PCB Блог - новые изменения в технологии повторного использования отработанных ПКБ

1.Общее описание

1.1 необходимость повторного использования отходов печатных плат

В настоящее время рекуперация и повторное использование использованных электронных продуктов является важной задачей, связанной с осуществлением директивы ЕС WWW и аналогичных нормативных актов во всех регионах и странах мира (или вскоре начнется их полное осуществление). В этой работе одним из наиболее важных вопросов является рекуперация и повторное использование PCB - панелей из отходов электронной продукции. В настоящем документе в основном резюмируются технические достижения Японии в этой области за последние годы. В последние годы соответствующие ведомства Японии провели обследование содержания и обработки PCB - листов основных бытовых бытовых отходов в Японии. этот показатель (по качеству) ниже 10 процентов. электронная продукция с высоким содержанием PCB - Это компьютерная продукция. Доля заполненных листов PCB в компьютерах составляет 2.0 - 3.0% (отношение качества). По данным Комитета по развитию бизнеса, работающего с компьютером 3R, Японской ассоциации электронной промышленности, в настоящее время в Японии ежегодно используется около 65 000 коммерческих компьютеров. По данным исследования и прогнозов Японской ассоциации электромагнитной информационной промышленности, в 2003 году объем бытовых компьютерных отходов в Японии составил около 10 000 тонн, в 2013 году - 50 000 тонн, а в 2015 году - 80 000 тонн.

1.2 принципы, подлежащие учету при утилизации отработанных печатных плат

различные компоненты печатных плат, например, компьютерные доски, состоят из трех основных материалов: металлических материалов (около 50,8 процента общего качества платы): стекловолокна (около 16,3 процента) и органических смол (около 32,8 процента). разделение этих трех компонентов на панели PCB является более сложной задачей. Поэтому в прошлом такие отходы обычно обрабатывались на свалках. Однако этот подход не соответствует требованиям Директивы ЕС "WEE" (Директива WEEE рекомендует, чтобы коэффициент регенерации в области ИТ и мелкой бытовой электроники составлял более 75 процентов; коэффициент рекуперации должен составлять более 65 процентов). Поэтому необходимо приложить усилия для рекуперации и повторного использования. Что касается повторного использования устаревших панелей PCB, то предприятия, как правило, должны учитывать выгоды, связанные с применением технологии, в трех областях: 1) получение экологических выгод. преимущества, связанные с обеспечением охраны окружающей среды на сексуальной или региональной основе, а именно: не затрагиваются ни воздух, ни качество воды, ни почва, ни здоровье человека. 2) преимущества повторного использования. обеспечить повторное использование и коммерциализацию устаревших PCB - панелей и свести к минимуму количество отходов, которые не могут быть повторно использованы. 3) эффективность с точки зрения затрат. стоимость утилизации устаревших панелей PCB должна быть ниже. Такая рентабельность получения доступа тесно связана с технологией обработки, используемой в процессе переработки.

1) три основных аспекта рекуперации отходовпечатных плат

рекуперация и повторное использование отработанных ПКБ - листов производились в мире уже давно, и в настоящее время они используются для извлечения металлических деталей, содержащихся в них. Эта работа в основном осуществляется на ряде металлургических заводов. Такие металлы, как медь, золото и никель, используются в качестве цепей, зажимов и т.д. для соединения компонентов PCB использовались различные металлы, такие, как свинец и олово. электронные элементы, установленные на печатных платах, также содержат такие благородные металлы, как золото, серебро и палладий. По данным исследований, проведенных соответствующими учреждениями, Основная панель настольных компьютеров содержит в основном различные металлические компоненты: медь - 66,9 процента, олово - 10,7 процента, железо - 10,3 процента, свинец - 7,61 процента, золото - 0,11 процента, палладий - 0,02 процента и другие металлические компоненты - 4,41 процента. из первичных руд, содержащих золото и палладий, их концентрация составляет менее 10 ppm, а содержание золота и палладия в отработанных ПКБ пластинах в 2 - 20 раз больше, чем в первичных рудниках. в плите PCB также содержатся Огнестойкие компоненты. огнезащитные составы, в основном, содержат бромированные соединения, окись сурьмы, фосфорные соединения и т.д. В последние годы исследования по вопросу о повторном использовании отработанных ПКБ в различных странах мира были сосредоточены главным образом на трех аспектах. технология рекуперации металлов, метод расщепления панелей PCB в целом и метод удаления галогенов из брошенных панелей PCB.

