Dengan percepatan pembaruan produk elektronik, jumlah yang dibuang printed circuit board (PCB), komponen utama sampah elektronik, juga semakin meningkat. Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah PCB juga telah menjadi perhatian berbagai negara. Dalam limbah PCB, logam berat seperti timbal, merkuri, dan kromium heksavalen, serta bahan kimia beracun seperti polibrominasi bifenil (PBB) dan polibrominasi difenil eter (PBDE), yang digunakan sebagai komponen tahan api, terkandung dalam lingkungan alam. . Air tanah dan tanah menyebabkan polusi besar, yang membawa kerugian besar bagi kehidupan manusia dan kesehatan fisik dan mental. Di PCB limbah, ada hampir 20 jenis logam non-ferrous dan logam langka, yang memiliki nilai daur ulang dan nilai ekonomi yang tinggi, dan ini adalah tambang nyata yang menunggu untuk ditambang.

Cara membuang papan sirkuit PCB bekas

1 Hukum Fisika

Metode fisik adalah penggunaan cara mekanis dan perbedaan sifat fisik PCB untuk mencapai daur ulang.

1.1 Rusak

Tujuan penghancuran adalah untuk memisahkan logam di papan sirkuit limbah dari bahan organik sebanyak mungkin untuk meningkatkan efisiensi pemisahan. Studi ini menemukan bahwa ketika logam dipatahkan pada 0.6 mm, logam pada dasarnya dapat mencapai disosiasi 100%, tetapi pilihan metode penghancuran dan jumlah tahapan tergantung pada proses selanjutnya.

1.2 Penyortiran

Pemisahan dicapai dengan menggunakan perbedaan sifat fisik seperti kepadatan material, ukuran partikel, konduktivitas, permeabilitas magnetik, dan karakteristik permukaan. Saat ini yang banyak digunakan adalah teknologi pengocok angin, teknologi pemisahan flotasi, teknologi pemisahan siklon, pemisahan float-sink dan teknologi pemisahan arus eddy.

2 Metode perawatan teknologi superkritis

Teknologi ekstraksi fluida superkritis mengacu pada metode pemurnian yang menggunakan pengaruh tekanan dan suhu terhadap kelarutan fluida superkritis untuk melakukan ekstraksi dan pemisahan tanpa mengubah komposisi kimianya. Dibandingkan dengan metode ekstraksi tradisional, proses ekstraksi CO2 superkritis memiliki keunggulan ramah lingkungan, pemisahan yang mudah, toksisitas rendah, sedikit atau tanpa residu, dan dapat dioperasikan pada suhu kamar.

Arah penelitian utama tentang penggunaan cairan superkritis untuk mengolah limbah PCB terkonsentrasi pada dua aspek: Pertama, karena cairan CO2 superkritis memiliki kemampuan untuk mengekstrak resin dan komponen tahan api brominasi di papan sirkuit tercetak. Ketika bahan pengikat resin di papan sirkuit tercetak dihilangkan oleh cairan CO2 superkritis, lapisan foil tembaga dan lapisan serat kaca di papan sirkuit tercetak dapat dengan mudah dipisahkan, sehingga memberikan kemungkinan daur ulang bahan yang efisien di sirkuit tercetak. papan . 2. Langsung menggunakan cairan superkritis untuk mengekstrak logam dari PCB limbah. Wai dkk. melaporkan ekstraksi Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ dan Ga3+ dari simulasi kertas saring selulosa atau pasir menggunakan lithium fluorinated diethyldithiocarbamate (LiFDDC) sebagai zat pengompleks. Menurut hasil penelitian Sb3+, efisiensi ekstraksi di atas 90%.

Teknologi pemrosesan superkritis juga memiliki cacat besar seperti: selektivitas ekstraksi yang tinggi memerlukan penambahan entrainer, yang berbahaya bagi lingkungan; tekanan ekstraksi yang relatif tinggi membutuhkan peralatan yang tinggi; suhu tinggi digunakan dalam proses ekstraksi dan oleh karena itu konsumsi energi yang tinggi.

3 Metode kimia

Teknologi chemical treatment adalah proses ekstraksi menggunakan stabilitas kimia dari berbagai komponen dalam PCB.

3.1 Metode perlakuan panas

Metode perlakuan panas terutama merupakan metode pemisahan bahan organik dan logam dengan menggunakan suhu tinggi. Ini terutama mencakup metode pembakaran, metode retak vakum, metode microwave dan sebagainya.

