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Nuevo desarrollo de la tecnología de reutilización de PCB usados
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Nuevo desarrollo de la tecnología de reutilización de PCB usados

Nuevo desarrollo de la tecnología de reutilización de PCB usados

2022-06-02
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Author:pcb

1... GeneralidadeS

1.1 neceSidad de reutilización de deSechoS PCB Board

En la actualidad, el reciclado y la reutilización de los productos electrónicos de desecho se han convertido en una tarea muy importante en torno a la aplicación de la Directiva de la UE sobre la www y reglamentos similares en todas las regiones y países del mundo. En este trabajo, el reciclaje y reutilización de PCB en productos electrónicos usados es uno de los problemas más importantes. En el presente documento se resumen los avances tecnológicos de Japón en los últimos años. En los últimos años, las autoridades japonesas han investigado el contenido y la cantidad de PCB en los principales desechos de electrodomésticos. La relación (en calidad) es inferior al 10%. Los productos electrónicos con alto contenido de PCB son productos informáticos. La tasa de ocupación de PCB en el ordenador es del 2...0% al 3.0% (relación de masa). Según las estadísticas del Comité de promoción de la informática 3R de la Asociación Japonesa de la industria de la tecnología electrónica, en la actualidad hay unas 65.000 computadoras corporativas que necesitan ser recicladas cada año. Según la encuesta y la especulación de la Asociación de la industria japonesa de tecnología de la información electromagnética, la cantidad de desechos informáticos domésticos en Japón fue de unas 10.000 toneladas en 2003, 50.000 toneladas en 2013 y 80.000 toneladas en 2015.

PCB Board

1.2 principios para el reciclado de PCB usados

Los componentes de la placa de circuito impreso, por ejemplo, la placa base de la computadora, se componen de tres materiales principales: material metálico (alrededor del 50,8% de la masa total de la placa de circuito): tela de fibra de vidrio (alrededor del 16,3%) y resina orgánica (alrededor del 32,8%). La separación de los tres componentes del PCB es una tarea más difícil. Por consiguiente, en el pasado, los vertederos se utilizaban a menudo para tratar esos desechos. Sin embargo, este tratamiento no cumple los requisitos de la directiva "RAEE" de la UE (la Directiva RAEE recomienda una tasa de reciclado superior al 75% para las tecnologías de la información y los pequeños productos electrónicos domésticos; la tasa de reciclado debe ser superior al 65%). Por consiguiente, deben hacerse esfuerzos para reciclar y reutilizar. En cuanto a la reutilización de los PCB de desecho, las empresas deben considerar los beneficios de tres aspectos al adoptar la tecnología: (1) obtener beneficios ambientales. Ya no se ven afectados los beneficios de la protección ambiental sostenible o regional, a saber, el aire, la calidad del agua, el suelo y la salud humana. Beneficios de la reutilización. Realizar la reutilización y reutilización de PCB de desecho y reducir al mínimo la cantidad de residuos no reutilizables. Rentabilidad. El coste de eliminación de la reutilización de los PCB de desecho debe ser inferior. La obtención de este beneficio de bajo costo está estrechamente relacionada con la tecnología de procesamiento utilizada en el procesamiento.


1.Tres aspectos principales de la recuperación de desechosPCB Board

La recuperación y reutilización de PCB de desecho se ha llevado a cabo muy temprano en el mundo, es la recuperación de las piezas metálicas que contienen. El trabajo fue realizado principalmente por algunas fundiciones metálicas. El cobre, el oro y el níquel se utilizan en circuitos y terminales de PCB de desecho. Se han utilizado varios metales, como el plomo y el estaño, para conectar los componentes de los PCB. Los componentes electrónicos montados en una placa de circuito impreso también contienen metales preciosos como oro, plata y paladio. Según las estadísticas de investigación de las instituciones pertinentes, la placa base del ordenador de sobremesa contiene principalmente diversos componentes metálicos, cuya proporción es de cobre 66,9%, estaño 10,7%, hierro 10,3%, plomo 7,61%, oro 0,11%, paladio 0,02%, otros componentes metálicos 4,41%. El contenido de oro y paladio en el mineral original es inferior a 10 ppm, y el contenido de oro y paladio en la placa de PCB de desecho es 2 - 20 veces mayor que en el mineral original. La resina de PCB también contiene un componente ignífugo. Los pirorretardantes son principalmente compuestos que contienen bromo, óxido de antimonio, compuestos de fósforo, Etc.. estas impurezas deben separarse antes del refinado de cobre y la recuperación de PCB usados, que es la clave para garantizar la seguridad del proceso de recuperación de metales. En los últimos años, la investigación sobre la reutilización de PCB usados en todo el mundo se ha centrado principalmente en tres aspectos. Es decir, la tecnología de recuperación de metales, la tecnología de descomposición de todo el PCB y la tecnología de eliminación de halógenos de los PCB de desecho.


