亚洲AV无一区二区三区,东京热加勒比国产精品,91麻豆精品国产91久久久久,国产欧美一区二区三区免费看

PCB技術(shù) 廢電路板處理及其再利用技術(shù)

2020-05-19 12:01:49 771

廢電路板的回收是一個(gè)新興行業(yè)。隨著(zhù)大量家用電器的報廢,廢電路板的數量越來(lái)越大,其回收利用價(jià)值也引起眾多投資者關(guān)注,成為很有發(fā)展前途的產(chǎn)業(yè)。 廢電路板的成分復雜,回收處理難度大,且電路板在生產(chǎn)過(guò)程中加入了大量的有機物質(zhì),在廢電路板的回收處理過(guò)程中稍有不慎就可能對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染。目 前,我國廢電路板的回收處理技術(shù)還比較落后,開(kāi)發(fā)先進(jìn)的廢電路板處理技術(shù)已成為眾多技術(shù)人員研究的對象。本文擬就目前的廢電路板回收處理技術(shù)作一介紹和評析。

 

一、廢電路板的組成 
廢電路板包括廢覆銅板(CCL)、廢印刷線(xiàn)路板(PCB)、帶有集成電路和電子器件的印刷線(xiàn)路板卡(一般稱(chēng)為廢電路板)。 

 

1.廢覆銅板 

覆銅板是生產(chǎn)印刷線(xiàn)路板的原材料,主要由基板、銅箔、粘合劑組成?;宓闹饕牧鲜呛铣蓸?shù)脂和增強材料,其中合成樹(shù)脂主要有酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚四氟乙烯等,增強材料一般有紙質(zhì)和布質(zhì)兩種。 

 

基板的表面是銅箔,銅箔采用機械加工和電積法生產(chǎn),目前以電積法生產(chǎn)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(zhì)覆銅板、環(huán)氧紙質(zhì)覆銅板、環(huán)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(huán)氧(紙質(zhì)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(zhì)的覆銅板。 

 

廢覆銅板是在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘次品、邊角料,由于表面有壓制的銅箔而呈現黃色,一般稱(chēng)之為黃板。廢覆銅板含銅量不一,低的約15%,高的可達70%以上,是一種回收銅的重要資源。 

 

2. 廢印刷線(xiàn)路板 

印刷線(xiàn)路板簡(jiǎn)稱(chēng)PCB。通常把在絕緣材上按預訂設計制成印制線(xiàn)路、印制原件或兩者組合而成的導電圖形稱(chēng)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(chēng)之為印制線(xiàn)路。印制電路或印制線(xiàn)路的成品板即稱(chēng)為印刷線(xiàn)路板。  

印刷線(xiàn)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(shí)現集成電路等各種電子元器件之間的布線(xiàn)和電氣連接或電絕緣等,同時(shí)為自動(dòng)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(jiàn)到的電子設備幾乎都有PCB,如計算器、電腦、通訊電子設備、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(jiàn)的電腦板卡基本上是環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布基雙面印制線(xiàn)路板,其中一面是插裝元件,另一面為元件腳焊接面,焊點(diǎn)一般很有規則。 

 

印刷線(xiàn)路板在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的殘次品就是我們常說(shuō)的廢印刷線(xiàn)路板,因主要呈綠色,因此又稱(chēng)為綠板。在制作印刷線(xiàn)路板時(shí),盡管一部分銅已經(jīng)被腐蝕掉,而使印刷線(xiàn)路板的含銅量比覆銅板要低,但是印刷線(xiàn)路板仍然是回收銅的資源之一。 

 

3. 廢電路板卡 

廢電路板卡主要來(lái)自各種報廢的電器,種類(lèi)很多,常見(jiàn)的有綠板和黃板,其中綠板主要是從廢電視機、電腦、通訊設備中拆解下來(lái)的,價(jià)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(lái)的,價(jià)值較低。 

 

廢電路板卡的成分比較復雜,除印刷線(xiàn)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、鐵微量的貴金屬和塑料、樹(shù)脂、油漆等有機物質(zhì),因此處理難度比廢覆銅板、廢印刷線(xiàn)路板的處理難度大。 

 

 

二、重力選礦技術(shù)處理廢電路板 

該技術(shù)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(zhì),采用搖床對其進(jìn)行處理,最終達到銅與玻璃纖維等增強材料分離的目的。 搖床是一個(gè)傾斜的縱向有許多平行的來(lái)復條或溝槽的床面,工作時(shí)借助機械動(dòng)力做不對稱(chēng)的往復運動(dòng),同時(shí)和薄層斜面水流聯(lián)合作用,使顆粒在床面上松散、分 層、分帶,并使礦物按照密度不同進(jìn)行分選的過(guò)程。重力選礦法處理廢覆銅板的最終產(chǎn)品是銅粉,嚴格地講是一種直徑大約20~40目的銅碎料。由于搖床是一種 選礦設備,在選礦過(guò)程中的最終產(chǎn)品是精礦,不是純金屬,因此采用此法處理廢電路板得到的銅粉含銅大約85%~95%。如果處理不含集成電路和元件的電路板 卡,則銅粉中含有少量的鐵、鉛和錫。     

