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Con l'accelerazione dell'aggiornamento dei prodotti elettronici, aumenta anche il numero di circuiti stampati scartati (PCB), la componente principale dei rifiuti elettronici. L'inquinamento causato dai circuiti di scarico all'ambiente ha suscitato anche l'attenzione di vari paesi. Nei circuiti di scarto, metalli pesanti come piombo, mercurio e cromo esavalente, nonché sostanze chimiche tossiche come i bifenili polibromurati (PBB) e gli eteri polibromurati difenili (PBDE), utilizzati come ritardanti di fiamma, sono contenuti nell'ambiente naturale. Provoca un enorme inquinamento alle acque sotterranee e al suolo, e porta gravi danni alla vita delle persone e alla salute fisica e mentale. Sui circuiti di rifiuti, ci sono quasi 20 tipi di metalli non ferrosi e metalli rari, che hanno un alto valore di riciclaggio e valore economico. Si tratta di un giacimento minerale che sta davvero aspettando di essere estratto.
1 Diritto fisico
Il metodo fisico è un metodo che utilizza mezzi meccanici e la differenza nelle proprietà fisiche PCB per realizzare il riciclaggio.
1.1 Rotto
Lo scopo della frantumazione è quello di dissociare il metallo nel circuito di scarico dalla materia organica il più possibile per migliorare l'efficienza di separazione. Lo studio ha scoperto che quando il metallo viene rotto a 0,6 mm, il metallo può fondamentalmente raggiungere la dissociazione al 100%, ma la scelta del metodo di frantumazione e il numero di fasi dipende dal processo successivo.
1.2 Ordinazione
La separazione è l'uso della densità del materiale, della dimensione delle particelle, della conducibilità, della permeabilità magnetica e delle caratteristiche superficiali e di altre proprietà fisiche della differenza per raggiungere la separazione. Attualmente ampiamente utilizzati sono la tecnologia dell'agitatore del vento, la tecnologia di separazione della flottazione, la tecnologia di separazione del ciclone, la separazione del galleggiante-lavello e la tecnologia di separazione della corrente parassita.
2 Metodo di trattamento della tecnologia supercritica
La tecnologia di estrazione dei fluidi supercritici si riferisce a un metodo di purificazione che utilizza l'influenza della pressione e della temperatura sulla solubilità dei fluidi supercritici per eseguire l'estrazione e la separazione senza modificare la composizione chimica. Rispetto ai metodi di estrazione tradizionali, il processo supercritico di estrazione di CO2 presenta i vantaggi di compatibilità ambientale, separazione conveniente, bassa tossicità, poco o nessun residuo e può essere utilizzato a temperatura ambiente.
Le principali direzioni di ricerca sull'utilizzo di fluidi supercritici per il trattamento dei circuiti stampati sono concentrate in due aspetti: primo, perché il fluido supercritico CO2 ha la capacità di estrarre la resina e i componenti ritardanti di fiamma bromurati nel circuito stampato. Quando il materiale di incollaggio della resina nel circuito stampato viene rimosso dal fluido supercritico di CO2, lo strato di lamina di rame e lo strato di fibra di vetro nel circuito stampato possono essere facilmente separati, fornendo così la possibilità di riciclaggio efficiente dei materiali nel circuito stampato. 2. Utilizzare direttamente fluido supercritico per estrarre metalli dai circuiti stampati di scarto. Wai et al. hanno riferito l'estrazione di Cd2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Pd2+, As3+, Au3+, Ga3+ e Ga3+ da carta filtrante cellulosa simulata o sabbia utilizzando dietilditiocarbamato fluorurato di litio (LiFDDC) come agente complesso. Secondo i risultati della ricerca Sb3+, l'efficienza di estrazione è superiore al 90%.
La tecnologia di lavorazione supercritica presenta anche grandi carenze quali: l'elevata selettività dell'estrazione richiede l'aggiunta di entrainer, che è dannoso per l'ambiente; la pressione di estrazione relativamente elevata richiede attrezzature elevate; l'alta temperatura viene utilizzata nel processo di estrazione e il consumo energetico è elevato.
3 Metodo chimico
La tecnologia di trattamento chimico è un processo che utilizza la differenza nella stabilità chimica di vari componenti in PCB per l'estrazione.
3.1 Metodo di trattamento termico
Il metodo di trattamento termico è principalmente un metodo di separazione della materia organica e del metallo per mezzo di alta temperatura. Pricipalmente comprende il metodo di incenerimento, il metodo di cracking sottovuoto, il metodo a microonde e così via.
