Με την επιτάχυνση της ενημέρωσης των ηλεκτρονικών προϊόντων, ο αριθμός των απορριπτόμενων τυπωμένου κυκλώματος Το (PCB), το κύριο συστατικό των ηλεκτρονικών απορριμμάτων, αυξάνεται επίσης. Η περιβαλλοντική ρύπανση που προκαλείται από τα απόβλητα PCB έχει επίσης προκαλέσει την προσοχή διαφόρων χωρών. Στα απόβλητα PCB, βαρέα μέταλλα όπως ο μόλυβδος, ο υδράργυρος και το εξασθενές χρώμιο, καθώς και τοξικές χημικές ουσίες όπως τα πολυβρωμιωμένα διφαινύλια (PBB) και οι πολυβρωμιωμένοι διφαινυλαιθέρες (PBDE), που χρησιμοποιούνται ως συστατικά επιβραδυντικά φλόγας, περιέχονται στο φυσικό περιβάλλον . Τα υπόγεια ύδατα και το έδαφος προκαλούν τεράστια ρύπανση, η οποία επιφέρει μεγάλη βλάβη στη ζωή των ανθρώπων και στη σωματική και ψυχική υγεία. Στα απόβλητα PCB, υπάρχουν σχεδόν 20 είδη μη σιδηρούχων μετάλλων και σπάνιων μετάλλων, τα οποία έχουν υψηλή ανακυκλωτική αξία και οικονομική αξία, και είναι ένα πραγματικό ορυχείο που περιμένει να εξορυχθεί.

Πώς να απορρίψετε τις χρησιμοποιημένες πλακέτες κυκλωμάτων PCB

1 Φυσικός Νόμος

Η φυσική μέθοδος είναι η χρήση μηχανικών μέσων και η διαφορά στις φυσικές ιδιότητες των PCB για την επίτευξη ανακύκλωσης.

1.1 Σπασμένο

Ο σκοπός της σύνθλιψης είναι να διαχωριστεί το μέταλλο στην πλακέτα κυκλώματος απορριμμάτων από την οργανική ύλη όσο το δυνατόν περισσότερο για να βελτιωθεί η απόδοση διαχωρισμού. Η μελέτη διαπίστωσε ότι όταν το μέταλλο σπάσει στα 0.6 mm, το μέταλλο μπορεί βασικά να φτάσει στο 100% διάσταση, αλλά η επιλογή της μεθόδου σύνθλιψης και ο αριθμός των σταδίων εξαρτάται από την επακόλουθη διαδικασία.

1.2 Ταξινόμηση

Ο διαχωρισμός επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας διαφορές στις φυσικές ιδιότητες όπως η πυκνότητα του υλικού, το μέγεθος των σωματιδίων, η αγωγιμότητα, η μαγνητική διαπερατότητα και τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας. Επί του παρόντος χρησιμοποιούνται ευρέως η τεχνολογία αναδευτήρων ανέμου, η τεχνολογία διαχωρισμού επίπλευσης, η τεχνολογία διαχωρισμού κυκλώνων, ο διαχωρισμός πλωτήρα-βύθισης και η τεχνολογία διαχωρισμού δινορρευμάτων.

2 Μέθοδος επεξεργασίας υπερκρίσιμης τεχνολογίας

Η τεχνολογία εκχύλισης υπερκρίσιμου υγρού αναφέρεται σε μια μέθοδο καθαρισμού που χρησιμοποιεί την επίδραση της πίεσης και της θερμοκρασίας στη διαλυτότητα των υπερκρίσιμων ρευστών για να πραγματοποιήσει εκχύλιση και διαχωρισμό χωρίς αλλαγή της χημικής σύνθεσης. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους εκχύλισης, η υπερκρίσιμη διαδικασία εκχύλισης CO2 έχει τα πλεονεκτήματα της φιλικότητας προς το περιβάλλον, του βολικού διαχωρισμού, της χαμηλής τοξικότητας, του ελάχιστου ή καθόλου υπολείμματος και μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασία δωματίου.