 

原料首先經(jīng)過(guò)破碎機進(jìn)行粗破碎,然后進(jìn)入第二道破碎,使之成為粒度大約為20~40目的碎料。破碎過(guò) 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(guò)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(jìn)入搖 床進(jìn)行重力分選,在震動(dòng)和重力的作用下,銅顆粒和碎玻璃纖維分離,銅顆粒溜入專(zhuān)門(mén)的收集池,定時(shí)從水中取出,通過(guò)甩干機甩干,再經(jīng)過(guò)干燥后得到最終產(chǎn)品銅 粉。為提高回收率,通過(guò)第一次搖床的物料還要經(jīng)過(guò)第二次搖床,進(jìn)一步回收其中的銅。第一次搖床得到的銅粉質(zhì)量較好,含銅量在85%~95%之間,第二次得 到的銅粉雜質(zhì)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(jìn)入多級沉降槽自然沉淀,水循環(huán)使用。
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐證明,重力選礦技術(shù)處理廢覆銅板效果最好,處理印刷線(xiàn)路板效果次之,但不能處理廢電路板卡。目前一些企業(yè)在處理廢電路板卡前,往往先采用人工在簡(jiǎn)單的脫錫爐中脫錫,去掉電子元件后,再進(jìn)行破碎處理。隨著(zhù)電子工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,覆銅板的成材率與印刷線(xiàn)路板的合格率都在不斷提高,產(chǎn)生的廢覆銅板量逐漸減少。同時(shí),由于報廢機電產(chǎn)品的增加,廢電路板的數量也在迅速增加,今后處理量較大的將是廢電路板卡。    

 

采用重力選礦技術(shù)處理廢電路板具有投資少、工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),但不能直接處理廢電路板卡。該技術(shù)產(chǎn)生的銅粉含雜質(zhì)高,不便于直接利用,而且銅中含有鉛錫, 金屬回收率低。此外,產(chǎn)生的玻璃纖維碎料難以處理,堆積過(guò)程中會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生影響。目前一些企業(yè)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(shù) 

火法熔煉技術(shù)主要包括了鼓風(fēng)爐熔煉、卡爾多爐熔煉?;鸱ㄌ幚韽U電路板的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用了廢電路板中的玻璃纖維,使其在熔煉過(guò)程中起到熔劑的作用,并在熔煉過(guò)程中與雜質(zhì)和其他熔劑形成穩定的硅酸鹽爐渣,解決了濕法處理被動(dòng)處理玻璃纖維碎屑的問(wèn)題。 

 

1.鼓風(fēng)爐熔煉技術(shù) 

鼓風(fēng)爐熔煉技術(shù)主要用于熔煉低檔次的廢銅,是傳統的三段法中的一種,也是目前國內處理廢電路板的主要方法。該法可以同時(shí)處理廢覆銅板、廢印刷線(xiàn) 路板和廢電路板卡。將廢電路板直接加入鼓風(fēng)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(tài)的爐渣。銅 則在還原氣氛中被回收,最終形成粗銅錠。 

 

廢電路板卡中含有微量的貴金屬,主要是金和銀,銅是金銀的良好捕集劑,因此,在熔煉過(guò)程中貴金屬熔于 銅熔體中進(jìn)入爐缸。電路板卡中含有鉛、錫合金焊料,在還原氣氛中,大部分錫可以很好的溶解在銅中,而鉛則一部分進(jìn)入爐缸,另一部分進(jìn)入爐渣。鼓風(fēng)爐的最終 產(chǎn)物是粗銅錠,含銅量一般在80%~90%之間,含有微量的貴金屬。銅錠由銅熔煉企業(yè)作為爐料,進(jìn)一步回收銅和貴金屬。     

 

廢電路板中的玻璃 纖維主要成分是氧化硅,在熔煉過(guò)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(guò)程中,玻璃纖維與等雜質(zhì)形成硅酸鹽渣,熔融的鼓風(fēng)爐渣 主要成分是硅酸鹽(硅酸鈣和硅酸亞鐵),經(jīng)過(guò)爐前水淬處理之后,形成直徑大約為5~10毫米的水淬渣。水淬渣成分穩定,可直接作為生產(chǎn)水泥的原料,也可作 為造船工業(yè)除銹的噴砂。不僅消除了其他方法產(chǎn)生的碎屑污染問(wèn)題,也提高了廢玻璃纖維的利用價(jià)值。 

 

目前鼓風(fēng)爐處理廢電路板存在的主要是環(huán)境 問(wèn)題。廢電路板中含有大量有機物,在燃燒過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生二惡英,對環(huán)境造成影響。二惡英的生成溫度大約是400℃-800℃,當溫度大于800℃是,二惡英 分解,但在煙氣緩慢降溫時(shí),有重新合成的可能性,因此必須建立良好的環(huán)保處理系統。 