3.1.1 Incenerimento
Il metodo di incenerimento è quello di schiacciare i rifiuti elettronici ad una certa dimensione di particelle e inviarli ad un inceneritore primario per l'incenerimento, decomporre i componenti organici in esso e separare il gas dal solido. Il residuo dopo l'incenerimento è il metallo nudo o il suo ossido e fibra di vetro, che può essere recuperato con metodi fisici e chimici dopo essere stato frantumato. Il gas contenente componenti organici entra nell'inceneritore secondario per il trattamento della combustione e viene scaricato. Lo svantaggio di questo metodo è che produce molti gas di scarico e sostanze tossiche.
3.1.2 Metodo di cracking
La pirolisi è anche chiamata distillazione secca nell'industria. Si tratta di riscaldare i rifiuti elettronici in un contenitore nella condizione di isolamento dell'aria, controllare la temperatura e la pressione, in modo che la materia organica in esso è decomposta e convertita in petrolio e gas, che possono essere recuperati dopo condensazione e raccolta. Diverso dall'incenerimento dei rifiuti elettronici, il processo di pirolisi sotto vuoto viene effettuato in condizioni prive di ossigeno, quindi la produzione di diossine e furani può essere soppressa, la quantità di gas di scarico generato è piccola e l'inquinamento ambientale è piccolo.
3.1.3 Tecnologia di lavorazione a microonde
Il metodo di recupero a microonde è quello di schiacciare prima i rifiuti elettronici e quindi utilizzare il riscaldamento a microonde per decomporre la materia organica. Il riscaldamento a circa 1400 gradi Celsius fonde fibra di vetro e metallo per formare una sostanza vetrificata. Dopo che questa sostanza è raffreddata, l'oro, l'argento e gli altri metalli vengono separati sotto forma di perline, e la restante sostanza di vetro può essere riciclata per l'uso come materiali da costruzione. Questo metodo è significativamente diverso dai metodi di riscaldamento tradizionali e presenta vantaggi significativi come alta efficienza, rapidità, elevato recupero e utilizzo delle risorse e basso consumo energetico.
3.2 Idrometallurgia
La tecnologia idrometallurgica utilizza principalmente le caratteristiche dei metalli che possono essere disciolti in liquidi acidi come acido nitrico, acido solforico e aqua regia per rimuovere i metalli dai rifiuti elettronici e recuperarli dalla fase liquida. Attualmente è il metodo più utilizzato per il trattamento dei rifiuti elettronici. Rispetto alla pirometallurgia, l'idrometallurgia presenta i vantaggi di minori emissioni di gas di scarico, facile smaltimento dei residui dopo l'estrazione del metallo, significativi benefici economici e un flusso di processo semplice.
4 Biotecnologie
La biotecnologia utilizza l'adsorbimento dei microrganismi sulla superficie dei minerali e l'ossidazione dei microrganismi per risolvere il problema del recupero dei metalli. L'adsorbimento microbico può essere diviso in due tipi: l'uso di metaboliti microbici per immobilizzare gli ioni metallici e l'uso di microbi per immobilizzare direttamente gli ioni metallici. Il primo è quello di utilizzare il solfuro di idrogeno prodotto dai batteri per fissarlo. Quando la superficie dei batteri assorbe ioni per raggiungere la saturazione, può formare flocs e stabilirsi; Quest'ultimo utilizza la proprietà ossidante degli ioni ferrici per ossidare altri metalli in leghe di metalli preziosi come l'oro. Diventa solubile ed entra nella soluzione, esponendo il metallo prezioso per facilitare il recupero. L'estrazione di metalli preziosi come l'oro mediante biotecnologia ha i vantaggi di processo semplice, basso costo e funzionamento conveniente, ma il tempo di lisciviazione è più lungo e il tasso di lisciviazione è basso, quindi non è stato effettivamente messo in uso al momento.
5 Osservazioni conclusive sullo smaltimento dei circuiti di scarico
I rifiuti elettronici sono una risorsa preziosa. Rafforzare la ricerca e l'applicazione della tecnologia di riciclaggio dei metalli per i rifiuti elettronici è di grande importanza sia dal punto di vista economico che ambientale. A causa delle caratteristiche complesse e diversificate dei rifiuti elettronici, è difficile recuperare i metalli in esso contenuti con qualsiasi tecnologia da sola. La tendenza futura di sviluppo della tecnologia di trattamento dei rifiuti elettronici dovrebbe essere: industrializzazione delle forme di lavorazione, riciclaggio massimo delle risorse e tecnologia di trasformazione scientifica. In sintesi, studiare il riciclaggio dei PCB scartati può non solo proteggere l'ambiente, prevenire l'inquinamento, ma anche facilitare il riciclaggio delle risorse, risparmiare molta energia e promuovere lo sviluppo sostenibile dell'economia e della società.
