Met de versnelling van de update van elektronische producten, het aantal afgedankte printplaat (PCB), het belangrijkste bestanddeel van elektronisch afval, neemt ook toe. Ook de milieuvervuiling door afgedankte PCB’s heeft de aandacht van verschillende landen getrokken. In afval-PCB’s bevinden zich zware metalen zoals lood, kwik en zeswaardig chroom, evenals giftige chemicaliën zoals polybroombifenylen (PBB) en polybroomdifenylethers (PBDE), die worden gebruikt als vlamvertragende componenten, in de natuurlijke omgeving . Grondwater en bodem veroorzaken enorme vervuiling, die grote schade toebrengt aan het leven van mensen en de lichamelijke en geestelijke gezondheid. Op de afval-PCB zijn er bijna 20 soorten non-ferro metalen en zeldzame metalen, die een hoge recyclingwaarde en economische waarde hebben, en het is een echte mijn die wacht om gedolven te worden.

Gebruikte printplaten weggooien?

1 Fysieke wet

De fysieke methode is het gebruik van mechanische middelen en het verschil in fysieke eigenschappen van PCB’s om recycling te bereiken.

1.1 Gebroken

Het doel van breken is om het metaal in de afvalprintplaat zoveel mogelijk te scheiden van de organische stof om de scheidingsefficiëntie te verbeteren. Uit de studie bleek dat wanneer het metaal wordt gebroken op 0.6 mm, het metaal in principe 100% dissociatie kan bereiken, maar de keuze van de verbrijzelingsmethode en het aantal fasen hangt af van het daaropvolgende proces.

1.2 Sorteren

Scheiding wordt bereikt door gebruik te maken van verschillen in fysieke eigenschappen zoals materiaaldichtheid, deeltjesgrootte, geleidbaarheid, magnetische permeabiliteit en oppervlaktekenmerken. Momenteel veel gebruikt zijn windschuddertechnologie, flotatiescheidingstechnologie, cycloonscheidingstechnologie, float-sink-scheiding en wervelstroomscheidingstechnologie.

2 Superkritische technologie behandelingsmethode:

Superkritische vloeistofextractietechnologie verwijst naar een zuiveringsmethode die de invloed van druk en temperatuur op de oplosbaarheid van superkritische vloeistoffen gebruikt om extractie en scheiding uit te voeren zonder de chemische samenstelling te veranderen. In vergelijking met traditionele extractiemethoden heeft het superkritische CO2-extractieproces de voordelen van milieuvriendelijkheid, gemakkelijke scheiding, lage toxiciteit, weinig of geen residu en kan het bij kamertemperatuur worden gebruikt.

De belangrijkste onderzoeksrichtingen naar het gebruik van superkritische vloeistoffen voor de behandeling van afval-PCB’s zijn geconcentreerd in twee aspecten: Ten eerste omdat de superkritische CO2-vloeistof het vermogen heeft om de hars en gebromeerde vlamvertragende componenten in de printplaat te extraheren. Wanneer het harsbindende materiaal in de printplaat wordt verwijderd door de superkritische CO2-vloeistof, kunnen de koperfolielaag en de glasvezellaag in de printplaat gemakkelijk worden gescheiden, waardoor de mogelijkheid wordt geboden tot efficiënte recycling van materialen in de printplaat bord . 2. Gebruik direct superkritische vloeistof om metalen uit afval-PCB’s te extraheren. Wa et al. rapporteerde de extractie van Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ en Ga3+ uit gesimuleerd cellulosefilterpapier of zand met gebruik van lithiumgefluoreerd diethyldithiocarbamaat (LiFDDC) als complexvormer. Volgens de resultaten van Sb3+-onderzoek ligt het extractierendement boven de 90%.

Superkritische verwerkingstechnologie heeft ook grote gebreken zoals: hoge selectiviteit van extractie vereist de toevoeging van entrainer, wat schadelijk is voor het milieu; relatief hoge extractiedruk vereist hoge apparatuur; Bij het extractieproces wordt een hoge temperatuur gebruikt en daardoor een hoog energieverbruik.

3 Chemische methode:

Chemische behandelingstechnologie is een extractieproces waarbij gebruik wordt gemaakt van de chemische stabiliteit van verschillende componenten in PCB’s.

3.1 Warmtebehandelingsmethode:

De warmtebehandelingsmethode is voornamelijk een methode om organisch materiaal en metaal te scheiden door middel van hoge temperatuur. Het omvat voornamelijk verbrandingsmethode, vacuümkraakmethode, magnetronmethode enzovoort.

