中外废PCB中金属回收处理技术比较初探1224-1.doc

中外废PCB中金属回收处理技术比较初探
本文拟对废PCB中的金属回收处理技术做一下简要的归纳分析,并提出合适我们公司当前实际应用的方案建议,希望与公司研发中心、生产技术及其他相关部门的同仁商榷。PCB(Printed Circuit Board,印刷线路板)是由基板及装配在基板上的多种电子元器件组成,通常含有30%的塑料、30%的惰性氧化物和40%的金属。其中金属主要分为两大类:一类是基本金属,如铝、铜、铁、镍、铅、锡、锌等等;另一类是贵金属和稀有金属,如金、银、钯、铑、硒等等。目前中外废PCB中金属回收处理技术主要有以下一些:
一、热处理技术
(一)焚烧法
先将废PCB粉碎至一定粒径,然后送入温度约为600-800℃的一次焚化炉中焚烧,将有机气体与固体物分离;分离后固体物含多种金属,再处理回收;有机气体再送入二次焚化炉进一步燃烧,温度约1000-1200℃,燃烧后的气体含有溴气与烟尘等,再经急冷塔、碱液处理、除尘过滤等,然后排入大气。
(二)热解法
将废PCB置于缺氧或无氧条件下热解,不仅避免复杂的金属与聚合物材料分离过程,而且还能从热解产物中回收热能和化学原料,环境污染小,极具吸引力。但是目前废PCB的热解技术在国外尚处于试验研究阶段,国内研究不多,离真正工业化应用还有一段距离。
(三)微波处理法
将PCB粉碎后放入坩埚中用微波加热,使其中的有机物分解挥发出来;继续加热到1400℃左右,余下废料在此温度下熔化形成玻璃化物质,这种物质冷却后,金、银和其它金属就以小珠的形式分离出来。目前这一技术已经在实验室取得很好的效果,正进行商业化放大研究。
(四)等离子处理法
通过高效电弧在等离子体高温无氧状态下,将PCB在炉内分解成气体、玻璃体和金属三种物质,然后从各自的排放通道有效分离。整个过程高温无氧分解,不和氧气接触,不会对空气造成污染,实现了真正意义上的“零污染”排放。
二、机械处理技术
机械处理是根据PCB组成材料间物理性质的差异,采用物理方法分离回收的过程,主要包括破碎和物料分选两个阶段。
第一步:破碎
PCB组成材料的充分解离是高效分选的前提。物料的破碎程度不仅影响设备的能耗,还将影响到后续的分选效率。常用的破碎设备有锤碎机、球磨机、切碎机和旋转破碎机等。由于废PCB硬度较高、韧性较强,采用具有冲击或剪切作用的破碎设备可以达到较好的解离效果。针对常温破碎装置能耗大,粉尘多,二次污染与噪音污染严重的缺点,湿法破碎和低温破碎也逐渐被接受和采用。
第二步:物料分选
分选主要是根据粉碎物料中各组成物质的物理特性(如密度、粒度、导电性、导磁性及表面特性等)的差异性,采用重选(气流分选、摇床分选)、磁选、电选、浮选、涡流分选、形状分选及光学分选等技术来进行各个组分的分离富集。在废PCB回收过程中,几种分选方法搭配起来使用往往可以获得更好的回收率。
三、化学处理技术
(一)酸洗
利用强酸或强氧化剂将PCB中的金属溶解,得到贵金属的剥离沉淀物和富含铜离子的酸液。对贵金属的剥离沉淀物进行处理(如用***和王水或其它苛性酸等),利用湿法冶金技术分别将其富集还原生成金、银、钯等金属产品回收。含有高浓度铜离子的金属浸取液则可回收得到硫酸铜或电解铜。
(二)溶蚀
将废PCB置于***化溶蚀液中,在适当的氧化还原电位值控制下将PCB中的金