Com a aceleração da atualização dos produtos eletrônicos, o número de descartados placa de circuito impresso (PCB), principal componente do lixo eletrônico, também está aumentando. A poluição ambiental causada pelos resíduos de PCBs também tem despertado a atenção de vários países. Em resíduos de PCBs, metais pesados ​​como chumbo, mercúrio e cromo hexavalente, bem como produtos químicos tóxicos, como bifenilos polibromados (PBB) e éteres difenílicos polibromados (PBDE), que são usados ​​como componentes retardadores de chama, estão contidos no ambiente natural . As águas subterrâneas e o solo causam grande poluição, o que traz grandes prejuízos à vida e à saúde física e mental das pessoas. Nos resíduos de PCB, existem cerca de 20 tipos de metais não ferrosos e metais raros, que têm alto valor de reciclagem e valor econômico, e é uma verdadeira mina esperando para ser minerada.

Como descartar placas de circuito PCB usadas

1 Lei Física

O método físico é o uso de meios mecânicos e a diferença nas propriedades físicas do PCB para alcançar a reciclagem.

1.1 quebrado

O objetivo da trituração é dissociar o metal na placa de circuito residual da matéria orgânica, tanto quanto possível para melhorar a eficiência da separação. O estudo constatou que quando o metal é quebrado a 0.6 mm, o metal pode atingir basicamente 100% de dissociação, mas a escolha do método de britagem e o número de etapas depende do processo subsequente.

1.2 Classificação

A separação é alcançada usando diferenças nas propriedades físicas, como densidade do material, tamanho de partícula, condutividade, permeabilidade magnética e características da superfície. Atualmente, são amplamente utilizadas a tecnologia de vibração do vento, tecnologia de separação de flotação, tecnologia de separação de ciclone, separação float-sumidouro e tecnologia de separação por corrente parasita.

2 Método de tratamento de tecnologia supercrítica

A tecnologia de extração de fluido supercrítico se refere a um método de purificação que usa a influência da pressão e da temperatura na solubilidade dos fluidos supercríticos para realizar a extração e separação sem alterar a composição química. Comparado com os métodos de extração tradicionais, o processo de extração de CO2 supercrítico tem as vantagens de compatibilidade ambiental, separação conveniente, baixa toxicidade, pouco ou nenhum resíduo e pode ser operado em temperatura ambiente.

As principais orientações de pesquisa sobre o uso de fluidos supercríticos para tratar PCBs residuais estão concentradas em dois aspectos: Primeiro, porque o fluido CO2 supercrítico tem a capacidade de extrair a resina e os componentes retardadores de chama bromados na placa de circuito impresso. Quando o material de ligação de resina na placa de circuito impresso é removido pelo fluido supercrítico de CO2, a camada de folha de cobre e a camada de fibra de vidro na placa de circuito impresso podem ser facilmente separadas, proporcionando assim a possibilidade de reciclagem eficiente de materiais no circuito impresso borda . 2. Use diretamente fluido supercrítico para extrair metais de resíduos de PCBs. Wai et al. relataram a extração de Cd2 +, Cu2 +, Zn2 +, Pb2 +, Pd2 +, As3 +, Au3 +, Ga3 + e Ga3 + de papel de filtro de celulose simulado ou areia usando dietilditiocarbamato fluorado de lítio (LiFDDC) como um agente complexante. De acordo com os resultados da pesquisa Sb3 +, a eficiência de extração está acima de 90%.

A tecnologia de processamento supercrítico também apresenta grandes defeitos como: alta seletividade de extração requer adição de arrastador, que é prejudicial ao meio ambiente; a pressão de extração relativamente alta requer alto equipamento; alta temperatura é usada no processo de extração e, portanto, alto consumo de energia.

3 Método químico

A tecnologia de tratamento químico é um processo de extração que utiliza a estabilidade química de vários componentes do PCB.

3.1 Método de tratamento térmico

O método de tratamento térmico é principalmente um método de separação de matéria orgânica e metal por meio de alta temperatura. Inclui principalmente método de incineração, método de cracking a vácuo, método de microondas e assim por diante.