3.1.1 Verbrandingsmethode

De verbrandingsmethode is om elektronisch afval tot een bepaalde deeltjesgrootte te vermalen en naar een primaire verbrandingsoven te sturen voor verbranding, de organische componenten daarin te ontleden en het gas van de vaste stof te scheiden. Het residu na verbranding is het blanke metaal of zijn oxide en glasvezel, dat na vermalen kan worden teruggewonnen met fysische en chemische methoden. Het gas dat organische componenten bevat, komt in de secundaire verbrandingsoven voor verbrandingsbehandeling en wordt afgevoerd. Het nadeel van deze methode is dat er veel afvalgas en giftige stoffen vrijkomen.

3.1.2 Kraakmethode

Pyrolyse wordt in de industrie ook wel droge destillatie genoemd. Het is om het elektronische afval in een container te verwarmen onder de voorwaarde van het isoleren van de lucht, het regelen van de temperatuur en druk, zodat het organische materiaal daarin wordt afgebroken en omgezet in olie en gas, die na condensatie en verzameling kunnen worden teruggewonnen. In tegenstelling tot de verbranding van elektronisch afval, wordt het vacuümpyrolyseproces uitgevoerd onder zuurstofvrije omstandigheden, zodat de productie van dioxinen en furanen kan worden onderdrukt, de hoeveelheid geproduceerd afvalgas klein is en de milieuvervuiling klein is.

3.1.3 Magnetronverwerkingstechnologie

De microgolfrecyclingmethode is om eerst het elektronische afval te verpletteren en vervolgens microgolfverwarming te gebruiken om het organische materiaal te ontleden. Bij verhitting tot ongeveer 1400 ℃ smelten glasvezel en metaal tot een verglaasde substantie. Nadat deze stof is afgekoeld, worden goud, zilver en andere metalen gescheiden in de vorm van kralen en kan de resterende glassubstantie worden gerecycled voor gebruik als bouwmateriaal. Deze methode verschilt aanzienlijk van traditionele verwarmingsmethoden en heeft belangrijke voordelen zoals hoge efficiëntie, snelheid, hoge terugwinning en gebruik van hulpbronnen en een laag energieverbruik.

3.2 Hydrometallurgie

Hydrometallurgische technologie maakt voornamelijk gebruik van de eigenschappen van metalen die kunnen worden opgelost in zure oplossingen zoals salpeterzuur, zwavelzuur en koningswater om metalen uit elektronisch afval te verwijderen en terug te winnen uit de vloeibare fase. Het is momenteel de meest gebruikte methode voor het verwerken van elektronisch afval. Vergeleken met pyrometallurgie heeft hydrometallurgie de voordelen van minder uitlaatgasemissies, gemakkelijke verwijdering van residuen na metaalextractie, aanzienlijke economische voordelen en een eenvoudige processtroom.

4 Biotechnologie

Biotechnologie gebruikt de adsorptie van micro-organismen op het oppervlak van mineralen en de oxidatie van micro-organismen om het probleem van metaalterugwinning op te lossen. Microbiële adsorptie kan worden onderverdeeld in twee soorten: het gebruik van microbiële metabolieten om metaalionen te immobiliseren en het gebruik van microben om metaalionen direct te immobiliseren. De eerste is om het waterstofsulfide te gebruiken dat door bacteriën wordt geproduceerd om te fixeren, wanneer het oppervlak van de bacteriën ionen adsorbeert om verzadiging te bereiken, kan het vlokken vormen en bezinken; de laatste gebruikt de oxiderende eigenschap van ferri-ionen om andere metalen in edele metaallegeringen zoals goud te oxideren. Het wordt oplosbaar en komt in de oplossing, waardoor het edelmetaal wordt blootgesteld om het herstel te vergemakkelijken. De extractie van edele metalen zoals goud door biotechnologie heeft de voordelen van een eenvoudig proces, lage kosten en gemakkelijke bediening, maar de uitloogtijd is langer en de uitloogsnelheid is laag, dus het is momenteel niet echt in gebruik genomen.

Slotopmerkingen

E-waste is een kostbare hulpbron en het is van groot belang om het onderzoek en de toepassing van metaalrecyclingtechnologie voor e-waste te versterken, zowel vanuit economisch als milieuoogpunt. Vanwege de complexe en diverse kenmerken van e-waste, is het moeilijk om de metalen erin terug te winnen met enige technologie alleen. De toekomstige ontwikkelingstrend van e-waste verwerkingstechnologie zou moeten zijn: industrialisatie van verwerkingsvormen, maximale recycling van hulpbronnen en wetenschappelijke verwerkingstechnologie. Samenvattend kan het bestuderen van de recycling van afval-PCB’s niet alleen het milieu beschermen, vervuiling voorkomen, maar ook de recycling van hulpbronnen vergemakkelijken, veel energie besparen en de duurzame ontwikkeling van de economie en de samenleving bevorderen.