Avec l’accélération de la mise à jour des produits électroniques, le nombre de mises au rebut circuit imprimé (PCB), principal composant des déchets électroniques, est également en augmentation. La pollution de l’environnement causée par les déchets de PCB a également attiré l’attention de divers pays. Dans les déchets de PCB, des métaux lourds tels que le plomb, le mercure et le chrome hexavalent, ainsi que des produits chimiques toxiques tels que les polybromobiphényles (PBB) et les polybromodiphényléthers (PBDE), qui sont utilisés comme composants ignifuges, sont contenus dans l’environnement naturel . Les eaux souterraines et le sol sont à l’origine d’une énorme pollution, qui porte gravement atteinte à la vie et à la santé physique et mentale des personnes. Sur les déchets de PCB, il existe près de 20 types de métaux non ferreux et de métaux rares, qui ont une valeur de recyclage et une valeur économique élevées, et c’est une véritable mine qui attend d’être exploitée.

Comment se débarrasser des circuits imprimés usagés

1 Loi physique

La méthode physique est l’utilisation de moyens mécaniques et la différence de propriétés physiques des PCB pour réaliser le recyclage.

1.1 cassé

Le broyage a pour but de dissocier autant que possible le métal du circuit imprimé des déchets de la matière organique afin d’améliorer l’efficacité de la séparation. L’étude a révélé que lorsque le métal est cassé à 0.6 mm, le métal peut pratiquement atteindre 100 % de dissociation, mais le choix de la méthode de broyage et le nombre d’étapes dépendent du processus ultérieur.

1.2 Tri

La séparation est obtenue en utilisant des différences de propriétés physiques telles que la densité du matériau, la taille des particules, la conductivité, la perméabilité magnétique et les caractéristiques de surface. Actuellement, les technologies de secoueur éolien, de séparation par flottation, de séparation par cyclone, de séparation flotteur-évier et de séparation par courants de Foucault sont largement utilisées.

2 Méthode de traitement de la technologie supercritique

La technologie d’extraction par fluide supercritique fait référence à une méthode de purification qui utilise l’influence de la pression et de la température sur la solubilité des fluides supercritiques pour effectuer l’extraction et la séparation sans modifier la composition chimique. Par rapport aux méthodes d’extraction traditionnelles, le processus d’extraction au CO2 supercritique présente les avantages d’un respect de l’environnement, d’une séparation pratique, d’une faible toxicité, de peu ou pas de résidus et peut être utilisé à température ambiante.

Les principaux axes de recherche sur l’utilisation des fluides supercritiques pour traiter les déchets de PCB se concentrent sur deux aspects : Premièrement, parce que le fluide CO2 supercritique a la capacité d’extraire la résine et les composants ignifuges bromés dans le circuit imprimé. Lorsque le matériau de liaison en résine dans la carte de circuit imprimé est éliminé par le fluide CO2 supercritique, la couche de feuille de cuivre et la couche de fibre de verre dans la carte de circuit imprimé peuvent être facilement séparées, offrant ainsi la possibilité d’un recyclage efficace des matériaux dans le circuit imprimé. planche . 2. Utiliser directement un fluide supercritique pour extraire les métaux des déchets de PCB. Wai et al. ont rapporté l’extraction de Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ et Ga3+ à partir de papier filtre en cellulose simulé ou de sable en utilisant du diéthyldithiocarbamate de lithium fluoré (LiFDDC) comme agent complexant. Selon les résultats de la recherche Sb3+, l’efficacité d’extraction est supérieure à 90 %.

La technologie de traitement supercritique présente également de gros défauts tels que : une sélectivité élevée d’extraction nécessite l’ajout d’entraîneur, ce qui est nocif pour l’environnement ; une pression d’extraction relativement élevée nécessite un équipement élevé; une température élevée est utilisée dans le processus d’extraction et donc une consommation d’énergie élevée.

3 Méthode chimique

La technologie de traitement chimique est un processus d’extraction utilisant la stabilité chimique de divers composants du PCB.

3.1 Méthode de traitement thermique

La méthode de traitement thermique est principalement une méthode de séparation de la matière organique et du métal au moyen de hautes températures. Il comprend principalement la méthode d’incinération, la méthode de craquage sous vide, la méthode des micro-ondes, etc.

