Med accelerationen af ​​opdateringen af ​​elektroniske produkter, antallet af kasserede printkort (PCB), the main component of electronic waste, is also increasing. The environmental pollution caused by waste PCBs has also aroused the attention of various countries. In waste PCBs, heavy metals such as lead, mercury, and hexavalent chromium, as well as toxic chemicals such as polybrominated biphenyls (PBB) and polybrominated diphenyl ethers (PBDE), which are used as flame retardant components, are contained in the natural environment. Groundwater and soil cause huge pollution, which brings great harm to people’s lives and physical and mental health. On the waste PCB, there are nearly 20 kinds of non-ferrous metals and rare metals, which have high recycling value and economic value, and it is a real mine waiting to be mined.

How to dispose of used PCB circuit boards

1 Fysisk lov

The physical method is the use of mechanical means and the difference in PCB physical properties to achieve recycling.

1.1 Knækket

The purpose of crushing is to dissociate the metal in the waste circuit board from the organic matter as much as possible to improve the separation efficiency. The study found that when the metal is broken at 0.6mm, the metal can basically reach 100% dissociation, but the choice of the crushing method and the number of stages depends on the subsequent process.

1.2 Sortering

Adskillelse opnås ved at bruge forskelle i fysiske egenskaber såsom materialedensitet, partikelstørrelse, ledningsevne, magnetisk permeabilitet og overfladekarakteristika. I øjeblikket meget udbredt er vindrysterteknologi, flotationsseparationsteknologi, cyklonseparationsteknologi, float-sink-separation og hvirvelstrømseparationsteknologi.

2 Superkritisk teknologi behandlingsmetode

Superkritisk væskeekstraktionsteknologi refererer til en rensningsmetode, der bruger indflydelsen af ​​tryk og temperatur på opløseligheden af ​​superkritiske væsker til at udføre ekstraktion og separation uden at ændre den kemiske sammensætning. Sammenlignet med traditionelle ekstraktionsmetoder har den superkritiske CO2-ekstraktionsproces fordelene ved miljøvenlighed, bekvem adskillelse, lav toksicitet, ringe eller ingen rester og kan betjenes ved stuetemperatur.

De vigtigste forskningsretninger om brugen af ​​superkritiske væsker til at behandle affalds-PCB’er er koncentreret i to aspekter: For det første fordi den superkritiske CO2-væske har evnen til at udvinde harpiksen og bromerede flammehæmmende komponenter i printpladen. Når harpiksbindematerialet i printpladen fjernes af den superkritiske CO2-væske, kan kobberfolielaget og glasfiberlaget i printpladen let adskilles, hvilket giver mulighed for effektiv genanvendelse af materialer i det trykte kredsløb bord. 2. Brug direkte superkritisk væske til at udvinde metaller fra affalds-PCB’er. Wai et al. rapporterede ekstraktion af Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ og Ga3+ fra simuleret cellulosefilterpapir eller sand under anvendelse af lithiumfluoreret diethyldithiocarbamat (LiFDDC) som kompleksdannende middel. Ifølge resultaterne af Sb3+ forskning er ekstraktionseffektiviteten over 90 %.

Superkritisk behandlingsteknologi har også store mangler såsom: høj selektivitet af ekstraktion kræver tilsætning af entrainer, som er skadeligt for miljøet; relativt højt ekstraktionstryk kræver højt udstyr; høj temperatur anvendes i udvindingsprocessen og derfor højt energiforbrug.

3 Kemisk metode

Kemisk behandlingsteknologi er en udvindingsproces ved hjælp af den kemiske stabilitet af forskellige komponenter i PCB.

3.1 Heat treatment method

Varmebehandlingsmetoden er hovedsageligt en metode til at adskille organisk stof og metal ved hjælp af høj temperatur. Det omfatter hovedsageligt forbrændingsmetode, vakuumkrakningsmetode, mikrobølgemetode og så videre.

