廢電路主板的數目越來越大,其回收處理_香港回收_利用價值也引起眾多投資者關注
報廢電路主板的回收處理是一個新興行業。跟著大量家用電器的報廢,廢電路主板的數目越來越大,其回收處理利用價值也引起眾多投資者關注,成為很有發展前途的工業。廢電路主板的成分復雜,回收處理處理難度大,且電路主板在出產過程中加入了大量的有機物質,在廢電路主板的回收處理處理過程中稍有不慎就可能對環境產生嚴峻的污染。目前,我國廢電路主板的回收處理處理技術還比較落后,開發提高前輩的廢電路主板處理技術已成為眾多技術職員研究的對象。本文擬就目前的處理處理技術作一先容和評析。
一、x香港報廢電路主板的組成
香港廢電路主板包括廢覆銅板(CCL)、廢印刷線路板(PCB)、帶有集成電路和電子器件的印刷線路板卡(一般稱為廢電路主板)。
1.廢覆銅板
覆銅板是出產印刷線路板的原材料,主要由基板、銅箔、粘合劑組成。基板的主要材料是合成樹脂和增強材料,其中合成樹脂主要有酚醛樹脂、環氧樹脂、聚四氟乙烯等,增強材料一般有紙質和布質兩種。
基板的表面是銅箔,銅箔采用機械加工和電積法出產,目前以電積法出產為主,銅箔厚度一般為18μm、25μm、35μm、70μm、和105μm。銅箔用粘合劑牢固地粘覆在基板上,就形成了覆銅板。
目前我國大量使用的覆銅板有酚醛紙質覆銅板、環氧紙質覆銅板、環氧玻璃布覆銅板、聚四氟乙烯覆銅板、聚酰亞胺柔性覆銅板,其中中檔以上的民用電器、儀器儀表采用環氧(紙質或玻璃布)覆銅板,用量較大。中低檔次的民用電器多用酚醛紙質的覆銅板。
廢覆銅板是在出產過程中產生的殘次品、邊角料,因為表面有壓制的銅箔而呈現黃色,一般稱之為黃板。廢覆銅板含銅量不一,低的約15%,高的可達70%以上,是一種回收處理銅的重要資源。
2. 廢印刷線路板
印刷線路板簡稱PCB。通常把在絕緣材上按預訂設計制成印制線路、印制原件或兩者組合而成的導電圖形稱之為印制電路,把在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導電圖形稱之為印制線路。印制電路或印制線路的成品板即稱為印刷線路板。
印刷線路板主要用于給集成電路等各種電子元器件固定裝配提供支撐、實現集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣等,同時為自動錫焊提供阻焊圖形,為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。
我們能見到的電子設備幾乎都有PCB,如計算器、電腦、通信電子設備、軍用武器系統等,只要有集成電路等電子元器件,它們之間的電氣互連都要用到PCB。常見的電腦板卡基本上是環氧樹脂玻璃布基雙面印制線路板,其中一面是插裝元件,另一面為元件腳焊接面,焊點一般很有規則。
印刷線路板在出產過程中產生的殘次品就是我們常說的廢印刷線路板,因主要呈綠色,因此又稱為綠板。在制作印刷線路板時,盡管一部門銅已經被侵蝕掉,而使印刷線路板的含銅量比覆銅板要低,但是印刷線路板仍舊是回收處理銅的資源之一。
3. 廢電路主板卡
廢電路主板卡主要來自各種報廢的電器,種類良多,常見的有綠板和黃板,其中綠板主要是從廢電視機、電腦、通信設備中拆解下來的,價值較高;黃板則主要是從錄音機、音響設備、洗衣機、空調中拆解下來的,價值較低。
廢電路主板卡的成分比較復雜,除印刷線路板之外,還含有集成電路和各種電子元器件,主要成分是二氧化硅、銅箔、鉛、錫、鐵微量的稀有金屬和塑膠、樹脂、油漆等有機物質,因此處理難度比廢覆銅板、廢印刷線路板的處理難度大。
二、重力選礦技術處理廢電路主板
該技術基于重力選礦的原理,首先將廢板破碎到一定的粒度,然后以水為介質,采用搖床對其進行處理,終極達到銅與玻璃纖維等增強材料分離的目的。