3.1.1 Méthode d’incinération

La méthode d’incinération consiste à broyer les déchets électroniques jusqu’à une certaine taille de particules et à les envoyer à un incinérateur primaire pour incinération, à décomposer les composants organiques qu’ils contiennent et à séparer le gaz du solide. Le résidu après incinération est le métal nu ou son oxyde et la fibre de verre, qui peuvent être récupérés par des méthodes physico-chimiques après avoir été broyés. Le gaz contenant des composants organiques entre dans l’incinérateur secondaire pour le traitement de combustion et est évacué. L’inconvénient de cette méthode est qu’elle produit beaucoup de gaz résiduaires et de substances toxiques.

3.1.2 Méthode de craquage

La pyrolyse est également appelée distillation sèche dans l’industrie. Il s’agit de chauffer les déchets électroniques dans un conteneur à condition d’isoler l’air, de contrôler la température et la pression, afin que la matière organique qu’il contient soit décomposée et convertie en pétrole et gaz, qui peuvent être récupérés après condensation et collecte. Contrairement à l’incinération des déchets électroniques, le processus de pyrolyse sous vide est effectué dans des conditions sans oxygène, de sorte que la production de dioxines et de furanes peut être supprimée, la quantité de gaz résiduaire générée est faible et la pollution de l’environnement est faible.

3.1.3 Technologie de traitement par micro-ondes

La méthode de recyclage par micro-ondes consiste d’abord à écraser les déchets électroniques, puis à utiliser le chauffage par micro-ondes pour décomposer la matière organique. Le chauffage à environ 1400 ℃ fait fondre la fibre de verre et le métal pour former une substance vitrifiée. Une fois cette substance refroidie, l’or, l’argent et d’autres métaux sont séparés sous forme de billes, et la substance de verre restante peut être recyclée pour être utilisée comme matériaux de construction. Cette méthode est très différente des méthodes de chauffage traditionnelles et présente des avantages significatifs tels qu’un rendement élevé, une rapidité, une récupération et une utilisation élevées des ressources et une faible consommation d’énergie.

3.2 Hydrométallurgie

La technologie hydrométallurgique utilise principalement les caractéristiques des métaux pouvant être dissous dans des solutions acides telles que l’acide nitrique, l’acide sulfurique et l’eau régale pour éliminer les métaux des déchets électroniques et les récupérer de la phase liquide. C’est actuellement la méthode la plus utilisée pour le traitement des déchets électroniques. Par rapport à la pyrométallurgie, l’hydrométallurgie présente les avantages d’une réduction des émissions de gaz d’échappement, d’une élimination facile des résidus après extraction du métal, d’avantages économiques importants et d’un flux de processus simple.

4 Biotechnologie

La biotechnologie utilise l’adsorption de micro-organismes à la surface des minéraux et l’oxydation des micro-organismes pour résoudre le problème de la récupération des métaux. L’adsorption microbienne peut être divisée en deux types : l’utilisation de métabolites microbiens pour immobiliser les ions métalliques et l’utilisation de microbes pour immobiliser directement les ions métalliques. La première consiste à utiliser le sulfure d’hydrogène produit par les bactéries pour fixer, lorsque la surface des bactéries adsorbe des ions pour atteindre la saturation, il peut former des flocs et se déposer ; ce dernier utilise la propriété oxydante des ions ferriques pour oxyder d’autres métaux dans les alliages de métaux précieux tels que l’or. Il devient soluble et pénètre dans la solution, exposant le métal précieux pour faciliter la récupération. L’extraction de métaux précieux tels que l’or par biotechnologie présente les avantages d’un processus simple, d’un faible coût et d’une opération pratique, mais le temps de lixiviation est plus long et le taux de lixiviation est faible, de sorte qu’il n’a pas été réellement utilisé à l’heure actuelle.

Remarques finales

Les déchets électroniques sont une ressource précieuse, et il est d’une grande importance de renforcer la recherche et l’application de la technologie de recyclage des métaux pour les déchets électroniques, à la fois d’un point de vue économique et environnemental. En raison des caractéristiques complexes et diverses des déchets électroniques, il est difficile de récupérer les métaux qu’ils contiennent avec une seule technologie. La future tendance de développement de la technologie de traitement des déchets électroniques devrait être : l’industrialisation des formes de traitement, le recyclage maximal des ressources et la technologie de traitement scientifique. En résumé, étudier le recyclage des déchets PCB peut non seulement protéger l’environnement, prévenir la pollution, mais aussi faciliter le recyclage des ressources, économiser beaucoup d’énergie et favoriser le développement durable de l’économie et de la société.