Οι κύριες ερευνητικές κατευθύνσεις σχετικά με τη χρήση υπερκρίσιμων ρευστών για την επεξεργασία των αποβλήτων PCB συγκεντρώνονται σε δύο πτυχές: Πρώτον, επειδή το υπερκρίσιμο ρευστό CO2 έχει την ικανότητα να εξάγει τη ρητίνη και τα βρωμιωμένα επιβραδυντικά φλόγας στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Όταν το συνδετικό υλικό ρητίνης στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος αφαιρείται από το υπερκρίσιμο ρευστό CO2, το στρώμα φύλλου χαλκού και το στρώμα ινών γυαλιού στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μπορούν εύκολα να διαχωριστούν, παρέχοντας έτσι τη δυνατότητα αποτελεσματικής ανακύκλωσης των υλικών στο τυπωμένο κύκλωμα σανίδα . 2. Χρησιμοποιήστε απευθείας υπερκρίσιμο υγρό για την εξαγωγή μετάλλων από απόβλητα PCB. Wai et al. ανέφερε την εκχύλιση Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ και Ga3+ από προσομοιωμένο διηθητικό χαρτί κυτταρίνης ή άμμο χρησιμοποιώντας φθοριούχο λίθιο διαιθυλοδιθειοκαρβαμικό (LiFDDC) ως παράγοντα συμπλοκοποίησης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας Sb3+, η απόδοση εξόρυξης είναι πάνω από 90%.

Η τεχνολογία υπερκρίσιμης επεξεργασίας έχει επίσης μεγάλα ελαττώματα όπως: η υψηλή εκλεκτικότητα της εκχύλισης απαιτεί την προσθήκη τροφίμου, που είναι επιβλαβές για το περιβάλλον. Η σχετικά υψηλή πίεση εξαγωγής απαιτεί υψηλό εξοπλισμό. χρησιμοποιείται υψηλή θερμοκρασία στη διαδικασία εξαγωγής και επομένως υψηλή κατανάλωση ενέργειας.

3 Χημική μέθοδος

Η τεχνολογία χημικής επεξεργασίας είναι μια διαδικασία εκχύλισης χρησιμοποιώντας τη χημική σταθερότητα διαφόρων συστατικών στο PCB.

3.1 Μέθοδος θερμικής επεξεργασίας

Η μέθοδος θερμικής επεξεργασίας είναι κυρίως μια μέθοδος διαχωρισμού οργανικής ύλης και μετάλλου μέσω υψηλής θερμοκρασίας. Περιλαμβάνει κυρίως μέθοδο αποτέφρωσης, μέθοδο πυρόλυσης κενού, μέθοδο μικροκυμάτων και ούτω καθεξής.

3.1.1 Μέθοδος αποτέφρωσης

Η μέθοδος αποτέφρωσης είναι η σύνθλιψη των ηλεκτρονικών απορριμμάτων σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος σωματιδίων και η αποστολή τους σε έναν κύριο αποτεφρωτή για αποτέφρωση, η αποσύνθεση των οργανικών συστατικών σε αυτόν και ο διαχωρισμός του αερίου από το στερεό. Το υπόλειμμα μετά την αποτέφρωση είναι το γυμνό μέταλλο ή το οξείδιο του και οι ίνες γυαλιού, που μπορούν να ανακτηθούν με φυσικές και χημικές μεθόδους μετά τη σύνθλιψη. Το αέριο που περιέχει οργανικά συστατικά εισέρχεται στον δευτερεύοντα αποτεφρωτή για επεξεργασία καύσης και απορρίπτεται. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι παράγει πολλά απόβλητα αέρια και τοξικές ουσίες.

3.1.2 Μέθοδος πυρόλυσης

Η πυρόλυση στη βιομηχανία ονομάζεται επίσης ξηρή απόσταξη. Είναι η θέρμανση των ηλεκτρονικών απορριμμάτων σε ένα δοχείο υπό την προϋπόθεση της απομόνωσης του αέρα, ο έλεγχος της θερμοκρασίας και της πίεσης, έτσι ώστε η οργανική ύλη σε αυτό να αποσυντίθεται και να μετατρέπεται σε πετρέλαιο και αέριο, τα οποία μπορούν να ανακτηθούν μετά από συμπύκνωση και συλλογή. Σε αντίθεση με την αποτέφρωση ηλεκτρονικών απορριμμάτων, η διαδικασία πυρόλυσης κενού πραγματοποιείται σε συνθήκες χωρίς οξυγόνο, έτσι η παραγωγή διοξινών και φουρανίων μπορεί να κατασταλεί, η ποσότητα των απαερίων που παράγεται είναι μικρή και η περιβαλλοντική ρύπανση είναι μικρή.

3.1.3 Τεχνολογία επεξεργασίας μικροκυμάτων

Η μέθοδος ανακύκλωσης μικροκυμάτων είναι πρώτα να συνθλίβονται τα ηλεκτρονικά απόβλητα και στη συνέχεια να χρησιμοποιείται θέρμανση με μικροκύματα για να αποσυντεθεί η οργανική ύλη. Η θέρμανση στους περίπου 1400 ℃ λιώνει ίνες γυαλιού και μέταλλο για να σχηματίσει μια υαλοποιημένη ουσία. Αφού κρυώσει αυτή η ουσία, ο χρυσός, το ασήμι και άλλα μέταλλα διαχωρίζονται με τη μορφή σφαιριδίων και η υπόλοιπη γυάλινη ουσία μπορεί να ανακυκλωθεί για χρήση ως δομικά υλικά. Αυτή η μέθοδος διαφέρει σημαντικά από τις παραδοσιακές μεθόδους θέρμανσης και έχει σημαντικά πλεονεκτήματα όπως υψηλή απόδοση, ταχύτητα, υψηλή ανάκτηση και αξιοποίηση πόρων και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.

