S pospeševanjem posodabljanja elektronskih izdelkov, število zavrženih tiskano vezje povečuje se tudi (PCB), glavna sestavina elektronskih odpadkov. Pozornost različnih držav je vzbudilo tudi onesnaževanje okolja z odpadnimi PCB-ji. V odpadnih PCB-jih so v naravnem okolju težke kovine, kot so svinec, živo srebro in šestvalentni krom, pa tudi strupene kemikalije, kot so polibromirani bifenili (PBB) in polibromirani difenil etri (PBDE), ki se uporabljajo kot zaviralci gorenja. . Podzemna voda in tla povzročata ogromno onesnaževanja, ki prinašajo veliko škodo življenju ter fizičnemu in duševnemu zdravju ljudi. Na odpadnem PCB-ju je skoraj 20 vrst neželeznih in redkih kovin, ki imajo visoko reciklažno in ekonomsko vrednost, in je pravi rudnik, ki čaka na izkop.

Kako odstraniti rabljena tiskana vezja

1 Fizični zakon

Fizična metoda je uporaba mehanskih sredstev in razlika v fizikalnih lastnostih PCB za dosego recikliranja.

1.1 Zlomljeno

Namen drobljenja je čim bolj ločiti kovino v odpadnem vezju od organske snovi, da se izboljša učinkovitost ločevanja. Študija je pokazala, da ko se kovina zlomi pri 0.6 mm, lahko kovina v bistvu doseže 100-odstotno disociacijo, vendar je izbira metode drobljenja in število stopenj odvisna od nadaljnjega postopka.

1.2 Razvrščanje

Ločevanje se doseže z uporabo razlik v fizikalnih lastnostih, kot so gostota materiala, velikost delcev, prevodnost, magnetna prepustnost in značilnosti površine. Trenutno se široko uporabljajo tehnologija vetrnih tresljajev, tehnologija ločevanja s flotacijo, tehnologija ločevanja s ciklonom, ločevanje s plavajočim ponorom in tehnologija ločevanja z vrtinčnimi tokovi.

2 Metoda obdelave s superkritično tehnologijo

Tehnologija ekstrakcije superkritične tekočine se nanaša na metodo čiščenja, ki uporablja vpliv tlaka in temperature na topnost superkritičnih tekočin za izvajanje ekstrakcije in ločevanja brez spreminjanja kemične sestave. V primerjavi s tradicionalnimi metodami ekstrakcije ima superkritični postopek ekstrakcije CO2 prednosti, kot so prijaznost do okolja, priročno ločevanje, nizka strupenost, malo ali nič ostankov in se lahko uporablja pri sobni temperaturi.

Glavne raziskovalne usmeritve o uporabi superkritičnih tekočin za obdelavo odpadnih PCB-jev so osredotočene na dva vidika: Prvič, ker ima superkritična tekočina CO2 sposobnost ekstrakcije smole in bromiranih komponent, ki zavirajo gorenje v tiskanem vezju. Ko se vezni material iz smole v tiskanem vezju odstrani s superkritično tekočino CO2, se lahko plast bakrene folije in plast steklenih vlaken v tiskanem vezju zlahka ločita, s čimer se zagotovi možnost učinkovitega recikliranja materialov v tiskanem vezju. deska . 2. Neposredno uporabite superkritično tekočino za ekstrakcijo kovin iz odpadnih PCB-jev. Wai et al. poročali o ekstrakciji Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ in Ga3+ iz simuliranega celuloznega filtrirnega papirja ali peska z uporabo litijevega fluoriranega dietilditiokarbamata (LiFDDC) kot kompleksirnega sredstva. Po rezultatih raziskav Sb3+ je izkoristek ekstrakcije nad 90%.

Tehnologija superkritične obdelave ima tudi velike pomanjkljivosti, kot so: visoka selektivnost ekstrakcije zahteva dodajanje entrainerja, ki je okolju škodljiv; relativno visok ekstrakcijski tlak zahteva visoko opremo; v procesu ekstrakcije se uporablja visoka temperatura in zato visoka poraba energije.

3 Kemijska metoda

Tehnologija kemične obdelave je postopek ekstrakcije z uporabo kemične stabilnosti različnih komponent v PCB.

3.1 Metoda toplotne obdelave

Metoda toplotne obdelave je predvsem metoda ločevanja organskih snovi in ​​kovine z uporabo visoke temperature. Vključuje predvsem metodo sežiganja, metodo vakuumskega krekinga, mikrovalovno metodo in tako naprej.

