مع تسريع تحديث المنتجات الإلكترونية ، زاد عدد المهملات لوحة الدوائر المطبوعة (ثنائي الفينيل متعدد الكلور) ، المكون الرئيسي للنفايات الإلكترونية ، آخذ في الازدياد أيضًا. كما أثار التلوث البيئي الناجم عن نفايات مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور اهتمام العديد من البلدان. في نفايات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يتم احتواء المعادن الثقيلة مثل الرصاص والزئبق والكروم سداسي التكافؤ ، وكذلك المواد الكيميائية السامة مثل ثنائي الفينيل متعدد البروم (PBB) والإيثرات الثنائية الفينيل المتعددة البروم (PBDE) ، والتي تستخدم كمكونات مثبطة للهب ، في البيئة الطبيعية . تتسبب المياه الجوفية والتربة في تلوث هائل يلحق أضرارًا كبيرة بحياة الناس وصحتهم البدنية والعقلية. على نفايات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يوجد ما يقرب من 20 نوعًا من المعادن غير الحديدية والمعادن النادرة ، والتي لها قيمة إعادة تدوير عالية وقيمة اقتصادية ، وهو منجم حقيقي ينتظر التعدين.

كيفية التخلص من لوحات الدوائر المطبوعة PCB

1 القانون الفيزيائي

الطريقة الفيزيائية هي استخدام الوسائل الميكانيكية والاختلاف في الخواص الفيزيائية لثنائي الفينيل متعدد الكلور لتحقيق إعادة التدوير.

1.1 مكسور

الغرض من التكسير هو فصل المعدن الموجود في لوحة دائرة النفايات عن المادة العضوية قدر الإمكان لتحسين كفاءة الفصل. وجدت الدراسة أنه عندما ينكسر المعدن عند 0.6 مم ، يمكن أن يصل المعدن أساسًا إلى تفكك بنسبة 100 ٪ ، لكن اختيار طريقة التكسير وعدد المراحل يعتمد على العملية اللاحقة.

1.2 الفرز

يتم الفصل باستخدام الاختلافات في الخصائص الفيزيائية مثل كثافة المادة وحجم الجسيمات والموصلية والنفاذية المغناطيسية وخصائص السطح. تستخدم حاليًا على نطاق واسع تقنية هزاز الرياح ، وتكنولوجيا فصل التعويم ، وتكنولوجيا فصل الأعاصير ، وفصل بالوعة الطفو ، وتقنية فصل التيار الدوامي.

2 طريقة المعالجة بالتكنولوجيا فوق الحرجة

تشير تقنية استخراج السوائل فوق الحرجة إلى طريقة تنقية تستخدم تأثير الضغط ودرجة الحرارة على قابلية ذوبان السوائل فوق الحرجة لإجراء الاستخلاص والفصل دون تغيير التركيب الكيميائي. بالمقارنة مع طرق الاستخراج التقليدية ، تتميز عملية استخراج ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة بمزايا الصداقة البيئية ، والفصل المريح ، والسمية المنخفضة ، والبقايا القليلة أو معدومة ، ويمكن تشغيلها في درجة حرارة الغرفة.

تتركز اتجاهات البحث الرئيسية حول استخدام السوائل فوق الحرجة لمعالجة نفايات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في جانبين: أولاً ، لأن سائل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج لديه القدرة على استخراج الراتينج ومكونات مثبطات اللهب المبرومة في لوحة الدوائر المطبوعة. عندما تتم إزالة مادة الترابط بالراتنج في لوحة الدوائر المطبوعة بواسطة سائل CO2 فوق الحرج ، يمكن فصل طبقة رقائق النحاس وطبقة الألياف الزجاجية في لوحة الدوائر المطبوعة بسهولة ، مما يوفر إمكانية إعادة التدوير الفعال للمواد في الدائرة المطبوعة مجلس . 2. الاستخدام المباشر للسائل فوق الحرج لاستخراج المعادن من نفايات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. واي وآخرون أبلغت عن استخراج Cd2 + ، Cu2 + ، Zn2 + ، Pb2 + ، Pd2 + ، As2 + ، Au3 + ، Ga3 + و Ga3 + من ورق ترشيح السليلوز أو الرمل باستخدام الليثيوم المفلور ثنائي إيثيل ديثيوكاربامات (LiFDDC) كعامل معقد. وفقًا لنتائج بحث Sb3 + ، فاقت كفاءة الاستخراج 3٪.

كما أن تقنية المعالجة فوق الحرجة لها عيوب كبيرة مثل: تتطلب الانتقائية العالية للاستخراج إضافة مادة احتجاز ضارة بالبيئة ؛ يتطلب ضغط الاستخراج المرتفع نسبيًا معدات عالية ؛ يتم استخدام درجة حرارة عالية في عملية الاستخراج وبالتالي ارتفاع استهلاك الطاقة.

3 الطريقة الكيميائية

تقنية المعالجة الكيميائية هي عملية استخلاص باستخدام الثبات الكيميائي لمكونات مختلفة في ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

3.1 طريقة المعالجة الحرارية

طريقة المعالجة الحرارية هي في الأساس طريقة لفصل المواد العضوية عن المعادن عن طريق درجة حرارة عالية. وهي تشمل بشكل أساسي طريقة الحرق وطريقة التكسير بالفراغ وطريقة الميكروويف وما إلى ذلك.