2) металлический лом в панели PCB

В настоящее время извлечение металлов из отработанных ПКБ плит осуществляется главным образом путем плавки металлов (так называемый сухой метод). Кроме того, существуют и другие методы рекуперации, такие, как химическая обработка металлов (которая именуется как мокрая) и биологическая.

2.1 извлечение металлов сухим методом из отработанных печатных плат

процесс плавки металлов используется для рекуперации металлов, содержащихся в отработанных панелях PCB, и требует предварительной обработки перед плавкой и обработкой. для их предварительной обработки используются сухая перегонка или измельчение для разделения металлических и электронных компонентов, установленных на панелях PCB. Проект по демонтажу, разделению и сортировке осуществляется относительно легко. сепарация и сортировка устаревших компонентов панелей PCB могут быть разделены по крупности и относительной плотности. Однако главная цель всегда заключалась в том, чтобы повысить эффективность рекуперации металлов. Следует отметить, что процесс сухой перегонки приводит к определенному количеству газа. Эти газы содержат бромированные огнезащитные составы, и поэтому их необходимо полностью сгорать в вторичной печи сгорания. для предотвращения образования бромида при высокой температуре горения газообразные газы после сгорания должны быть быстро охлаждены холодной водой. особое внимание следует уделять соблюдению стандартных требований в отношении не загрязняющих жидкостей при сбросе и утилизации сточных вод. путем сортировки и разделения повышается содержание металлов в рециркулированном материале, а затем вводится в процесс рафинирования меди. при использовании метода плавки меди процесс извлечения медного компонента из отработанных листов PCB начинается с установки из плавильной печи, затем плавки через конвертеры и криогенные печи и извлечения меди электролизом. шлак, полученный в процессе плавки, содержит большое количество компонента SiO 2, присутствующего в стекловолокне, и может быть извлечен из сырья, используемого в качестве связки (наполнителя), дорожных покрытий и других продуктов рециркуляции. для рекуперации и повторного использования металлов в мобильных телефонах, бывших в употреблении, очень популярным методом является сухой метод. Сначала достань батарейку в телефоне, а потом собери все тело. В настоящее время в Японии основное внимание уделяется проектам предварительной переработки отходов в области исследований и разработок по рекуперации и повторному использованию отработанных ПКБ. изучение путей и средств эффективного удаления других компонентов, помимо металлов, в целях повышения эффективности рекуперации металлов.

2.2 мокрое извлечение металлов из отработанных печатных плат

мокрый метод используется для измельчения брошенных панелей PCB в иглах. для целей рекуперации рекомендуется использовать кислотный раствор для ионизации и растворения металлов на пластинах PCB, а затем добавлять щелочь для осаждения серебра и т.д. В этой связи в исследовании предлагается также метод погружения лома пластин PCB в смешанные растворы минеральных кислот и перекиси водорода, а также растворения металлических материалов.

3.Отброшенные печатных плат разделения устройств

В последние годы помимо рекуперации металлов, содержащихся в отработанных панелях PCB, был достигнут значительный прогресс в исследовании повторного использования других компонентов панелей PCB с уделением особого внимания разделению и очистке рециркулируемых компонентов. для достижения высокого уровня надежности печатных плат и адгезии между верхними и верхними слоями в производстве основного материала для печатных плат обычно используются смолы, такие как эпоксидная смола и бакелитовая смола. Эти термореактивные смолы после отверждения и формования становятся нерастворимыми и нерастворимыми полимерами, что затрудняет их разделение, удаление и повторное использование. для разделения термореактивных смол, которые были интегрированы в пластины PCB, в Японии в настоящее время основной процесс разделения начинается с отделения термореактивных смол от пластин PCB и отделяет остатки металлических и стекловолокнистых компонентов. он нагревает и сжигает панель PCB, а затем удаляет остатки, образующиеся после горения. Это испытание проводится в вращающейся печи для сжигания сжиженного нефтяного газа. объём камеры в печи сгорания составляет 1.3m.5 м. образцы отработанных листов PCB, подлежащих рекуперированию, помещаются в печи (могут быть помещены в 5kg) и нагреваются до 1173 - 1223°F (т.е. 634 - 662°C). В ходе настоящего исследования была также проведена сравнительная Проверка связи между различными размерами платы PCB и ставками возмещения. Полученные результаты показали, что крупные образцы PCB - листов имеют более высокие коэффициенты извлечения металлов, чем небольшие пробы, полученные из листов PCB (см. диаграмму 4). это связано с тем, что образцы PCB - пластин имеют меньший размер и при сгорании могут рассеять больше образующихся газов. Однако в процессе рекуперации и обработки образцов микролистов PCB затраты на энергию и рециркуляцию относительно невелики.

