Med accelerationen av uppdateringen av elektroniska produkter, antalet kasserade kretskort (PCB), huvudkomponenten i elektroniskt avfall, ökar också. Miljöföroreningarna orsakade av PCB-avfall har också väckt uppmärksamhet i olika länder. I PCB-avfall finns tungmetaller som bly, kvicksilver och sexvärt krom, samt giftiga kemikalier som polybromerade bifenyler (PBB) och polybromerade difenyletrar (PBDE), som används som flamskyddskomponenter, i den naturliga miljön. . Grundvatten och mark orsakar enorma föroreningar, vilket medför stora skador på människors liv och fysiska och mentala hälsa. På avfallet PCB finns det nästan 20 sorters icke-järnmetaller och sällsynta metaller, som har högt återvinningsvärde och ekonomiskt värde, och det är en riktig gruva som väntar på att bli brytad.

Hur man gör sig av med använda PCB-kretskort

1 Fysisk lag

Den fysiska metoden är användningen av mekaniska medel och skillnaden i PCB:s fysiska egenskaper för att uppnå återvinning.

1.1 Trasig

Syftet med krossningen är att skilja metallen i avfallskretskortet från det organiska materialet så mycket som möjligt för att förbättra separeringseffektiviteten. Studien fann att när metallen bryts vid 0.6 mm kan metallen i princip nå 100% dissociation, men valet av krossningsmetod och antalet steg beror på den efterföljande processen.

1.2 Sortering

Separation uppnås genom att använda skillnader i fysikaliska egenskaper såsom materialdensitet, partikelstorlek, konduktivitet, magnetisk permeabilitet och ytegenskaper. För närvarande används i stor utsträckning vindshakerteknologi, flotationsseparationsteknik, cyklonseparationsteknik, float-sink-separation och virvelströmseparationsteknik.

2 Superkritisk teknik behandlingsmetod

Superkritisk vätskeextraktionsteknik hänvisar till en reningsmetod som använder påverkan av tryck och temperatur på lösligheten av superkritiska vätskor för att utföra extraktion och separation utan att ändra den kemiska sammansättningen. Jämfört med traditionella extraktionsmetoder har den superkritiska CO2-extraktionsprocessen fördelarna med miljövänlighet, bekväm separation, låg toxicitet, liten eller ingen rest och kan drivas vid rumstemperatur.

De huvudsakliga forskningsinstruktionerna om användningen av superkritiska vätskor för att behandla PCB-avfall är koncentrerade till två aspekter: För det första eftersom den superkritiska CO2-vätskan har förmågan att extrahera hartset och bromerade flamskyddskomponenter i det tryckta kretskortet. När hartsbindningsmaterialet i kretskortet avlägsnas av den superkritiska CO2-vätskan, kan kopparfolieskiktet och glasfiberskiktet i kretskortet enkelt separeras, vilket ger möjlighet till effektiv återvinning av material i kretskortet bräda . 2. Använd superkritisk vätska direkt för att extrahera metaller från PCB-avfall. Wai et al. rapporterade extraktion av Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ och Ga3+ från simulerat cellulosafilterpapper eller sand med användning av litiumfluorerat dietylditiokarbamat (LiFDDC) som komplexbildare. Enligt resultaten av Sb3+-forskning är extraktionseffektiviteten över 90 %.

Superkritisk bearbetningsteknik har också stora defekter som: hög selektivitet för extraktion kräver tillsats av entrainer, vilket är skadligt för miljön; relativt högt extraktionstryck kräver hög utrustning; hög temperatur används i utvinningsprocessen och därför hög energiförbrukning.

3 Kemisk metod

Kemisk behandlingsteknik är en extraktionsprocess som använder den kemiska stabiliteten hos olika komponenter i PCB.

3.1 Värmebehandlingsmetod

Värmebehandlingsmetoden är huvudsakligen en metod för att separera organiskt material och metall med hjälp av hög temperatur. Det inkluderar huvudsakligen förbränningsmetod, vakuumkrackningsmetod, mikrovågsmetod och så vidare.

