전자제품의 업데이트가 가속화되면서 폐기되는 인쇄 회로 기판 전자폐기물의 주성분인 PCB(PCB)도 증가하고 있다. 폐기물 PCB로 인한 환경 오염도 여러 국가의 관심을 불러 일으켰습니다. 폐PCB에는 납, 수은, 20가크롬 등의 중금속과 난연성분으로 사용되는 PBB(폴리브롬화비페닐), PBDE(폴리브롬화디페닐에테르)와 같은 유독성 화학물질이 자연환경에 함유되어 있습니다. . 지하수와 토양은 엄청난 오염을 유발하여 사람들의 삶과 신체적, 정신적 건강에 큰 해를 끼칩니다. 폐PCB에는 재활용 가치와 경제적 가치가 높은 XNUMX여 종의 비철금속과 희소금속이 존재하며 채굴되기를 기다리는 진짜 광산이다.

사용한 PCB 기판의 폐기 방법

1 물리 법칙

물리적 방법은 기계적 수단과 PCB 물리적 특성의 차이를 사용하여 재활용을 달성하는 것입니다.

1.1 깨진

파쇄의 목적은 폐회로기판의 금속을 유기물로부터 최대한 해리시켜 분리효율을 높이는 것이다. 연구에 따르면 금속이 0.6mm에서 파단될 때 금속은 기본적으로 100% 해리에 도달할 수 있지만 파쇄 방법의 선택과 단계 수는 후속 공정에 따라 다릅니다.

1.2 정렬

물질의 밀도, 입자 크기, 전도도, 투자율, 표면 특성과 같은 물리적 특성의 차이를 이용하여 분리합니다. 현재 널리 사용되는 것은 윈드 셰이커 기술, 부양 분리 기술, 사이클론 분리 기술, 플로트-싱크 분리 및 와전류 분리 기술입니다.

2 초임계 기술 처리 방법

초임계 유체 추출 기술은 압력과 온도가 초임계 유체의 용해도에 미치는 영향을 이용하여 화학 조성의 변화 없이 추출 및 분리를 수행하는 정제 방법을 말합니다. 기존의 추출 방법과 비교하여 초임계 CO2 추출 공정은 환경 친화성, 편리한 분리, 낮은 독성, 잔류물이 거의 또는 전혀 없는 장점이 있으며 실온에서 작동할 수 있습니다.

폐 PCBs를 처리하기 위한 초임계 유체의 사용에 대한 주요 연구 방향은 두 가지 측면에 집중되어 있습니다. 첫째, 초임계 CO2 유체는 인쇄 회로 기판에서 수지 및 브롬계 난연 성분을 추출하는 능력이 있기 때문입니다. 초임계 CO2 유체에 의해 인쇄회로기판의 수지결합재가 제거되면 인쇄회로기판의 동박층과 유리섬유층이 쉽게 분리되어 인쇄회로 내 재료의 효율적인 재활용 가능성 제공 판자 . 2. 초임계 유체를 직접 사용하여 폐 PCB에서 금속을 추출합니다. Wai et al. 착화제로 리튬 플루오르화 디에틸디티오카바메이트(LiFDDC)를 사용하여 모의 셀룰로오스 여과지 또는 모래로부터 Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ 및 Ga3+의 추출을 보고했습니다. Sb3+ 연구 결과에 따르면 추출 효율은 90% 이상입니다.

초임계 처리 기술에는 다음과 같은 큰 결함이 있습니다. 추출의 높은 선택성은 환경에 유해한 엔트레이너를 추가해야 합니다. 상대적으로 높은 추출 압력에는 높은 장비가 필요합니다. 고온이 추출 공정에 사용되므로 높은 에너지 소비가 발생합니다.

3 화학적 방법

화학 처리 기술은 PCB의 다양한 구성 요소의 화학적 안정성을 사용하여 추출하는 과정입니다.

3.1 열처리 방법

열처리 방법은 주로 고온에 의해 유기물과 금속을 분리하는 방법이다. 그것은 주로 소각 방법, 진공 분해 방법, 마이크로파 방법 등이 포함됩니다.

