化學(xué)法

化學(xué)處理法是利用PCB中各種成分的化學(xué)性質(zhì)不同進行提取的工藝。包括以下幾種方法：

1.熱處理法

熱處理法是通過高溫使有機物和金屬分離的方法。包括焚化法、裂解法等。焚化法是將電路板破碎成粒徑送進焚化爐中焚燒，將其中的有機分解。焚燒后的殘渣即為金屬或其氧化物及玻璃纖維，焚燒的殘渣再經(jīng)過物理法回收其中的金屬。焚燒產(chǎn)生的有機氣體則進入二次焚化爐燃燒。裂解又叫干餾是將電路板置于容器中隔絕空氣加熱，控制溫度和壓力，使有機物被轉(zhuǎn)化成油氣后冷凝回收。與焚燒處理相比的優(yōu)點是在無氧的條件下，可以抑止二噁英、呋喃的產(chǎn)生，廢氣產(chǎn)生量少，對環(huán)境污染小[4]。

2.濕法冶金

濕法冶金法是利用金屬能溶解在硝酸、王水等酸液中的性質(zhì)，將金屬從電路板中溶解進入液相并回收。它是目前應(yīng)用較廣泛的一種處理方法。與火法冶金相比具有廢氣少，金屬殘留物易處理，經(jīng)濟效益明顯，工藝簡單等優(yōu)點。

四、生物技術(shù)

生物技術(shù)是利用微生物的吸附作用及微生物的氧化作用來的回收金屬。微生物吸附可分為利用微生物的代謝產(chǎn)物來固定金屬離子和利用微生物直接固定金屬離子兩種類型[5]。前者是利用細菌產(chǎn)生的硫化氫固定，當(dāng)菌體表面吸附了離子達到飽和狀態(tài)時，能形成絮凝體沉降下來；后者是利用鐵離子的氧化性使活波金屬氧化成可溶物進入溶液不活潑的貴金屬裸露出來便于回收。生物技術(shù)提取貴金屬具有工藝簡單、費用低、操作方便的優(yōu)點，但是浸取時間長，浸取率低，目前未真正投入使用。

結(jié)語

廢舊電路板是放錯地方的寶藏,研究其回收技術(shù),對于環(huán)境保護和資源的循環(huán)利用具有重大意義。又由于電路板的復(fù)雜多樣性,單憑一種技術(shù)很難高效與環(huán)保地回收其中的金屬,未來處理電子廢棄物技術(shù)的發(fā)展趨勢應(yīng)該是各種技術(shù)交叉優(yōu)化組合，揚長避短，形成一個高效環(huán)保的回收系統(tǒng)。

[1]韓增玉,張德華等.電子廢棄物回收處理技術(shù)現(xiàn)狀[J].廣州環(huán)境科學(xué),2009,26(3)：37-40.

[2]Yokoyama S Iji M.Recycling of printed writing board waste [M].Proceedings of 1993 IEEE/Tsukuba International Workshopon Advanced Robotics.IEEE，1993：55-58.

[3]Wai C M.Supercritical fluid extraction of trace metals from solid and liquid materials for analytical applications[J].Anal.Sci., 1995,11(1)：165-167.

[4]李愛民.有害固體廢物熱解焦油特性研究[J].重慶環(huán)境科學(xué)，2003，25（5）：2O-23.

[5]King R B，Long G M，Sheldon J K.Practical environmental bioremediation[M].Florida：CRC Press，2000.