搖床是一個傾斜的縱向有很多平行的來復條或溝槽的床面,工作時借助機械動力做分歧錯誤稱的往復運動,同時和薄層斜面水流聯合作用,使顆粒在床面上疏松、分層、分帶,并使礦物按照密度不同進行分選的過程。重力選礦法處理廢覆銅板的終極產品是銅粉,嚴格地講是一種直徑大約20~40目的銅碎料。因為搖床是一種選礦設備,在選礦過程中的終極產品是精礦,不是純金屬,因此采用此法處理廢電路主板得到的銅粉含銅大約85%~95%。假如處理不含集成電路和元件的電路主板卡,則銅粉中含有少量的鐵、鉛和錫。
原料首先經由破碎機進行粗破碎,然后進入第二道破碎,使之成為粒度大約為20~40目的碎料。破碎過程中持續加水,不僅起到冷卻設備的作用,而且使碎料與水形成漿料,既避免了破碎過程粉塵的污染,也便于碎料直接流入下一道工序。破碎之后形成的漿料進入搖床進行重力分選,在震驚和重力的作用下,銅顆粒和碎玻璃纖維分離,銅顆粒溜入專門的收集池,定時從水中掏出,通過甩干機甩干,再經由干燥后得到終極產品銅粉。為進步回收處理率,通過第一次搖床的物料還要經由第二次搖床,進一步回收處理其中的銅。第一次搖床得到的銅粉質量較好,含銅量在85%~95%之間,第二次得到的銅粉雜質較高,一般含銅量在80%以下。分離完銅粉之后的碎玻璃纖維漿料進入多級沉降槽天然沉淀,水輪回使用。
經由多年的實踐證實,重力選礦技術處理廢覆銅板效果最好,處理印刷線路板效果次之,但不能處理廢電路主板卡。目前一些回收公司在處理廢電路主板卡前,往往先采用人工在簡樸的脫錫爐中脫錫,去掉電子元件后,再進行破碎處理。
跟著電子產業技術的不斷發展,覆銅板的成材率與印刷線路板的合格率都在不斷進步,產生的廢覆銅板量逐漸減少。同時,因為報廢機電產品的增加,廢電路主板的數目也在迅速增加,今后處理量較大的將是廢電路主板卡。
采用重力選礦技術處理廢電路主板具有投資少、工藝簡樸的長處,但不能直接處理廢電路主板卡。該技術產生的銅粉含雜質高,不便于直接利用,而且銅中含有鉛錫,金屬回收處理率低。此外,產生的玻璃纖維碎料難以處理,堆積過程中會對環境產生影響。目前一些回收公司嘗試將其制成磚等建筑材料或加工成其他材料,但這些使用有機粘合劑制成的材料壽命較短,一旦損壞,又將重新成為污染源。
三、火法熔煉技術
火法熔煉技術主要包括了鼓風爐熔煉、卡爾多爐熔煉。火法處理廢電路主板的長處在于充分利用了廢電路主板中的玻璃纖維,使其在熔煉過程中起到熔劑的作用,并在熔煉過程中與雜質和其他熔劑形成不亂的硅酸鹽爐渣,解決了濕法處理被動處理玻璃纖維碎屑的題目。
1.鼓風爐熔煉技術
鼓風爐熔煉技術主要用于熔煉低檔次的廢銅,是傳統的三段法中的一種,也是目前海內處理廢電路主板的主要方法。該法可以同時處理廢覆銅板、廢印刷線路板和廢電路主板卡。將廢電路主板直接加入鼓風爐中,以焦炭為原料,加入石灰石(或石灰)等熔劑,其中鐵、鈣分別與二氧化硅直接造渣,形成熔融狀態的爐渣。銅則在還原氣氛中被回收處理,終極形成粗銅錠。
廢電路主板卡中含有微量的稀有金屬,主要是金和銀,銅是金銀的良好捕集劑,因此,在熔煉過程中稀有金屬熔于銅熔體中進入爐缸。電路主板卡中含有鉛、錫合金焊料,在還原氣氛中,大部門錫可以很好的溶解在銅中,而鉛則一部門進入爐缸,另一部門進入爐渣。鼓風爐的終極產物是粗銅錠,含銅量一般在80%~90%之間,含有微量的稀有金屬。銅錠由銅熔煉回收公司作為爐料,進一步回收處理銅和稀有金屬。
廢電路主板中的玻璃纖維主要成分是氧化硅,在熔煉過程中起到熔劑的作用,因此可以減少或基本不加氧化硅溶劑。在熔煉過程中,玻璃纖維與鐵等雜質形成硅酸鹽渣,熔融的鼓風爐渣主要成分是硅酸鹽(硅酸鈣和硅酸亞鐵),經由爐前水淬處理之后,形成直徑大約為5~10毫米的水淬渣。水淬渣成分不亂,可直接作為出產水泥的原料,也可作為造船產業除銹的噴砂。不僅消除了其他方法產生的碎屑污染題目,也進步了廢玻璃纖維的利用價值。
