ด้วยการเร่งปรับปรุงผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนทิ้ง คณะกรรมการวงจรพิมพ์ (PCB) ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของขยะอิเล็กทรอนิกส์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจาก PCB ของเสียได้กระตุ้นความสนใจของประเทศต่างๆ ใน PCB ของเสีย โลหะหนัก เช่น ตะกั่ว ปรอท และโครเมียมเฮกซะวาเลนท์ รวมถึงสารเคมีที่เป็นพิษ เช่น พอลิโบรมิเนท ไบฟีนิล (PBB) และโพลีโบรมิเนท ไดฟีนิล อีเทอร์ (PBDE) ซึ่งใช้เป็นส่วนประกอบหน่วงการติดไฟ มีอยู่ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ . น้ำบาดาลและดินก่อให้เกิดมลพิษมหาศาล ซึ่งส่งผลเสียอย่างใหญ่หลวงต่อชีวิตและสุขภาพร่างกายและจิตใจของผู้คน บน PCB ของเสีย มีโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะหายากเกือบ 20 ชนิด ซึ่งมีมูลค่าการรีไซเคิลและมูลค่าทางเศรษฐกิจสูง และเป็นเหมืองจริงที่รอการขุด

วิธีกำจัดแผงวงจร PCB ที่ใช้แล้ว

1 กฎหมายทางกายภาพ

วิธีการทางกายภาพคือการใช้วิธีการทางกลและความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพของ PCB เพื่อให้เกิดการรีไซเคิล

1.1 เสีย

จุดประสงค์ของการบดคือการแยกโลหะในแผงวงจรของเสียออกจากอินทรียวัตถุให้ได้มากที่สุดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแยก จากการศึกษาพบว่าเมื่อโลหะแตกที่ 0.6 มม. โดยทั่วไปแล้วโลหะสามารถแตกตัวได้ 100% แต่การเลือกวิธีการบดและจำนวนขั้นตอนขึ้นอยู่กับกระบวนการที่ตามมา

1.2 การเรียงลำดับ

การแยกสารทำได้โดยใช้ความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ความหนาแน่นของวัสดุ ขนาดอนุภาค การนำไฟฟ้า การซึมผ่านของแม่เหล็ก และลักษณะพื้นผิว ปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายคือเทคโนโลยีเครื่องปั่นลม, เทคโนโลยีการแยกลอย, เทคโนโลยีการแยกไซโคลน, การแยกอ่างลอยและเทคโนโลยีการแยกกระแสวน

2 วิธีการรักษาด้วยเทคโนโลยีวิกฤตยิ่งยวด

เทคโนโลยีการสกัดของไหลวิกฤตยิ่งยวดหมายถึงวิธีการทำให้บริสุทธิ์ซึ่งใช้อิทธิพลของแรงดันและอุณหภูมิต่อการละลายของของไหลวิกฤตยิ่งยวดเพื่อทำการสกัดและแยกโดยไม่ต้องเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี เมื่อเทียบกับวิธีการสกัดแบบเดิม กระบวนการสกัดคาร์บอนไดออกไซด์ที่วิกฤตยิ่งยวดมีข้อดีคือเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การแยกสารสะดวก ความเป็นพิษต่ำ สารตกค้างเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย และสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้อง

แนวทางการวิจัยหลักเกี่ยวกับการใช้ของไหลวิกฤตยิ่งยวดในการบำบัดของเสีย PCBs มีความเข้มข้นในสองด้าน: ประการแรกเนื่องจากของเหลว CO2 วิกฤตยิ่งยวดมีความสามารถในการแยกเรซินและส่วนประกอบสารหน่วงการติดไฟโบรมีนในแผงวงจรพิมพ์ เมื่อสารพันธะเรซินในแผงวงจรพิมพ์ถูกกำจัดโดยของเหลวคาร์บอนไดออกไซด์ที่วิกฤตยิ่งยวด ชั้นฟอยล์ทองแดงและชั้นใยแก้วในแผงวงจรพิมพ์สามารถแยกออกได้ง่าย จึงให้ความเป็นไปได้ในการรีไซเคิลวัสดุในวงจรพิมพ์อย่างมีประสิทธิภาพ กระดาน . 2. ใช้ของเหลววิกฤตยิ่งยวดโดยตรงเพื่อแยกโลหะออกจาก PCB ของเสีย ไวและคณะ รายงานการสกัด Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As2+, Au3+, Ga3+ และ Ga3+ จากกระดาษกรองเซลลูโลสจำลองหรือทรายโดยใช้ลิเธียม ฟลูออริเนต ไดเอทิลไดไทโอคาร์บาเมต (LiFDDC) เป็นสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน จากผลการวิจัยของ Sb3+ ประสิทธิภาพการสกัดสูงกว่า 3%

