電子製品の更新の加速に伴い、廃棄された数 プリント回路基板 電子廃棄物の主成分である（PCB）も増加しています。 PCBの廃棄物による環境汚染も、さまざまな国の注目を集めています。 廃PCBには、鉛、水銀、六価クロムなどの重金属や、難燃性成分として使用されるポリ臭化ビフェニル（PBB）やポリ臭化ジフェニルエーテル（PBDE）などの有毒化学物質が自然環境に含まれています。 。 地下水と土壌は甚大な汚染を引き起こし、人々の生活と心身の健康に大きな害をもたらします。 廃PCBには、リサイクル価値と経済的価値の高い非鉄金属とレアメタルが20種類近くあり、採掘を待っている本物の鉱山です。

使用済みプリント基板の廃棄方法

1物理法則

物理的方法は、機械的手段とPCBの物理的特性の違いを使用してリサイクルを実現することです。

1.1壊れた

破砕の目的は、廃回路基板内の金属を有機物から可能な限り分離して、分離効率を向上させることです。 調査によると、金属が0.6mmで破壊されると、金属は基本的に100％の解離に達する可能性がありますが、粉砕方法と段階数の選択は、後続のプロセスによって異なります。

1.2並べ替え

分離は、材料密度、粒子サイズ、導電率、透磁率、表面特性などの物理的特性の違いを使用して実現されます。 現在広く使用されているのは、ウィンドシェーカー技術、浮選分離技術、サイクロン分離技術、フロートシンク分離、渦電流分離技術です。

2超臨界技術の処理方法

超臨界流体抽出技術とは、圧力と温度が超臨界流体の溶解度に及ぼす影響を利用して、化学組成を変えずに抽出と分離を行う精製法のことです。 従来の抽出方法と比較して、超臨界CO2抽出プロセスには、環境にやさしい、便利な分離、低毒性、残留物がほとんどまたはまったくないという利点があり、室温で操作できます。

廃棄PCBを処理するための超臨界流体の使用に関する主な研究の方向性は、2つの側面に集中しています。2つは、超臨界CO2流体には、プリント回路基板内の樹脂と臭素化難燃剤成分を抽出する能力があるためです。 プリント基板の樹脂接合材料を超臨界CO2流体で除去すると、プリント基板の銅箔層とガラス繊維層を容易に分離できるため、プリント回路材料の効率的なリサイクルが可能になります。ボード 。 2.超臨界流体を直接使用して、廃PCBから金属を抽出します。 ワイらは、錯化剤としてフッ素化ジエチルジチオカルバミン酸リチウム（LiFDDC）を使用して、シミュレートされたセルロース濾紙または砂からCd2 +、Cu2 +、Zn2 +、Pb3 +、Pd3 +、As3 +、Au3 +、Ga3 +、およびGa90 +を抽出することを報告しました。 SbXNUMX +の研究結果によると、抽出効率はXNUMX％を超えています。

超臨界処理技術には、次のような大きな欠点もあります。抽出の選択性が高いと、環境に有害なエントレーナーを追加する必要があります。 比較的高い抽出圧力には高い設備が必要です。 抽出プロセスでは高温が使用されるため、エネルギー消費量が高くなります。

3化学的方法

化学処理技術は、PCB内のさまざまなコンポーネントの化学的安定性を使用して抽出するプロセスです。

3.1熱処理方法

熱処理法は、主に高温で有機物と金属を分離する方法です。 主に焼却法、真空分解法、マイクロ波法などがあります。

3.1.1焼却方法

焼却方法は、電子廃棄物を一定の粒度に粉砕し、一次焼却炉に送って焼却し、その中の有機成分を分解し、固体からガスを分離する方法です。 焼却後の残留物は、ベアメタルまたはその酸化物とガラス繊維であり、粉砕後に物理的および化学的方法で回収できます。 有機成分を含むガスは、燃焼処理のために二次焼却炉に入り、排出されます。 この方法の欠点は、大量の排ガスと有毒物質を生成することです。

3.1.2クラッキング方法

熱分解は、業界では乾留とも呼ばれます。 容器内の電子廃棄物を空気を遮断した状態で加熱し、温度と圧力を制御して、その中の有機物を分解して油とガスに変換し、凝縮と収集の後に回収することです。 電子廃棄物の焼却とは異なり、真空熱分解プロセスは無酸素条件下で行われるため、ダイオキシンやフランの生成を抑制でき、廃ガスの発生量が少なく、環境汚染も少なくなります。

3.1.3マイクロ波処理技術

マイクロ波リサイクルの方法は、最初に電子廃棄物を粉砕し、次にマイクロ波加熱を使用して有機物を分解することです。 約1400℃に加熱すると、ガラス繊維と金属が溶けてガラス化物質になります。 この物質が冷却された後、金、銀、その他の金属がビーズの形で分離され、残りのガラス物質は建築材料として使用するためにリサイクルすることができます。 この方法は、従来の加熱方法とは大きく異なり、高効率、迅速性、高い資源回収と利用率、低エネルギー消費などの大きな利点があります。

3.2湿式製錬

水文冶金技術は、主に硝酸、硫酸、王水などの酸性溶液に溶解できる金属の特性を利用して、電子廃棄物から金属を除去し、液相から回収します。 これは現在、電子廃棄物を処理するために最も広く使用されている方法です。 乾式製錬と比較して、湿式製錬には、排気ガスの排出が少なく、金属抽出後の残留物の処分が容易であり、大きな経済的利益があり、プロセスフローが単純であるという利点があります。

4バイオテクノロジー

バイオテクノロジーは、鉱物の表面への微生物の吸着と微生物の酸化を利用して、金属回収の問題を解決します。 微生物吸着は、金属イオンを固定化するための微生物代謝物の使用と、金属イオンを直接固定化するための微生物の使用のXNUMXつのタイプに分けることができます。 前者は、バクテリアによって生成された硫化水素を使用して固定することです。バクテリアの表面がイオンを吸着して飽和に達すると、フロックを形成して沈降する可能性があります。 後者は、第二鉄イオンの酸化特性を利用して、金などの貴金属合金の他の金属を酸化します。溶解して溶液に入り、貴金属を露出させて回収を促進します。 バイオテクノロジーによる金などの貴金属の抽出は、プロセスが簡単で、コストが低く、操作が便利であるという利点がありますが、浸出時間が長く、浸出速度が遅いため、現在実際に使用されていません。

結び

電子廃棄物は貴重な資源であり、経済的および環境的観点から、電子廃棄物の金属リサイクル技術の研究と応用を強化することは非常に重要です。 電子廃棄物は複雑で多様な特性を持っているため、技術だけでは金属を回収することは困難です。 電子廃棄物処理技術の将来の開発動向は、処理形態の工業化、資源の最大限のリサイクル、および科学的処理技術であるべきです。 要約すると、廃棄PCBのリサイクルを研究することは、環境を保護し、汚染を防ぐだけでなく、資源のリサイクルを促進し、多くのエネルギーを節約し、経済と社会の持続可能な開発を促進することができます。