 

2.卡爾多爐處理廢電路板 

卡爾多爐處理廢電路板的先進(jìn)性主要體現在金屬回收率高和環(huán)境效益好等方面,廢電路板不經(jīng)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 的卡爾多爐以油或天然氣為燃料,熱效率高,同時(shí)利用有機物料燃燒產(chǎn)生的熱量,使能耗大幅度降低。產(chǎn)生的煙氣不外溢,能得到良好的收集,還配備了完善的環(huán)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。為了解決廢電路板燃燒煙氣的異味,環(huán)保系統配備了活性炭吸附設施,消除了煙氣的惡臭。 

 

卡爾多爐是間斷操作,原料的含銅量可高可低,很適應處理廢電路板,尤其是處理帶有電子元件的電路板卡效果更好,免去了人工拆除電子元件的過(guò) 程。在熔煉過(guò)程中,金、銀等貴金屬全部熔于銅中,提高了貴金屬的回收率??柖酄t的最終產(chǎn)物是粗銅,需要繼續精煉才能得到精煉銅。 卡爾多爐優(yōu)點(diǎn)很多,但由于投資大,設備折舊費高,只適宜大規模處理電子廢料,在中國很難應用于電子廢料處理。 

 

 

四、焚燒、熔煉工藝處理廢電路板 

廢電路板熔煉過(guò)程中對環(huán)境的污染物主要來(lái)自有機物的燃燒,因此,該技術(shù)的重點(diǎn)是在廢電路板入爐之前對其進(jìn)行預處理,將有機物燃燒掉,并對煙氣進(jìn)行有效的處理,消除其對環(huán)境的污染,然后再對焚燒料進(jìn)行熔煉處理。 

 

日本一些銅熔煉企業(yè)采用焚燒—熔煉技術(shù)處理廢電路板,收到了良好的效果。首先將廢電路板在特制的焚燒爐中進(jìn)行焚燒,溫度約為800℃,保證在焚燒過(guò)程中 銅、貴金屬和玻璃纖維不熔化,使有機物充分燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入二次燃燒室,在1200℃的溫度下繼續燃燒,使二惡英分解。通過(guò)二次燃燒室的煙氣迅速 進(jìn)入快速冷卻設施,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(jīng)過(guò)焚燒之后的廢電路板已經(jīng)不存在有機物 的污染問(wèn)題,最簡(jiǎn)單的處理方法是作為再生銅的原料,可以作為配料加入陽(yáng)極爐中,經(jīng)過(guò)陽(yáng)極爐熔煉、電解、陽(yáng)極泥回收貴金屬等工序,使有價(jià)金屬得到有效回收, 其中銅、貴金屬的回收率達到98%以上,是目前處理電路板回收率較好的技術(shù)。 

 

再生銅熔煉過(guò)程中,需要加入造渣劑二氧化硅,廢電路板中的主要雜質(zhì)玻璃纖維即二氧化硅,可以替代部分溶劑,熔劑與雜質(zhì)造渣后形成硅酸鹽,是生產(chǎn)水泥的良好添加劑,也是造船工業(yè)的除銹劑(噴砂)。焚燒過(guò)程的,熱能主要是廢電路板中有機物的燃燒,可以大大降低能耗,達到節能的效果。在焚燒開(kāi)始時(shí)和溫度低時(shí)需要補加少量的柴油作為燃料。      

焚燒—熔煉法已經(jīng)成為日本再生銅企業(yè)處理廢電路板的經(jīng)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(shù),使廢覆銅箔板在高溫下干餾,其中的環(huán)氧樹(shù)脂在高溫下?lián)]發(fā),并在冷凝器中回收。干餾之后的廢電路板已經(jīng)不 存在有機物,經(jīng)過(guò)熔煉,得到的是粗銅,粗銅再繼續進(jìn)行陽(yáng)極爐和電解精煉,并從電解陽(yáng)極泥中回收貴金屬。該法的優(yōu)點(diǎn)是回收了環(huán)氧樹(shù)脂,不僅避免了有機物燃燒 產(chǎn)生的污染問(wèn)題,而且綜合回收了其中的環(huán)氧樹(shù)脂。該技術(shù)目前正處于實(shí)驗階段。 

 

電路板是電子電器的基礎材料,中國已經(jīng)成為電路板的生產(chǎn)大國,在覆銅板、印刷線(xiàn)路板的生產(chǎn)制造過(guò)程中,殘次品、邊角料的數量逐年增多。同時(shí),隨著(zhù)我國家用電器已經(jīng)進(jìn)入報廢高峰期,廢電路板數量在快速增加。因此, 研究開(kāi)發(fā)無(wú)害化處理廢電路板技術(shù)已經(jīng)成為再生資源領(lǐng)域的重大課題。

標簽: pcba

微信公眾號