废旧电路板的处理技术

曹勇俊

茂名市技师学院

废旧电路板的处理技术

曹勇俊

茂名市技师学院

本文介绍了国内外从废旧电路板回收金属的4种主要处理技术（物理法、超临界技术处理法、化学法和生物法）,并分析各种技术的优缺点。

废旧电路板；金属；回收；环境友好

随着电子产品更新速度的加快，电子垃圾的废弃数量也越来越庞大。电子垃圾中的主要成分废旧电路板（PCB）对环境破坏引起了全球的关注。在废旧PCB中[1]，含有铅、汞、铬等重金属，以及作为阻燃剂成分的多溴联苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）等有毒化学物质，这些物质在自然环境中，将对地下水、土壤造成巨大污染。同时它又具有很高的回收经济价值，是一座真正待开采的矿藏。在资源日益短缺的今天，加大对废旧PCB的回收已十分有必要。探究电路板的回收技术，既可以保护环境又有利于资源的循环利用，对促进社会可持续发展起到举足轻重的作用。

一、物理法

物理法是根据电路板的物理性质的不同利用机械手段实现回收的方法。有以下几个步骤：

第一步破碎，使电路板中的金属有机质解离的过程。日本NEC公司[2]分别采用剪切破碎机和特制的具有剪断和冲击作用的磨碎机，将废电路板磨碎成0.1～0.3 mm左右的碎块回收。第二步分选，利用材料的密度、导电性等物理性质的不同实现分离。由于机械技术已经能够有效地分离其中的金属和非金属,使金属得到充分的富集回收,而且在回收处理过程中二次污染小,成本低,因此这种处理工艺已经实现机械化和自动化。

二、超临界处理法

超临界萃取技术是指利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响进行萃取分离的方法。超临界流体萃取作为一种高效分离技术而倍受关注。与传统萃取方法相比较，超临界萃取过程具有环境友好、易分离、低毒、无残留、常温操作等优点。

目前关于利用超临界流体处理废旧PCB研究方向集中两个方面：一、利用超临界流体具有对线路板中树脂及溴化阻燃剂成分的萃取能力进行线路板的预处理。在温度不高于300℃的超临界CO2流体环境下线路板的粘连作用失效,使线路板中金属导电层与非金属绝缘层的自动分离。通过对分层后的线路板进行筛选,可为下一步回收处理提供预处理品。为线路板中材料的高效回收提供可能。二、直接利用超临界流体萃取废旧PCB中的金属。Wai等[3]报道了以氟化二乙基二硫代氨基甲酸锂(LiFDDC)为络合剂，从模拟样品纤维素滤纸或沙子中萃取Cd2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+、Pd2+、As3+、Au3+、Ga3+和Sb3+的研究结果，萃取效率均在90%以上。

三、化学法

化学处理法是利用PCB中各种成分的化学性质不同进行提取的工艺。包括以下几种方法：

1.热处理法

热处理法是通过高温使有机物和金属分离的方法。包括焚化法、裂解法等。焚化法是将电路板破碎成粒径送进焚化炉中焚烧，将其中的有机分解。焚烧后的残渣即为金属或其氧化物及玻璃纤维，焚烧的残渣再经过物理法回收其中的金属。焚烧产生的有机气体则进入二次焚化炉燃烧。裂解又叫干馏是将电路板置于容器中隔绝空气加热，控制温度和压力，使有机物被转化成油气后冷凝回收。与焚烧处理相比的优点是在无氧的条件下，可以抑止二噁英、呋喃的产生，废气产生量少，对环境污染小[4]。

2.湿法冶金

湿法冶金法是利用金属能溶解在硝酸、王水等酸液中的性质，将金属从电路板中溶解进入液相并回收。它是目前应用较广泛的一种处理方法。与火法冶金相比具有废气少，金属残留物易处理，经济效益明显，工艺简单等优点。

四、生物技术

生物技术是利用微生物的吸附作用及微生物的氧化作用来的回收金属。微生物吸附可分为利用微生物的代谢产物来固定金属离子和利用微生物直接固定金属离子两种类型[5]。前者是利用细菌产生的硫化氢固定，当菌体表面吸附了离子达到饱和状态时，能形成絮凝体沉降下来；后者是利用铁离子的氧化性使活波金属氧化成可溶物进入溶液不活泼的贵金属裸露出来便于回收。生物技术提取贵金属具有工艺简单、费用低、操作方便的优点，但是浸取时间长，浸取率低，目前未真正投入使用。

结语

废旧电路板是放错地方的宝藏,研究其回收技术,对于环境保护和资源的循环利用具有重大意义。又由于电路板的复杂多样性,单凭一种技术很难高效与环保地回收其中的金属,未来处理电子废弃物技术的发展趋势应该是各种技术交叉优化组合，扬长避短，形成一个高效环保的回收系统。

[1]韩增玉,张德华等.电子废弃物回收处理技术现状[J].广州环境科学,2009,26(3)：37-40.

[2]Yokoyama S Iji M.Recycling of printed writing board waste [M].Proceedings of 1993 IEEE/Tsukuba International Workshopon Advanced Robotics.IEEE，1993：55-58.

[3]Wai C M.Supercritical fluid extraction of trace metals from solid and liquid materials for analytical applications[J].Anal.Sci., 1995,11(1)：165-167.

[4]李爱民.有害固体废物热解焦油特性研究[J].重庆环境科学，2003，25（5）：2O-23.

[5]King R B，Long G M，Sheldon J K.Practical environmental bioremediation[M].Florida：CRC Press，2000.