3.1.1 Método de incineração

O método de incineração consiste em esmagar o lixo eletrônico até um determinado tamanho de partícula e enviá-lo a um incinerador primário para incineração, decompor os componentes orgânicos nele e separar o gás do sólido. O resíduo após a incineração é o metal puro ou seu óxido e fibra de vidro, que podem ser recuperados por métodos físicos e químicos após serem triturados. O gás contendo componentes orgânicos entra no incinerador secundário para o tratamento de combustão e é descarregado. A desvantagem desse método é que ele produz muitos gases residuais e substâncias tóxicas.

3.1.2 Método de craqueamento

A pirólise também é chamada de destilação a seco na indústria. É aquecer o lixo eletrônico em um recipiente com a condição de isolar o ar, controlar a temperatura e a pressão, para que a matéria orgânica nele contida seja decomposta e convertida em óleo e gás, que podem ser recuperados após condensação e coleta. Ao contrário da incineração de lixo eletrônico, o processo de pirólise a vácuo é realizado em condições livres de oxigênio, de modo que a produção de dioxinas e furanos pode ser suprimida, a quantidade de gás residual gerada é pequena e a poluição ambiental é pequena.

3.1.3 Tecnologia de processamento de microondas

O método de reciclagem de micro-ondas é primeiro esmagar o lixo eletrônico e, em seguida, usar o aquecimento de micro-ondas para decompor a matéria orgânica. O aquecimento a cerca de 1400 ℃ derrete a fibra de vidro e o metal para formar uma substância vitrificada. Depois que essa substância é resfriada, ouro, prata e outros metais são separados na forma de contas, e a substância de vidro restante pode ser reciclada para uso como materiais de construção. Este método é significativamente diferente dos métodos de aquecimento tradicionais e tem vantagens significativas, como alta eficiência, rapidez, alta recuperação e utilização de recursos e baixo consumo de energia.

3.2 Hidrometalurgia

A tecnologia hidrometalúrgica utiliza principalmente as características dos metais que podem ser dissolvidos em soluções ácidas, como ácido nítrico, ácido sulfúrico e água régia, para remover metais de resíduos eletrônicos e recuperá-los da fase líquida. Atualmente é o método mais utilizado para o processamento de lixo eletrônico. Comparada com a pirometalurgia, a hidrometalurgia tem as vantagens de menos emissões de gases de escape, fácil descarte de resíduos após a extração do metal, benefícios econômicos significativos e fluxo de processo simples.

4 Biotecnologia

A biotecnologia usa a adsorção de microrganismos na superfície de minerais e a oxidação de microrganismos para resolver o problema de recuperação de metal. A adsorção microbiana pode ser dividida em dois tipos: o uso de metabólitos microbianos para imobilizar íons metálicos e o uso de micróbios para imobilizar diretamente íons metálicos. A primeira é usar o sulfeto de hidrogênio produzido pela bactéria para se fixar, quando a superfície da bactéria adsorve íons para atingir a saturação, ela pode formar flocos e se estabelecer; o último usa a propriedade oxidante dos íons férricos para oxidar outros metais em ligas de metais preciosos, como ouro. Torna-se solúvel e entra na solução, expondo o metal precioso para facilitar a recuperação. A extração de metais preciosos como ouro por biotecnologia tem as vantagens de processo simples, baixo custo e operação conveniente, mas o tempo de lixiviação é mais longo e a taxa de lixiviação é baixa, portanto, não foi realmente colocado em uso no momento.

Observações finais

O lixo eletrônico é um recurso precioso e é de grande importância para fortalecer a pesquisa e a aplicação da tecnologia de reciclagem de metal para o lixo eletrônico, tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental. Devido às características complexas e diversas do lixo eletrônico, é difícil recuperar os metais nele com qualquer tecnologia sozinha. A tendência de desenvolvimento futuro da tecnologia de processamento de lixo eletrônico deve ser: industrialização de formas de processamento, reciclagem máxima de recursos e tecnologia de processamento científico. Em resumo, estudar a reciclagem de PCBs residuais pode não apenas proteger o meio ambiente, prevenir a poluição, mas também facilitar a reciclagem de recursos, economizar muita energia e promover o desenvolvimento sustentável da economia e da sociedade.