Technologie PCB - Comment transformer une carte PCB abandonnée en un trésor

À mesure que le renouvellement des produits électroniques s'accélère, le nombre de cartes de circuits imprimés usagées, qui constituent le principal composant des déchets électroniques, augmente également. La pollution de l'environnement causée par les déchets de circuits imprimés a également attiré l'attention des pays. Dans les déchets de circuits imprimés, les métaux lourds tels que le plomb, le mercure et le chrome hexavalent, ainsi que les produits chimiques toxiques tels que les biphényles polybromés (PBB) et les éthers diphényliques polybromés (PBDE), utilisés comme retardateurs de flamme, sont contenus dans l'environnement naturel. Il provoque une énorme pollution des eaux souterraines et des sols, ce qui met en danger la vie et la santé physique et mentale des personnes. Sur les cartes de circuit imprimé usagées, il y a près de 20 métaux non ferreux et rares qui ont une valeur de recyclage et une valeur économique élevées. C'est un véritable gisement à extraire.

1 les lois de la physique

Les méthodes physiques sont celles qui utilisent les différences entre les moyens mécaniques et les propriétés physiques des PCB pour permettre le recyclage.

1.1 rupture

Le but du broyage est de séparer autant que possible le métal des déchets de cartes de circuits imprimés de la matière organique afin d'améliorer l'efficacité de la séparation. L'étude a révélé que le métal peut atteindre essentiellement 100% de dissociation lorsqu'il est cassé à 0,6 mm, mais le choix de la méthode de broyage et de la progression dépend du processus ultérieur.

1.2 classement

La séparation est l'utilisation de différences dans les propriétés physiques telles que la densité des matériaux, la taille des particules, la conductivité électrique, la Perméabilité magnétique et les propriétés de surface pour réaliser la séparation. Il existe actuellement une technologie de tamis vibrant largement utilisée, une technologie de séparation par flottation, une technologie de séparation par cyclone, une technologie de séparation par cuve flottante et une technologie de séparation par courants de Foucault.

2 méthodes de traitement technique supercritique

Par technique d'extraction par fluide supercritique, on entend une méthode de purification qui utilise l'influence de la pression et de la température sur la solubilité du fluide supercritique pour effectuer l'extraction et la séparation sans modifier la composition chimique. Par rapport aux méthodes d'extraction traditionnelles, le procédé d'extraction supercritique du CO2 présente des avantages tels que le respect de l'environnement, la facilité de séparation, la faible toxicité, peu ou pas de résidus et la possibilité de fonctionner à température ambiante.

Les principales orientations de recherche pour le traitement des déchets de circuits imprimés à l'aide de fluides supercritiques se concentrent sur deux aspects: premièrement, en raison de la capacité des fluides CO2 supercritiques à extraire les composants des résines et des retardateurs de flamme bromés dans les circuits imprimés. Lorsque le matériau de liaison de la résine dans la carte de circuit imprimé est éliminé par le fluide CO 2 supercritique, la couche de feuille de cuivre et la couche de fibre de verre de la carte de circuit imprimé peuvent être facilement séparées, offrant ainsi la possibilité d'une récupération efficace du matériau de la carte de circuit imprimé. 2. Utilisez directement le fluide supercritique pour extraire le métal des cartes de circuit imprimé abandonnées. Wai et al. ont rapporté l'extraction de Cd2 +, Cu2 +, Zn2 +, Pb2 +, Pd2 +, AS3 +, au3 +, GA3 + et GA3 + à partir de papier filtre cellulosique simulé ou de sable en utilisant du fluorure de diéthyldithiocarbamate de lithium (lifddc) comme agent complexant. Selon les résultats de l'étude sb3 +, l'efficacité d'extraction est supérieure à 90%.

Les techniques de traitement supercritique présentent également des inconvénients importants tels que: la sélectivité élevée de l'extraction nécessite l'ajout d'un agent d'entraînement, ce qui est préjudiciable à l'environnement; Une pression d'extraction relativement élevée nécessite un équipement plus élevé; Des températures élevées sont utilisées lors de l'extraction et la consommation d'énergie est élevée.

3 méthodes chimiques

Les techniques de traitement chimique sont des procédés d'extraction utilisant les différences de stabilité chimique de divers composants des BPC.

3.1 Méthodes de traitement thermique

Les méthodes de traitement thermique sont principalement des méthodes de séparation des matières organiques et des métaux par des températures élevées. Il comprend principalement la méthode d'incinération, la méthode de craquage sous vide, la méthode des micro - ondes, etc.