3.1.1 소각방법

소각법은 전자폐기물을 일정한 크기로 부수어 XNUMX차 소각로로 보내 소각한 후 그 안의 유기성분을 분해하여 고체에서 기체를 분리하는 방식이다. 소각 후 잔류물은 나금속 또는 그 산화물 및 유리섬유로 파쇄 후 물리적, 화학적 방법으로 회수할 수 있다. 유기성분을 함유한 가스는 연소처리를 위해 XNUMX차 소각로로 유입되어 배출된다. 이 방법의 단점은 폐가스와 유독물질이 많이 발생한다는 점이다.

3.1.2 크래킹 방법

열분해는 산업에서 건식증류라고도 합니다. 용기내의 전자폐기물을 공기를 차단한 상태로 가열하여 온도와 압력을 조절하여 그 안의 유기물을 분해하여 기름과 가스로 전환시켜 응축수거 후 회수하는 것이다. 전자폐기물의 소각과 달리 진공열분해 공정이 무산소 조건에서 진행되기 때문에 다이옥신과 퓨란의 생성을 억제할 수 있고, 폐가스 발생량이 적으며, 환경오염이 적다.

3.1.3 마이크로파 처리 기술

마이크로파 재활용 방법은 먼저 전자 폐기물을 분쇄한 다음 마이크로파 가열을 사용하여 유기물을 분해하는 것입니다. 약 1400℃로 가열하면 유리섬유와 금속이 녹아 유리화된 물질이 된다. 이 물질을 냉각시킨 후 금, 은 등의 금속을 구슬 형태로 분리하고 남은 유리 물질은 재활용하여 건축 자재로 사용할 수 있습니다. 이 방법은 기존 난방 방법과 크게 다르며 고효율, 신속성, 높은 자원 회수 및 활용, 낮은 에너지 소비와 같은 상당한 이점이 있습니다.

3.2 습식 제련

습식 제련 기술은 주로 질산, 황산 및 왕수와 같은 산성 용액에 용해될 수 있는 금속의 특성을 사용하여 전자 폐기물에서 금속을 제거하고 액상에서 회수합니다. 현재 전자 폐기물 처리에 가장 널리 사용되는 방법입니다. 건식 야금과 비교할 때 습식 야금은 배기 가스 배출량이 적고 금속 추출 후 잔류 물을 쉽게 처리하며 상당한 경제적 이점이 있으며 공정 흐름이 간단하다는 장점이 있습니다.

4 생명공학

생명 공학은 미네랄 표면의 미생물 흡착과 미생물의 산화를 사용하여 금속 회수 문제를 해결합니다. 미생물 흡착은 금속 이온을 고정화하기 위해 미생물 대사 산물을 사용하는 것과 금속 이온을 직접 고정하기 위해 미생물을 사용하는 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 전자는 고정하기 위해 박테리아에 의해 생성된 황화수소를 사용하는 것입니다. 박테리아 표면이 이온을 흡착하여 포화 상태에 도달하면 플록을 형성하고 침전될 수 있습니다. 후자는 철 이온의 산화성을 사용하여 금과 같은 귀금속 합금의 다른 금속을 산화시킵니다. 용해되어 용액에 들어가며 귀금속을 노출시켜 회수를 용이하게 합니다. 생명공학에 의한 금 등의 귀금속 추출은 공정이 간단하고 비용이 저렴하며 조작이 편리한 장점이 있으나 침출시간이 길고 침출률이 낮아 현재 실용화되지 못하고 있다.

끝 맺는 말

전자폐기물은 귀중한 자원이며, 경제적, 환경적 측면에서 전자폐기물에 대한 금속 재활용 기술의 연구와 응용을 강화하는 것은 매우 의의가 있습니다. 전자폐기물의 복잡하고 다양한 특성으로 인해 어떤 기술만으로는 금속을 회수하기 어렵습니다. 전자 폐기물 처리 기술의 미래 발전 추세는 처리 형태의 산업화, 자원의 최대 재활용 및 과학적인 처리 기술이어야 합니다. 요약하면, 폐기물 PCB의 재활용을 연구하면 환경을 보호하고 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 자원 재활용을 촉진하고 많은 에너지를 절약하며 경제와 사회의 지속 가능한 발전을 촉진할 수 있습니다.