3.1.1 Metode pembakaran

Metode pembakaran adalah dengan menghancurkan sampah elektronik hingga ukuran partikel tertentu dan mengirimkannya ke insinerator utama untuk dibakar, menguraikan komponen organik di dalamnya, dan memisahkan gas dari padatan. Residu setelah pembakaran adalah logam kosong atau oksida dan serat kacanya, yang dapat diperoleh kembali dengan metode fisik dan kimia setelah dihancurkan. Gas yang mengandung komponen organik memasuki insinerator sekunder untuk perawatan pembakaran dan dibuang. Kerugian dari metode ini adalah menghasilkan banyak gas buang dan zat beracun.

3.1.2 Metode perengkahan

Pirolisis juga disebut distilasi kering dalam industri. Ini untuk memanaskan limbah elektronik dalam wadah dengan kondisi mengisolasi udara, mengontrol suhu dan tekanan, sehingga bahan organik di dalamnya terurai dan diubah menjadi minyak dan gas, yang dapat dipulihkan setelah kondensasi dan pengumpulan. Berbeda dengan pembakaran sampah elektronik, proses pirolisis vakum dilakukan dalam kondisi bebas oksigen, sehingga produksi dioksin dan furan dapat ditekan, jumlah gas buang yang dihasilkan kecil, dan pencemaran lingkungan kecil.

3.1.3 Teknologi pemrosesan gelombang mikro

Metode daur ulang gelombang mikro adalah pertama-tama menghancurkan limbah elektronik, dan kemudian menggunakan pemanasan gelombang mikro untuk menguraikan bahan organik. Pemanasan hingga sekitar 1400 melelehkan serat kaca dan logam untuk membentuk zat vitrifikasi. Setelah zat ini didinginkan, emas, perak dan logam lainnya dipisahkan dalam bentuk manik-manik, dan zat kaca yang tersisa dapat didaur ulang untuk digunakan sebagai bahan bangunan. Metode ini sangat berbeda dari metode pemanasan tradisional, dan memiliki keunggulan signifikan seperti efisiensi tinggi, kecepatan, pemulihan dan pemanfaatan sumber daya yang tinggi, dan konsumsi energi yang rendah.

3.2 Hidrometalurgi

Teknologi hidrometalurgi terutama menggunakan karakteristik logam yang dapat dilarutkan dalam larutan asam seperti asam nitrat, asam sulfat dan aqua regia untuk menghilangkan logam dari limbah elektronik dan memulihkannya dari fase cair. Saat ini merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk pengolahan limbah elektronik. Dibandingkan dengan pirometalurgi, hidrometalurgi memiliki keunggulan emisi gas buang yang lebih sedikit, pembuangan residu yang mudah setelah ekstraksi logam, manfaat ekonomi yang signifikan, dan aliran proses yang sederhana.

4 Bioteknologi

Bioteknologi menggunakan adsorpsi mikroorganisme pada permukaan mineral dan oksidasi mikroorganisme untuk memecahkan masalah pemulihan logam. Adsorpsi mikroba dapat dibagi menjadi dua jenis: penggunaan metabolit mikroba untuk melumpuhkan ion logam dan penggunaan mikroba untuk melumpuhkan ion logam secara langsung. Yang pertama adalah menggunakan hidrogen sulfida yang dihasilkan oleh bakteri untuk memperbaiki, ketika permukaan bakteri menyerap ion untuk mencapai kejenuhan, ia dapat membentuk flok dan mengendap; yang terakhir menggunakan sifat pengoksidasi ion besi untuk mengoksidasi logam lain dalam paduan logam mulia seperti emas. Ini menjadi larut dan memasuki larutan, memaparkan logam mulia untuk memfasilitasi pemulihan. Ekstraksi logam mulia seperti emas dengan bioteknologi memiliki keunggulan proses yang sederhana, biaya rendah, dan pengoperasian yang mudah, tetapi waktu pelindian lebih lama dan laju pelindian rendah, sehingga belum benar-benar digunakan saat ini.

Penutup

Limbah elektronik adalah sumber daya yang berharga, dan sangat penting untuk memperkuat penelitian dan penerapan teknologi daur ulang logam untuk limbah elektronik, baik dari sudut pandang ekonomi maupun lingkungan. Karena karakteristik limbah elektronik yang kompleks dan beragam, sulit untuk memulihkan logam di dalamnya hanya dengan teknologi apa pun. Tren pengembangan masa depan teknologi pengolahan limbah elektronik harus: industrialisasi bentuk pengolahan, daur ulang maksimum sumber daya, dan teknologi pengolahan ilmiah. Singkatnya, mempelajari daur ulang limbah PCB tidak hanya dapat melindungi lingkungan, mencegah polusi, tetapi juga memfasilitasi daur ulang sumber daya, menghemat banyak energi, dan mempromosikan pembangunan ekonomi dan masyarakat yang berkelanjutan.