เทคโนโลยีการประมวลผลวิกฤตยิ่งยวดยังมีข้อบกพร่องใหญ่ เช่น การคัดแยกในระดับสูงจำเป็นต้องมีการเพิ่มตัวกั้น ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม แรงดันการสกัดที่ค่อนข้างสูงต้องใช้อุปกรณ์สูง ใช้อุณหภูมิสูงในกระบวนการสกัดและใช้พลังงานสูง

3 วิธีทางเคมี

เทคโนโลยีการบำบัดทางเคมีเป็นกระบวนการสกัดโดยใช้ความเสถียรทางเคมีของส่วนประกอบต่างๆ ใน ​​PCB

3.1 วิธีการอบชุบด้วยความร้อน

กรรมวิธีทางความร้อนส่วนใหญ่เป็นวิธีการแยกอินทรียวัตถุและโลหะโดยใช้อุณหภูมิสูง ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวิธีการเผา วิธีการแตกสูญญากาศ วิธีไมโครเวฟและอื่น ๆ

3.1.1 วิธีการเผา

วิธีการเผาขยะคือการบดขยะอิเล็กทรอนิกส์ให้ได้ขนาดอนุภาคหนึ่ง และส่งไปยังเตาเผาหลักเพื่อเผา ย่อยสลายส่วนประกอบอินทรีย์ในนั้น และแยกก๊าซออกจากของแข็ง สารตกค้างหลังจากการเผาเป็นโลหะเปล่าหรือออกไซด์และเส้นใยแก้วซึ่งสามารถกู้คืนได้โดยวิธีทางกายภาพและทางเคมีหลังจากถูกบดขยี้ ก๊าซที่มีส่วนประกอบอินทรีย์จะเข้าสู่เตาเผาขยะทุติยภูมิเพื่อบำบัดการเผาไหม้และปล่อยทิ้ง ข้อเสียของวิธีนี้คือทำให้เกิดก๊าซเสียและสารพิษจำนวนมาก

3.1.2 วิธีการแตกร้าว

ไพโรไลซิสเรียกอีกอย่างว่าการกลั่นแบบแห้งในอุตสาหกรรม คือการให้ความร้อนแก่ขยะอิเล็กทรอนิกส์ในภาชนะภายใต้สภาวะการแยกอากาศ ควบคุมอุณหภูมิและความดัน เพื่อให้อินทรียวัตถุในนั้นสลายตัวและเปลี่ยนเป็นน้ำมันและก๊าซ ซึ่งสามารถกู้คืนได้หลังจากการควบแน่นและการรวบรวม กระบวนการไพโรไลซิสแบบสุญญากาศดำเนินการภายใต้สภาวะที่ปราศจากออกซิเจน ซึ่งแตกต่างจากการเผาขยะอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นจึงสามารถระงับการผลิตไดออกซินและฟูแรน ปริมาณของเสียที่เกิดขึ้นมีน้อย และมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมมีน้อย