3.1.1 Metoda sežiganja

Metoda sežiganja je, da elektronske odpadke zdrobimo na določeno velikost delcev in jih pošljemo v primarno sežigalnico za sežig, razgradimo organske komponente v njem in ločimo plin od trdne snovi. Ostanek po sežigu je gola kovina ali njen oksid in steklena vlakna, ki jih je po drobljenju mogoče pridobiti s fizikalnimi in kemičnimi metodami. Plin, ki vsebuje organske sestavine, vstopi v sekundarno sežigalnico za obdelavo zgorevanja in se izprazni. Pomanjkljivost te metode je, da proizvaja veliko odpadnih plinov in strupenih snovi.

3.1.2 Metoda razpokanja

Piroliza se v industriji imenuje tudi suha destilacija. Gre za ogrevanje elektronskih odpadkov v posodi pod pogojem izolacije zraka, nadzor temperature in tlaka, tako da se organska snov v njem razgradi in pretvori v olje in plin, ki ju je mogoče obnoviti po kondenzaciji in zbiranju. Za razliko od sežiganja elektronskih odpadkov se postopek vakuumske pirolize izvaja v pogojih brez kisika, zato je mogoče zatreti nastajanje dioksinov in furanov, količina nastalih odpadnih plinov je majhna, onesnaženost okolja pa je majhna.

3.1.3 Tehnologija mikrovalovne obdelave

Metoda recikliranja v mikrovalovni pečici je, da najprej zdrobimo elektronske odpadke, nato pa uporabimo mikrovalovno ogrevanje za razgradnjo organske snovi. Segrevanje na približno 1400 ℃ stopi steklena vlakna in kovino, da nastane steklasta snov. Ko se ta snov ohladi, se zlato, srebro in druge kovine ločijo v obliki kroglic, preostanek steklene snovi pa se lahko reciklira za uporabo kot gradbeni material. Ta metoda se bistveno razlikuje od tradicionalnih metod ogrevanja in ima pomembne prednosti, kot so visoka učinkovitost, hitrost, visoka izraba in izkoriščenost virov ter nizka poraba energije.

3.2 Hidrometalurgija

Hidrometalurška tehnologija v glavnem uporablja značilnosti kovin, ki jih je mogoče raztopiti v kislinskih raztopinah, kot so dušikova kislina, žveplova kislina in aqua regia, da odstranijo kovine iz elektronskih odpadkov in jih pridobijo iz tekoče faze. Trenutno je najbolj razširjena metoda za predelavo elektronskih odpadkov. V primerjavi s pirometalurgijo ima hidrometalurgija prednosti manjše emisije izpušnih plinov, enostavnega odstranjevanja ostankov po ekstrakciji kovine, pomembnih gospodarskih koristi in enostavnega poteka procesa.

4 Biotehnologija

Biotehnologija uporablja adsorpcijo mikroorganizmov na površini mineralov in oksidacijo mikroorganizmov za reševanje problema pridobivanja kovin. Mikrobno adsorpcijo lahko razdelimo na dve vrsti: uporaba mikrobnih metabolitov za imobilizacijo kovinskih ionov in uporaba mikrobov za neposredno imobilizacijo kovinskih ionov. Prvi je uporaba vodikovega sulfida, ki ga proizvajajo bakterije za fiksiranje, ko površina bakterije adsorbira ione, da doseže nasičenost, lahko tvori kosmiče in se usede; slednji uporablja oksidacijsko lastnost železovih ionov za oksidacijo drugih kovin v zlitinah plemenitih kovin, kot je zlato. Postane topen in vstopi v raztopino, tako da izpostavi plemenito kovino, da olajša pridobivanje. Pridobivanje plemenitih kovin, kot je zlato z biotehnologijo, ima prednosti preprostega postopka, nizke cene in priročnega delovanja, vendar je čas izpiranja daljši in hitrost izpiranja je nizka, zato trenutno ni dejansko uporabljena.

Zaključne opombe

E-odpadki so dragocen vir in zelo pomembno je okrepiti raziskave in uporabo tehnologije recikliranja kovin za e-odpadke, tako z ekonomskega kot okoljskega vidika. Zaradi kompleksnih in raznolikih značilnosti e-odpadkov je kovine v njih težko pridobiti samo s katero koli tehnologijo. Prihodnji trend razvoja tehnologije predelave e-odpadkov bi moral biti: industrializacija procesnih oblik, maksimalno recikliranje virov in znanstvena tehnologija predelave. Če povzamemo, preučevanje recikliranja odpadnih PCB-jev ne more samo zaščititi okolja, preprečiti onesnaževanje, ampak tudi olajša recikliranje virov, prihrani veliko energije in spodbuja trajnostni razvoj gospodarstva in družbe.