目前鼓風爐處理廢電路主板存在的主要是環境題目。廢電路主板中含有大量有機物,在燃燒過程中會產生二惡英,對環境造成影響。二惡英的天生溫度大約是400℃-800℃,當溫度大于800℃是,二惡英分解,但在煙氣緩慢降溫時,有重新合成的可能性,因此必需建立良好的環保處理系統。
2.卡爾多爐處理廢電路主板
卡爾多爐處理廢電路主板的提高前輩性主要體現在金屬回收處理率高和環境效益好等方面,廢電路主板不經任何處理就可以直接作為爐料加入卡爾多爐。采用氧氣頂吹的卡爾多爐以油或自然氣為燃料,熱效率高,同時利用有機物料燃燒產生的熱量,使能耗大幅度降低。產生的煙氣不過溢,能得到良好的收集,還配備了完善的環保系統,使高溫煙氣在瞬間冷卻至400℃一下,消除了二惡英的污染。為了解決廢電路主板燃燒煙氣的異味,環保系統配備了活性炭吸附舉措措施,消除了煙氣的惡臭。
卡爾多爐是中斷操縱,原料的含銅量可高可低,很適應處理廢電路主板,尤其是處理帶有電子元件的電路主板卡效果更好,免去了人工拆除電子元件的過程。在熔煉過程中,金、銀等稀有金屬全部熔于銅中,進步了稀有金屬的回收處理率。卡爾多爐的終極產物是粗銅,需要繼承精煉才能得到精煉銅。
卡爾多爐長處良多,但因為投資大,設備折舊費高,只相宜大規模處理電子保稅廢物,在香港很難應用于電子保稅廢物處理。
四、焚燒、熔煉工藝處理廢電路主板
廢電路主板熔煉過程中對環境的污染物主要來自有機物的燃燒,因此,該技術的重點是在廢電路主板入爐之前對其進行預處理,將有機物燃燒掉,并對煙氣進行有效的處理,消除其對環境的污染,然后再對焚燒料進行熔煉處理。
一些銅熔煉香港回收公司采用焚燒—熔煉技術處理廢電路主板,收到了良好的效果。首先將廢電路主板在特制的焚燒爐中進行焚燒,溫度約為800℃,保證在焚燒過程中銅、稀有金屬和玻璃纖維不熔化,使有機物充分燃燒。燃燒產生的煙氣進入二次燃燒室,在1200℃的溫度下繼承燃燒,使二惡英分解。通過二次燃燒室的煙氣迅速進入快速冷卻舉措措施,使煙氣溫度在幾秒內降到400℃以下,避免了二惡英的再次合成,消除了污染。
經由焚燒之后的廢電路主板已經不存在有機物的污染題目,最簡樸的處理方法是作為再生銅的原料,可以作為配料加入陽極爐中,經由陽極爐熔煉、電解、陽極泥回收處理稀有金屬等工序,使有價金屬得到有效回收處理,其中銅、稀有金屬的回收處理率達到98%以上,是目前處理電路主板回收處理率較好的技術。
再生銅熔煉過程中,需要加入造渣劑二氧化硅,廢電路主板中的主要雜質玻璃纖維即二氧化硅,可以替換部門溶劑,熔劑與雜質造渣后形成硅酸鹽,是出產水泥的良好添加劑,也是造船產業的除銹劑(噴砂)。
焚燒過程的,熱能主要是廢電路主板中有機物的燃燒,可以大大降低能耗,達到節能的效果。在焚燒開始時和溫度低時需要補加少量的柴油作為燃料。
焚燒—熔煉法已經成為香港再生銅回收公司處理廢電路主板的經典工藝。目前采用的焚燒爐有兩種一種是固定式的焚燒爐,另一種是回轉式的焚燒爐,兩者焚燒的基本原理相同。
五、其他方法
目前一些單位正在研究干餾法處理廢覆銅箔板技術,使廢覆銅箔板在高溫下干餾,其中的環氧樹脂在高溫下揮發,并在冷凝器中回收處理。干餾之后的廢電路主板已經不存在有機物,經由熔煉,得到的是粗銅,粗銅再繼承進行陽極爐和電解精煉,并從電解陽極泥中回收處理稀有金屬。該法的長處是回收處理了環氧樹脂,不僅避免了有機物燃燒產生的污染題目,而且綜合回收處理了其中的環氧樹脂。該技術目前正處于實驗階段。
電路主板是電子電器的基礎材料,香港已經成為電路主板的出產,在覆銅板、印刷線路板的出產制造過程中,殘次品、邊角料的數目逐年增多。同時,跟著我國家用電器已經進入報廢高峰期,廢電路主板數目在快速增加。因此,研究開發無害化處理廢電路主板技術已經成為再生資源領域的重大課題,但愿上述先容和評析對香港廢電路主板處理技術的研究開發有所啟迪。
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