3.1.3 เทคโนโลยีการแปรรูปไมโครเวฟ

วิธีการรีไซเคิลด้วยไมโครเวฟคือการบดขยะอิเล็กทรอนิกส์ก่อน จากนั้นจึงใช้ความร้อนจากไมโครเวฟเพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ การให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 1400 ℃ จะหลอมใยแก้วและโลหะให้กลายเป็นสารกลายเป็นแก้ว หลังจากที่สารนี้ถูกทำให้เย็นลง ทอง เงิน และโลหะอื่นๆ จะถูกแยกออกจากกันในรูปของลูกปัด และสารที่เป็นแก้วที่เหลือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อใช้เป็นวัสดุก่อสร้างได้ วิธีนี้แตกต่างอย่างมากจากวิธีการให้ความร้อนแบบเดิม และมีข้อดีที่สำคัญ เช่น ประสิทธิภาพสูง ความรวดเร็ว การกู้คืนและการใช้ทรัพยากรที่สูง และการใช้พลังงานต่ำ

3.2 อุทกโลหะวิทยา

เทคโนโลยี Hydrometallurgical ส่วนใหญ่ใช้คุณสมบัติของโลหะที่สามารถละลายได้ในสารละลายที่เป็นกรด เช่น กรดไนตริก กรดซัลฟิวริก และกรดอะควาเรเจีย เพื่อขจัดโลหะออกจากขยะอิเล็กทรอนิกส์และนำโลหะออกจากเฟสของเหลว ปัจจุบันเป็นวิธีการประมวลผลขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เมื่อเทียบกับ pyrometallurgy แล้ว hydrometallurgy มีข้อดีของการปล่อยก๊าซไอเสียน้อยกว่า กำจัดสารตกค้างได้ง่ายหลังจากการสกัดโลหะ ประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญ และการไหลของกระบวนการที่เรียบง่าย

4 เทคโนโลยีชีวภาพ

เทคโนโลยีชีวภาพใช้การดูดซับของจุลินทรีย์บนพื้นผิวของแร่ธาตุและการเกิดออกซิเดชันของจุลินทรีย์เพื่อแก้ปัญหาการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ การดูดซับของจุลินทรีย์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การใช้สารเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์เพื่อทำให้ไอออนของโลหะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ และการใช้จุลินทรีย์เพื่อทำให้ไอออนของโลหะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้โดยตรง แบบแรกคือการใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ผลิตโดยแบคทีเรียในการแก้ไข เมื่อพื้นผิวของแบคทีเรียดูดซับไอออนจนถึงความอิ่มตัว มันสามารถก่อตัวเป็น flocs และปักหลักได้ อย่างหลังใช้คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของไอออนเฟอริกเพื่อออกซิไดซ์โลหะอื่นๆ ในโลหะผสมของโลหะมีค่า เช่น ทอง มันจะละลายได้และเข้าสู่สารละลาย เผยให้เห็นโลหะล้ำค่าเพื่ออำนวยความสะดวกในการนำกลับมาใช้ใหม่ การสกัดโลหะมีค่า เช่น ทองคำ ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพมีข้อดีของกระบวนการที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และการทำงานที่สะดวก แต่เวลาในการชะล้างจะนานขึ้นและอัตราการชะล้างต่ำ จึงไม่ได้มีการนำไปใช้จริงในปัจจุบัน

สรุปข้อสังเกต

ขยะอิเล็กทรอนิกส์เป็นทรัพยากรที่มีค่า และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเสริมสร้างการวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการรีไซเคิลโลหะสำหรับขยะอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งในแง่ของเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม เนื่องจากขยะอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะที่ซับซ้อนและหลากหลาย จึงเป็นเรื่องยากที่จะนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ด้วยเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียว แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของเทคโนโลยีการแปรรูปขยะอิเล็กทรอนิกส์ควรเป็น: การทำให้เป็นอุตสาหกรรมของรูปแบบการประมวลผล การรีไซเคิลทรัพยากรสูงสุด และเทคโนโลยีการประมวลผลทางวิทยาศาสตร์ โดยสรุป การศึกษาการรีไซเคิล PCB ของเสียไม่เพียงแต่สามารถปกป้องสิ่งแวดล้อม ป้องกันมลพิษ แต่ยังอำนวยความสะดวกในการรีไซเคิลทรัพยากร ประหยัดพลังงานได้มาก และส่งเสริมการพัฒนาที่ยั่งยืนของเศรษฐกิจและสังคม