3.1.1 incinération

La méthode d'incinération consiste à envoyer les déchets électroniques à un incinérateur primaire pour incinération après les avoir broyés à une certaine taille de particules, décomposant les composants organiques en eux et séparant les gaz des solides. Les résidus après incinération sont des métaux nus ou leurs oxydes et fibres de verre, qui peuvent être récupérés par des méthodes physiques et chimiques après broyage. Les gaz contenant des composants organiques entrent dans un incinérateur secondaire pour être évacués après un traitement de combustion. L'inconvénient de cette méthode est qu'elle produit de grandes quantités de gaz d'échappement et de substances toxiques.

3.1.2 méthode de fissuration

La pyrolyse est également connue industriellement sous le nom de distillation sèche. Il s'agit de chauffer les déchets électroniques dans des conteneurs dans des conditions d'isolation de l'air, de contrôler la température et la pression afin que la matière organique qui s'y trouve se décompose et se transforme en pétrole et en gaz qui peuvent être recyclés après condensation et collecte. Contrairement à l'incinération des déchets électroniques, le processus de pyrolyse sous vide est effectué en l'absence d'oxygène, ce qui permet d'inhiber la production de dioxines et de furannes, de produire de petites quantités de gaz d'échappement et de polluer l'environnement.

3.1.3 techniques de traitement par micro - ondes

La méthode de recyclage par micro - ondes consiste à broyer d'abord les déchets électroniques, puis à décomposer la matière organique en utilisant le chauffage par micro - ondes. Chauffée à environ 1400 degrés Celsius, la fibre de verre et le métal fondent pour former une substance vitrifiée. Une fois que cette substance est refroidie, l'or, l'argent et d'autres métaux sont séparés sous forme de perles et la substance de verre restante peut être recyclée pour être utilisée comme matériau de construction. Cette méthode est significativement différente des méthodes de chauffage traditionnelles, avec des avantages significatifs tels que l'efficacité, la rapidité, la récupération élevée des ressources et la faible consommation d'énergie.

3.2 hydrométallurgie

La technologie hydrométallurgique utilise principalement la propriété que les métaux peuvent être dissous dans des liquides acides tels que l'acide nitrique, l'acide sulfurique et l'eau royale pour éliminer les métaux des déchets électroniques et les récupérer de la phase liquide. C'est actuellement la méthode la plus utilisée pour l'élimination des déchets électroniques. Par rapport à la pyrométallurgie, l'hydrométallurgie présente les avantages de moins d'émissions de gaz d'échappement, de résidus faciles à traiter après l'extraction du métal, d'avantages économiques importants et de processus technologiques simples.

4 biotechnologie

La biotechnologie utilise l'adsorption des micro - organismes sur les surfaces minérales et l'oxydation des micro - organismes pour résoudre les problèmes de récupération des métaux. L'adsorption microbienne peut être divisée en deux catégories: la fixation d'ions métalliques à l'aide de métabolites microbiens et la fixation directe d'ions métalliques à l'aide de micro - organismes. Le premier est l'utilisation du sulfure d'hydrogène produit par les bactéries pour le fixer, lorsque les ions absorbants à la surface des bactéries atteignent la saturation, un floculat peut être formé et précipité; Ce dernier utilise l'oxydabilité des ions fer pour oxyder d'autres métaux dans les alliages de métaux précieux, tels que l'or. Il devient soluble et passe en solution, exposant les métaux précieux pour faciliter le recyclage. L'extraction biotechnologique de métaux précieux tels que l'or présente les avantages d'un processus simple, d'un faible coût et d'une opération facile, mais le temps de lixiviation est long, le taux de lixiviation est faible et n'est pas encore réellement mis en service.

5 Observations finales sur le traitement des déchets de circuits imprimés

Les déchets électroniques sont une ressource précieuse. D'un point de vue économique et environnemental, il est important de renforcer la recherche et l'application des technologies de recyclage des métaux pour les déchets électroniques. En raison de la complexité et de la diversité des déchets électroniques, il est difficile de recycler les métaux qu'ils contiennent avec n'importe quelle technologie. Les tendances futures de la technologie d'élimination des déchets électroniques devraient être: l'industrialisation des formes de traitement, le recyclage maximal des ressources et la technologie de traitement scientifique. En conclusion, la recherche sur le recyclage des BPC abandonnés peut non seulement protéger l'environnement et prévenir la pollution, mais aussi promouvoir le recyclage des ressources, économiser beaucoup d'énergie et contribuer au développement durable de l'économie et de la société.