3.1.1 طريقة الحرق

تتمثل طريقة الحرق في سحق النفايات الإلكترونية إلى حجم جسيم معين وإرسالها إلى محرقة أولية لحرقها ، وتحلل المكونات العضوية فيها ، وفصل الغاز عن المادة الصلبة. المتبقي بعد الحرق هو المعدن المجرد أو أكسيده وأليافه الزجاجية ، والتي يمكن استعادتها بالطرق الفيزيائية والكيميائية بعد سحقها. يدخل الغاز المحتوي على مكونات عضوية إلى المحرقة الثانوية لمعالجة الاحتراق ويتم تصريفه. عيب هذه الطريقة أنها تنتج الكثير من نفايات الغاز والمواد السامة.

3.1.2 طريقة التكسير

يسمى الانحلال الحراري أيضًا بالتقطير الجاف في الصناعة. يتم تسخين المخلفات الإلكترونية في حاوية بشرط عزل الهواء والتحكم في درجة الحرارة والضغط بحيث تتحلل المادة العضوية الموجودة بها وتحولها إلى زيت وغاز يمكن استعادتهما بعد التكثيف والجمع. على عكس حرق النفايات الإلكترونية ، يتم إجراء عملية الانحلال الحراري الفراغي في ظل ظروف خالية من الأكسجين ، لذلك يمكن منع إنتاج الديوكسينات والفيورانات ، كما أن كمية الغاز المهدر المتولدة صغيرة ، والتلوث البيئي ضئيل.

3.1.3 تكنولوجيا معالجة الميكروويف

تتمثل طريقة إعادة التدوير في الميكروويف في سحق النفايات الإلكترونية أولاً ، ثم استخدام تسخين الميكروويف لتحلل المادة العضوية. تسخين حوالي 1400 يذوب الألياف الزجاجية والمعدن لتشكيل مادة مزججة. بعد تبريد هذه المادة ، يتم فصل الذهب والفضة والمعادن الأخرى على شكل خرز ، ويمكن إعادة تدوير المادة الزجاجية المتبقية لاستخدامها كمواد بناء. تختلف هذه الطريقة بشكل كبير عن طرق التسخين التقليدية ، ولها مزايا مهمة مثل الكفاءة العالية والسرعة واستعادة الموارد واستخدامها بشكل كبير واستهلاك منخفض للطاقة.

3.2 المعالجة بالميتالورجيا

تستخدم تقنية المعالجة المعدنية المائية بشكل أساسي خصائص المعادن التي يمكن إذابتها في المحاليل الحمضية مثل حمض النيتريك وحمض الكبريتيك وماء الريجيا لإزالة المعادن من النفايات الإلكترونية واستعادتها من المرحلة السائلة. وهي حاليًا الطريقة الأكثر استخدامًا لمعالجة النفايات الإلكترونية. بالمقارنة مع استخلاص المعادن بالحرارة ، تتميز المعالجة بالمعدن المائي بمزايا انخفاض انبعاثات غاز العادم ، والتخلص السهل من المخلفات بعد استخراج المعادن ، والفوائد الاقتصادية الكبيرة ، وتدفق العملية البسيط.

4 التكنولوجيا الحيوية

تستخدم التكنولوجيا الحيوية امتزاز الكائنات الحية الدقيقة على سطح المعادن وأكسدة الكائنات الحية الدقيقة لحل مشكلة استعادة المعادن. يمكن تقسيم الامتزاز الميكروبي إلى نوعين: استخدام المستقلبات الميكروبية لشل حركة أيونات المعادن واستخدام الميكروبات لشل حركة أيونات المعادن مباشرة. الأول هو استخدام كبريتيد الهيدروجين الذي تنتجه البكتيريا لإصلاحه ، عندما يمتص سطح البكتيريا الأيونات للوصول إلى التشبع ، يمكن أن تشكل كتلًا وتستقر ؛ هذا الأخير يستخدم خاصية الأكسدة لأيونات الحديد لأكسدة المعادن الأخرى في سبائك المعادن الثمينة مثل الذهب يصبح قابل للذوبان ويدخل المحلول ، مما يؤدي إلى تعريض المعدن الثمين لتسهيل الاسترداد. يتميز استخراج المعادن الثمينة مثل الذهب بالتكنولوجيا الحيوية بمزايا العملية البسيطة ، والتكلفة المنخفضة ، والتشغيل المريح ، ولكن وقت الترشيح أطول ومعدل الترشيح منخفض ، لذلك لم يتم استخدامه فعليًا في الوقت الحالي.

ملاحظات ختامية

تعتبر النفايات الإلكترونية موردًا ثمينًا ، ومن الأهمية بمكان تعزيز البحث والتطبيق في تكنولوجيا إعادة تدوير المعادن للنفايات الإلكترونية ، من وجهة نظر اقتصادية وبيئية. بسبب الخصائص المعقدة والمتنوعة للنفايات الإلكترونية ، من الصعب استعادة المعادن الموجودة فيها بأي تقنية بمفردها. يجب أن يكون اتجاه التطوير المستقبلي لتكنولوجيا معالجة النفايات الإلكترونية هو: تصنيع أشكال المعالجة ، وإعادة تدوير الموارد القصوى ، وتكنولوجيا المعالجة العلمية. باختصار ، لا يمكن لدراسة إعادة تدوير نفايات ثنائي الفينيل متعدد الكلور حماية البيئة ومنع التلوث فحسب ، بل يسهل أيضًا إعادة تدوير الموارد وتوفير الكثير من الطاقة وتعزيز التنمية المستدامة للاقتصاد والمجتمع.