4. удаление галогенных элементов из брошенных печатных плат

в целом ряде электротехнических изделий, бытовой техники и т.д. В настоящее время он считается вредным для окружающей среды и человека. Таким образом, удаление галогенированных ингредиентов из отработанных панелей PCB стало важной научно - исследовательской работой в области утилизации отработанных панелей PCB. Результаты испытаний, проведенных соответствующими иностранными научно - исследовательскими учреждениями, показали, что в 90 - х годах на настольных компьютерах, изготовленных в качестве панелей PCB, бром составлял около 9% (100% веса листов PCB). такие плиты PCB, как телевидение, офисная электронная продукция (OE), как правило, используются в качестве исходного материала на основе бакелитовой бумаги с медным покрытием, содержание брома составляет 4,4 - 5,3%, а содержание сурьмы - 0,4 - 0,9%. удаление галогенированных ингредиентов из отработанных ПКБ в основном связано с удалением бромистых веществ, содержащихся в панелях ПКБ в качестве антипиренов. с 60 - х годов XX века в мире стали проводиться исследования по технологии удаления галогена. В настоящее время работа по удалению галогенов в основном направлена на обеспечение "безвредного" возвращения и повторного использования отработанных листов PCB. для отделения атомов галогена, связанных с бензольным кольцом, от бензольного кольца были удалены галогены, содержащиеся в панелях PCB. Теоретически для разделения атомов хлора и бензола требуется 916 кДж / моль энергии, а для разделения атомов брома и бензола - 879 квж / мол энергии. при удалении есть растворы, реакция сухих твердых фаз и так далее.

1) гидрогенизация

В числе последних изобретений, связанных с обезвоживанием, наибольшие маршруты применения технологии гидрогенизации. Этот метод удаления галогенов из пластин PCB в результате реакции гидрирования главным образом связан с воздействием водорода на обработанную пластину PCB в присутствии металлокатализатора для реакции между атомами галогена и водорода. металлические катализаторы, как правило, используются в благородных металлах, таких, как палладий, загруженный активированным углем. гидрат это главным образом муравьиная или муравьиная соль.

2) термическое разложение

терморазложение смолы, содержащей галогенированные огнезащитные составы, в отработанных панелях PCB позволяет смолам, содержащим галогены, распадаться в жидкой фазе или приводить к маслянистости (рекуперация сырой нефти), а затем смешивать свободные галогеновые соединения с добавкой щёлочи. Это соединение реагирует на экстракцию галогенов. при удалении некоторых из этих галогенов (например, JP 10 - 24274, JP 2001 - 17426, JP 9 - 262565, JP 9 - 249581 и т.д. галогенные смолы, содержащиеся в отработанных ПКБ, в основном являются бромированными эпоксидными смолами. после разделения брома в результате термического разложения добавочный щелочной катализатор (калиевая соль) также образует бромид калия (бромистый калий) в результате реакции с разделенным бромом, который легко восстанавливается. При рекуперации галогенов этот метод термического разложения является более строгим, чем метод гидрогенизации. его свободный галоген используется более полно.

3) реакция в твердой фазе

металлические соединения используются для смешивания сухих смол, содержащихся в отработанных ПКБ пластинах, и для реакции на них, что позволяет отделять галогены в виде галоидных солей и извлекать галогены из отработанных смол ПКБ. Эта реакция в твердой фазе используется для удаления галогенированных ингредиентов из отработанных листов PCB, главным образом с использованием окиси кальция, оксида железа, кремния и оксида алюминия в качестве металлических соединений.

4) биохимический метод

В последние годы высказывались также предложения об использовании микроорганизмов для удаления галогенов, содержащихся в отработанных ПКБ панелях. Однако использование этого метода для удаления галогенов и их обработки на уровнях ppm занимает много времени (несколько дней или даже месяцев), и поэтому он не пригоден для удаления большого количества галогенов, содержащихся в устаревших панелях PCB.

5) электролиз

Результаты исследования показали, как электролиз удаляет галогены из воды панель PCB. считать это процедурным подходом, который может быть широко принят в будущемОн растворяет галогенные соединения в смоле количество отходов печатных плат и разделять их через электролитическую реакцию.