3.2 Υδρομεταλλουργία

Η υδρομεταλλουργική τεχνολογία χρησιμοποιεί κυρίως τα χαρακτηριστικά των μετάλλων που μπορούν να διαλυθούν σε όξινα διαλύματα όπως νιτρικό οξύ, θειικό οξύ και aqua regia για την αφαίρεση μετάλλων από τα ηλεκτρονικά απόβλητα και την ανάκτησή τους από την υγρή φάση. Αυτή τη στιγμή είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος επεξεργασίας ηλεκτρονικών απορριμμάτων. Σε σύγκριση με την πυρομεταλλουργία, η υδρομεταλλουργία έχει τα πλεονεκτήματα των λιγότερων εκπομπών καυσαερίων, της εύκολης διάθεσης των υπολειμμάτων μετά την εξόρυξη μετάλλων, σημαντικά οικονομικά οφέλη και απλή ροή διεργασίας.

4 Βιοτεχνολογία

Η βιοτεχνολογία χρησιμοποιεί την προσρόφηση μικροοργανισμών στην επιφάνεια των ορυκτών και την οξείδωση των μικροοργανισμών για να λύσει το πρόβλημα της ανάκτησης μετάλλων. Η μικροβιακή προσρόφηση μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: τη χρήση μικροβιακών μεταβολιτών για την ακινητοποίηση μεταλλικών ιόντων και τη χρήση μικροβίων για την άμεση ακινητοποίηση μεταλλικών ιόντων. Ο πρώτος είναι να χρησιμοποιήσει το υδρόθειο που παράγεται από τα βακτήρια για τη στερέωση, όταν η επιφάνεια των βακτηρίων προσροφήσει ιόντα για να φτάσει σε κορεσμό, μπορεί να σχηματίσει κροκίδες και να καθιζάνει. Το τελευταίο χρησιμοποιεί την οξειδωτική ιδιότητα των ιόντων σιδήρου για να οξειδώσει άλλα μέταλλα σε κράματα πολύτιμων μετάλλων όπως ο χρυσός. Γίνεται διαλυτό και εισέρχεται στο διάλυμα, εκθέτοντας το πολύτιμο μέταλλο για να διευκολυνθεί η ανάκτηση. Η εξόρυξη πολύτιμων μετάλλων όπως ο χρυσός με βιοτεχνολογία έχει τα πλεονεκτήματα της απλής διεργασίας, του χαμηλού κόστους και της βολικής λειτουργίας, αλλά ο χρόνος έκπλυσης είναι μεγαλύτερος και ο ρυθμός έκπλυσης είναι χαμηλός, επομένως δεν έχει τεθεί πραγματικά σε χρήση επί του παρόντος.

Τελικές παρατηρήσεις

Τα ηλεκτρονικά απόβλητα είναι ένας πολύτιμος πόρος και είναι πολύ σημαντικό να ενισχυθεί η έρευνα και η εφαρμογή της τεχνολογίας ανακύκλωσης μετάλλων για τα ηλεκτρονικά απόβλητα, τόσο από οικονομική όσο και από περιβαλλοντική άποψη. Λόγω των πολύπλοκων και διαφορετικών χαρακτηριστικών των ηλεκτρονικών αποβλήτων, είναι δύσκολο να ανακτηθούν τα μέταλλα σε αυτά μόνο με οποιαδήποτε τεχνολογία. Η μελλοντική αναπτυξιακή τάση της τεχνολογίας επεξεργασίας ηλεκτρονικών αποβλήτων θα πρέπει να είναι: η βιομηχανοποίηση των μορφών επεξεργασίας, η μέγιστη ανακύκλωση των πόρων και η επιστημονική τεχνολογία επεξεργασίας. Συνοπτικά, η μελέτη της ανακύκλωσης των αποβλήτων PCB δεν μπορεί μόνο να προστατεύσει το περιβάλλον, να αποτρέψει τη ρύπανση, αλλά και να διευκολύνει την ανακύκλωση των πόρων, να εξοικονομήσει πολύ ενέργεια και να προωθήσει τη βιώσιμη ανάπτυξη της οικονομίας και της κοινωνίας.