3.1.1 Förbränningsmetod

Förbränningsmetoden går ut på att krossa elektroniskt avfall till en viss partikelstorlek och skicka det till en primär förbränningsugn för förbränning, bryta ner de organiska komponenterna i det och separera gasen från det fasta ämnet. Återstoden efter förbränning är den kala metallen eller dess oxid och glasfiber, som kan återvinnas med fysikaliska och kemiska metoder efter att ha krossats. Gasen som innehåller organiska komponenter kommer in i den sekundära förbränningsugnen för förbränningsbehandling och släpps ut. Nackdelen med denna metod är att den producerar mycket avfallsgas och giftiga ämnen.

3.1.2 Sprickningsmetod

Pyrolys kallas även torrdestillation inom industrin. Det är att värma upp elektronikavfallet i en behållare under förutsättning att luften isoleras, kontrollera temperatur och tryck, så att det organiska materialet i det bryts ned och omvandlas till olja och gas, som kan återvinnas efter kondensering och uppsamling. Till skillnad från förbränning av elektroniskt avfall utförs vakuumpyrolysprocessen under syrefria förhållanden, så produktionen av dioxiner och furaner kan undertryckas, mängden avfallsgas som genereras är liten och miljöföroreningen är liten.

3.1.3 Mikrovågsteknik

Mikrovågsåtervinningsmetoden är att först krossa elektronikavfallet och sedan använda mikrovågsvärme för att bryta ner det organiska materialet. Uppvärmning till cirka 1400 ℃ smälter glasfiber och metall för att bilda en förglasad substans. Efter att detta ämne har kylts separeras guld, silver och andra metaller i form av pärlor, och det återstående glasämnet kan återvinnas för användning som byggmaterial. Denna metod skiljer sig markant från traditionella uppvärmningsmetoder och har betydande fördelar som hög effektivitet, snabbhet, hög resursåtervinning och resursutnyttjande samt låg energiförbrukning.

3.2 Hydrometallurgi

Hydrometallurgisk teknik använder huvudsakligen egenskaperna hos metaller som kan lösas i sura lösningar som salpetersyra, svavelsyra och aqua regia för att avlägsna metaller från elektroniskt avfall och återvinna dem från vätskefasen. Det är för närvarande den mest använda metoden för att behandla elektroniskt avfall. Jämfört med pyrometallurgi har hydrometallurgi fördelarna med mindre avgasutsläpp, lätt bortskaffande av rester efter metallutvinning, betydande ekonomiska fördelar och enkelt processflöde.

4 Bioteknik

Bioteknik använder adsorption av mikroorganismer på ytan av mineraler och oxidation av mikroorganismer för att lösa problemet med metallåtervinning. Mikrobiell adsorption kan delas in i två typer: användningen av mikrobiella metaboliter för att immobilisera metalljoner och användningen av mikrober för att direkt immobilisera metalljoner. Den förra är att använda svavelväte som produceras av bakterier för att fixera, när ytan på bakterierna adsorberar joner för att nå mättnad, kan den bilda flockar och slå sig ner; den senare använder den oxiderande egenskapen hos järn(III)joner för att oxidera andra metaller i ädelmetallegeringar som guld. Det blir lösligt och går in i lösningen och exponerar ädelmetallen för att underlätta återvinningen. Utvinning av ädelmetaller som guld med bioteknik har fördelarna med enkel process, låg kostnad och bekväm drift, men urlakningstiden är längre och urlakningshastigheten är låg, så den har faktiskt inte tagits i bruk för närvarande.

Slutord

E-avfall är en värdefull resurs och det är av stor betydelse att stärka forskningen och tillämpningen av metallåtervinningsteknik för e-avfall, både ur ekonomisk och miljömässig synvinkel. På grund av de komplexa och mångsidiga egenskaperna hos e-avfall är det svårt att återvinna metallerna i det med någon teknik ensam. Den framtida utvecklingstrenden för e-avfallsbehandlingsteknik bör vara: industrialisering av bearbetningsformer, maximal återvinning av resurser och vetenskaplig bearbetningsteknik. Sammanfattningsvis kan studier av återvinning av PCB-avfall inte bara skydda miljön, förhindra föroreningar, utan också underlätta återvinning av resurser, spara mycket energi och främja en hållbar utveckling av ekonomin och samhället.