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简论废弃电子线路板资源化再生利用技术现状及前景
作者:朱益群  时间:2014/8/13 14:20:00  来源:论文天下论文网

  摘 要:随着电子工业的飞速发展,电子产品的更新换代速度也随之加快,废旧电子产品的数量以及品种也在不断增加,电子线路板作为电子产品的主要部件之一,被大量的废弃。这不仅会给环境造成极大的污染,同时还会导致资源的严重浪费。本文主要介绍了废弃电子线路板资源化再生利用技术的现状,阐述了废弃电子线路板资源化再生利用技术的未来发展


  关键词:废弃;电子线路板;资源化;再生利用技术;现状


  中图分类号:X705 文献标识码:A


  电子线路板是电气设备的重要元件之一,其主要构成材料有氧化物、金属、塑料等。金属材料主要有铜、锡、镍、铅、锌、铁等普通金属以及铂、金、钯、银等贵金属,约占电子线路板材料总量的40%左右;塑料主要有卤化物、C-H-O聚合物、含氮聚合物等,约占电子线路板材料总量的30%左右;氧化物主要包括氧化铝、氧化硅以及一些碱性氧化物等,约占电子线路板材料总量的30%左右。由此可见,废弃电子线路板中含有很多可利用的资源以及会污染环境的污染物,如果不对其进行有效的处理,就会导致资源的严重浪费,生态环境的严重污染。鉴于废弃电子线路板的可利用价值以及存在的危害性,必须要加快对废弃电子线路板资源化再生利用技术的研究。
  一、废弃电子线路板资源化再生利用技术的现状
  对于废弃电子线路板的处理来说,最原始的处理方式是将其填埋或是用火焚烧。这种方式不仅会对环境造成极大的污染,同时还会导致废弃电子线路板中的很多珍贵资源被浪费。随着经济的发展,这种原始处理方式已被政府严令禁止。现今对废弃电子线路板进行再生利用的技术可分为三个步骤,第一步是对废弃电子线路板进行拆解,找出其中尚可使用的零部件进行再利用;第二步是对无法再利用的剩余部分进行破碎、分选处理;第三步是对已破碎且分选好的废料中的珍贵资源进行回收利用。
  (一)废弃电子线路板的拆解
  随着电子产品种类以及数量的增加,废弃电子线路板的种类和数量也随之增加,废弃电子线路板多种多样,结构组成也不尽相同。对其进行合理的预处理拆解是确保废弃电子线路板无污染回收、高效率回收、低能耗回收的基础。一般而言,对废弃电子线路板的拆解多是指将其中电容、二极管、电池、电感、电阻等元器件拆下来,并对这些元器件进行检验,尚完好的元器件可以再次使用,坏掉的元器件进行分类回收处理,目前常用的拆解方法有两类:人工拆解和机械拆解。
  (二)废弃电子线路板的破碎和分选
  机械物理法是废弃电子线路板破碎和分选过程中常用的技术手段之一,其步骤是先对废弃电子线路板进行破碎处理,然后再以废料的物理特征差异为依据进行分选,将金属富废料与非金属混合物区分开来。
  1 破碎:现今很多电子线路板的硬度高、韧性强,普通的破碎机已经很难将其完全破碎,只有选择具有剪切功能的破碎机械方能保证破碎效果。一般而言,废弃电子线路板破碎分为两步,第一步是先用具有剪切功能的破碎机将韧性强的废弃电子线路板剪碎;第二步是使用冲击式破碎机或是挤压式破碎机将剪碎的废弃电子线路板磨碎。
  2 分选:分选是指利用破碎之后电子线路板废料的物理性质(比如颗粒大小、磁性、密度、表面特性、电性等)对其进行区分处理,将金属富废料与非金属混合物区分开来。物理破碎分选法的优点有很多,不但可以有效的减少废弃电子线路板回收处理过程中的二次污染,降低了回收成本,而且分离效果极好。
  (三)废弃电子线路板的回收利用
  经过拆解、破碎和分选以后,对已分选好的废料进行回收处理的方式有很多,比如热处理法、湿法冶金、生物法、超临界法等,本文就专门针对这些处理技术做了简单的介绍。
  1 热处理法
  热处理法主要有三种,即焚烧法、热解法和微波法。
  (1)焚烧法:利用废弃电子线路板基板的可燃性以及较高的热值将已被破碎的废弃电子线路板放入焚烧炉中进行焚烧处理,以此方式回收废弃电子线路板中的贵金属物质。这种回收方式缺陷很明显,因为焚烧的缘故,致使其中一些非金属物质以及熔点低的金属物质无法获得有效的回收,而且在焚烧的过程中还会产生大量的废气、废渣、废水,如果不能对这些废物进行有效的处理,还会污染生态环境。
  (2)热解法:热解又称干馏,即是指将废弃电子线路板放入充满氮气的容器中并加热,使废弃电子线路板中的非金属有机物质转化为气态、液态的低分子烃类或其它化工原料,促使非金属物质与金属物质分离,完成回收。
  (3)微波法:微波法是指利用微波技术对废弃电子线路板进行迅速加热使其达到高温状态并燃烧。这种回收方式的优点在于工艺简单、速度快、效率高、操作方便,而且对环境的污染小。
  2 生物法
  生物法是指技术人员将已被破碎且分选好的废弃电子线路板废料放入含有某种生物的溶液里回收其中的金属元素。这种回收技术不仅能够降低废弃电子线路板回收过程中的能耗,而且还不会对环境造成污染。不过因为生物法中可用的菌种有限,很难培养,而且回收的周期长,所以对这种方式的利用还未全面普及。
  3 超临界法
  超临界法是指将已被破碎且分选好的废弃电子线路板废料放入有氧化剂存在的高压超临界、高温超临界的流体中,使其迅速分解。超临界水氧法就是常用的一种超临界法。
  4 湿法冶金
  湿法冶金是指利用某种酸性介质或氧化性介质的水溶液,采用还原、中和、水解、氧化等化学处理法,对废弃电子线路板中的金属物质进行提取和分离。这种回收方法的优势在于能够提取出非常纯正的金属物质,但工艺比较复杂,对化学试剂的消耗非常大,成本耗费也较高,回收过程会产生大量的“三废”物质。
  二、废弃电子线路板资源化再生利用技术的未来发展
  对于废弃电子线路板资源化再生利用技术的未来发展来说,机械自动智能化拆解技术的前景市场广阔,虽然现今这种技术还处于研究阶段,不过在不远的将来必定会成为废弃电子线路板拆解技术的主流。
  金、银、铂等贵金属的回收一直都是废弃电子线路板的回收重点,在废弃电子线路板回收技术的未来发展中应该加强对这方面回收技术的研究。生物法的回收率高而且对环境没有污染,这是未来废弃电子线路板回收技术的发展方向。
  另外,要注意的是废弃电子线路板破碎和分选工作的质量直接影响着后期的回收率,因此在废弃电子线路板回收技术的未来发展中,还必须要加强对这方面技术的研究和改进。
  结语
  总而言之,随着我国社会主义市场经济的进步和发展,电子产品的更新换代速度必定会更快,对废弃电子线路板回收利用是每个国家都必须要重视的问题。我国现阶段在这方面的技术还欠发达,还需要积极向国外先进国家学习,积极创新,以此保证废弃电子线路板的回收率。

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