3.1.1 Incineration method

Forbrændingsmetoden er at knuse elektronisk affald til en vis partikelstørrelse og sende det til et primært forbrændingsanlæg til forbrænding, nedbryde de organiske komponenter i det og adskille gassen fra det faste stof. Resten efter forbrænding er det nøgne metal eller dets oxid og glasfiber, som kan genvindes ved fysiske og kemiske metoder efter at være blevet knust. Den gas, der indeholder organiske komponenter, kommer ind i den sekundære forbrændingsovn til forbrændingsbehandling og udledes. Ulempen ved denne metode er, at den producerer meget affaldsgas og giftige stoffer.

3.1.2 Krakningsmetode

Pyrolyse kaldes også tør destillation i industrien. Det er at opvarme elektronikaffaldet i en beholder under forudsætning af at isolere luften, styre temperatur og tryk, så det organiske stof i det nedbrydes og omdannes til olie og gas, som kan genvindes efter kondensering og opsamling. I modsætning til forbrænding af elektronisk affald udføres vakuumpyrolyseprocessen under iltfrie forhold, så produktionen af ​​dioxiner og furaner kan undertrykkes, mængden af ​​genereret affaldsgas er lille, og miljøforureningen er lille.

3.1.3 Mikrobølgebehandlingsteknologi

Mikrobølgegenbrugsmetoden er først at knuse det elektroniske affald og derefter bruge mikrobølgeopvarmning til at nedbryde det organiske stof. Opvarmning til omkring 1400 ℃ smelter glasfiber og metal for at danne et forglasset stof. Efter at dette stof er afkølet, udskilles guld, sølv og andre metaller i form af perler, og det resterende glasstof kan genbruges til brug som byggematerialer. Denne metode adskiller sig væsentligt fra traditionelle opvarmningsmetoder og har væsentlige fordele som høj effektivitet, hurtighed, høj ressourcegenvinding og -udnyttelse samt lavt energiforbrug.

3.2 Hydrometallurgi

Hydrometallurgisk teknologi bruger hovedsageligt egenskaberne ved metaller, der kan opløses i sure opløsninger, såsom salpetersyre, svovlsyre og aqua regia, til at fjerne metaller fra elektronisk affald og genvinde dem fra væskefasen. Det er i øjeblikket den mest udbredte metode til behandling af elektronisk affald. Sammenlignet med pyrometallurgi har hydrometallurgi fordelene ved mindre udstødningsgasemissioner, nem bortskaffelse af rester efter metaludvinding, betydelige økonomiske fordele og enkel procesflow.

4 Bioteknologi

Biotechnology uses the adsorption of microorganisms on the surface of minerals and the oxidation of microorganisms to solve the problem of metal recovery. Microbial adsorption can be divided into two types: the use of microbial metabolites to immobilize metal ions and the use of microbes to directly immobilize metal ions. The former is to use the hydrogen sulfide produced by bacteria to fix, when the surface of the bacteria adsorbs ions to reach saturation, it can form flocs and settle down; the latter uses the oxidizing property of ferric ions to oxidize other metals in precious metal alloys such as gold It becomes soluble and enters the solution, exposing the precious metal to facilitate recovery. The extraction of precious metals such as gold by biotechnology has the advantages of simple process, low cost, and convenient operation, but the leaching time is longer and the leaching rate is low, so it has not been actually put into use at present.

Afsluttende bemærkninger

E-affald er en værdifuld ressource, og det er af stor betydning at styrke forskningen og anvendelsen af ​​metalgenvindingsteknologi til e-affald, både ud fra et økonomisk og miljømæssigt synspunkt. På grund af de komplekse og forskelligartede egenskaber ved e-affald er det vanskeligt at genvinde metallerne i det med nogen teknologi alene. Den fremtidige udviklingstendens for e-affaldsbehandlingsteknologi bør være: industrialisering af behandlingsformer, maksimal genanvendelse af ressourcer og videnskabelig behandlingsteknologi. Sammenfattende kan undersøgelser af genanvendelse af affalds-PCB’er ikke kun beskytte miljøet, forhindre forurening, men også lette genanvendelse af ressourcer, spare en masse energi og fremme en bæredygtig udvikling af økonomien og samfundet.