2. Metal en PCB de desecho

En la actualidad, el método de fundición de metales (llamado método seco) se utiliza principalmente para recuperar el metal de los PCB de desecho. Además, existen otros métodos de recuperación, como el método químico de disolución de metales (el método se denomina método húmedo) y el método biológico.


2.1 recuperación en seco de metales de PCB usados

El proceso de fundición de metales se utiliza para recuperar el metal de la placa de PCB de desecho, y el pretratamiento es necesario antes de la fusión y el procesamiento. Su pretratamiento utiliza destilación seca o trituración para separar los componentes metálicos y electrónicos montados en PCB. Este proyecto de desmontaje, separación y cribado es relativamente fácil de llevar a cabo. La separación y el cribado de los componentes de PCB de desecho pueden separarse mediante la diferencia de tamaño y densidad relativa. También se puede filtrar y separar a través de la electricidad estática, la fuerza magnética, la fuerza eólica, Etc.. pero el objetivo principal es mejorar la recuperación de metales. Cabe señalar que el proceso de destilación seca produce una cierta cantidad de gas. Estos gases contienen pirorretardantes bromados, por lo que deben quemarse completamente en un horno de combustión secundario. Con el fin de evitar la generación de bromuro durante la combustión alta, el gas después de la combustión debe enfriarse rápidamente con agua fría. En cuanto a las instalaciones de descarga y recuperación de aguas residuales, debe prestarse especial atención al cumplimiento de las normas relativas a los líquidos no contaminantes. El contenido de metal en los materiales recuperados se aumenta mediante la detección y separación, y luego se introduce en el proceso de refinado de cobre. Utilizando el método de fundición de cobre, el proceso de extracción del componente de cobre de la placa de PCB de desecho es poner la placa de PCB de desecho en el horno de autofusión, luego fundir a través del convertidor y el horno de refino, y extraer cobre por electrólisis. La escoria obtenida en el proceso de fundición contiene una gran cantidad de sio 2 en fibra de vidrio y puede ser reciclada como aglutinante (relleno), material de pavimentación y otras materias primas para productos reciclados. Para el reciclado y reutilización de metales en teléfonos móviles usados, un método de tratamiento muy popular es el método seco. Primero saca la batería del teléfono y luego recicla todo el cuerpo. En la actualidad, el Japón se centra en los proyectos de pretratamiento de la recuperación en la investigación y el desarrollo del reciclado y la reutilización de PCB usados. Para mejorar la eficiencia de la recuperación de metales, se estudiaron métodos eficaces para eliminar otros componentes distintos de los metales.


2.2 recuperación húmeda de metales de PCB usados

El método húmedo se utiliza para triturar halcones de pescado en PCB desechados. Estados Unidos: 271, 231) se recomienda el uso de soluciones ácidas para ionizar y disolver metales en PCB, luego añadir álcalis para precipitar plata, Etc.., con el fin de lograr el propósito de la recuperación. En el contenido de la investigación, también se propuso el método de sumergir el material roto de la placa de PCB abandonada en la solución mixta de ácido mineral y peróxido de hidrógeno y disolver el material metálico resultante.


3. Separación de componentes en PCB de desecho

En los últimos años, además de la recuperación del metal de los PCB de desecho, se han logrado grandes progresos en la reutilización de otros componentes de los PCB, haciendo hincapié en la separación y purificación de los componentes de recuperación. En la fabricación de sustratos de PCB, los adhesivos de resina comúnmente utilizados son resinas termoestables, como la resina epoxi y la resina fenólica, con el fin de lograr una alta fiabilidad y adherencia de alto nivel. Estas resinas termoestables se convierten en polímeros insolubles e insolubles después de su curado y moldeo, lo que dificulta su separación, eliminación y reutilización. Para la separación de resinas termoestables integradas en PCB, el principal proceso de separación en Japón es separar primero las resinas termoestables de PCB y luego los componentes metálicos y de fibra de vidrio restantes. Calienta y quema las placas de PCB y luego recupera los residuos de la combustión. Este ensayo se llevó a cabo en un horno rotatorio de combustión de GLP. El volumen de la cavidad interna del horno de combustión es de 1,3 mà 0,5 mà 0,5 m. Las muestras de PCB de desecho que deben recuperarse se colocan en el horno (5 kg) y se calientan a 1173 - 1223 °f (634 - 662 °C). En este estudio, también se llevó a cabo una prueba comparativa de la relación entre el PCB reciclado de diferentes tamaños y la tasa de recuperación. Los resultados de las pruebas muestran que las muestras de PCB de gran tamaño tienen una mayor recuperación de metales que las muestras de PCB de pequeño tamaño (véase la figura 4). Esto se debe a que las muestras de PCB son más pequeñas y dispersan más gas durante la combustión. Sin embargo, en la recuperación y el procesamiento de muestras de PCB de pequeño tamaño, el consumo de energía y el costo de recuperación son relativamente bajos.


4. Eliminación de componentes halógenos en PCB de desecho

En los productos eléctricos generales, los electrodomésticos, Etc.., con el fin de garantizar la seguridad, se a ñadieron a la resina de PCB pirorretardantes como halógenos y compuestos de antimonio. Actualmente se considera perjudicial para el medio ambiente y el cuerpo humano. Por lo tanto, la eliminación de halógenos en los PCB de desecho se ha convertido en un importante trabajo de investigación y desarrollo. Los resultados de las pruebas realizadas por los departamentos de investigación extranjeros muestran que el contenido de bromo representa alrededor del 9% (100% en peso) de los PCB de escritorio producidos en la década de 1990. El contenido de bromo y antimonio en la placa de PCB de productos electrónicos de televisión y oficina (OE) es de 4,4% - 5,3% y 0,4% - 0,9% respectivamente. La eliminación de halógenos en los PCB de desecho es principalmente la eliminación de bromo como ignífugo en los PCB. Desde la década de 1960, la investigación sobre la eliminación de halógenos en el mundo ha comenzado a aumentar. En la actualidad, la eliminación de halógenos se centra principalmente en la recuperación y reutilización "inocuas" de los PCB de desecho. La eliminación de halógenos en la placa de PCB tiene por objeto separar los átomos halógenos vinculados al anillo de benceno del anillo de benceno. Teóricamente, la separación entre el átomo de cloro y el anillo de benceno requiere 916 kJ / mol de energía, mientras que la separación entre el átomo de bromo y el anillo de benceno requiere 879 kJ / mol de energía. Los métodos de eliminación incluyen el método de solución y el método de reacción de estado sólido seco.

Método de Hidrogenación

Entre las diversas invenciones recientes de desalinización, la ruta del proceso de Hidrogenación es la más alta. El método de eliminación de halógenos de PCB por Hidrogenación consiste principalmente en que la placa de PCB que se va a tratar entra en contacto con hidrógeno en presencia de un catalizador metálico para producir una reacción entre halógenos y átomos de hidrógeno. Los catalizadores metálicos utilizados suelen ser metales nobles, como el paladio soportado por carbono activo, y algunos estudios han encontrado que los catalizadores de Hidrogenación, como el hidruro de aluminio a base de litio, se utilizan. El agente de Hidrogenación es principalmente ácido fórmico o Formiato.

Método de descomposición térmica

La descomposición térmica de las resinas que contienen halógenos ignífugos en los PCB de desecho permite que las resinas que contienen halógenos se descompongan en fase líquida o den lugar a la oleosidad (recuperación de petróleo crudo), y luego los compuestos halógenos libres se combinan con la alcalinidad añadida. El compuesto reacciona para extraer una sustancia que contiene halógenos. En algunas de estas eliminaciones de halógenos (por ejemplo, JP 10 - 24274, JP 2001 - 172426, JP 9 - 262565, JP 9 - 249581, Etc..), el tipo de catalizador alcalino en contacto y la temperatura de reacción son los siguientes: diferencia. Las resinas halógenas en los PCB de desecho son principalmente resinas epoxi bromadas. Después de la separación del bromo por descomposición térmica, el catalizador alcalino añadido (sal potásica) también reacciona con el bromo separado para formar bromuro potásico, que es fácil de recuperar. En cuanto a la recuperación de halógenos, este método de descomposición térmica es más estricto que el método de Hidrogenación. Sus halógenos libres se reciclan más a fondo.

Método de reacción de estado sólido

Los compuestos metálicos se utilizan para mezclar la resina seca en la placa de PCB de desecho y reaccionar en estado sólido para separar y extraer halógenos de la resina de la placa de PCB de desecho en forma de sal halógena. El método de reacción de estado sólido se utiliza para eliminar los componentes halógenos de la placa de PCB de desecho, y el óxido de calcio, el óxido de hierro, el dióxido de silicio y la alúmina se utilizan principalmente como compuestos metálicos.

Método bioquímico

En los últimos años, también se ha propuesto el uso de microorganismos para eliminar halógenos de los PCB de desecho. Sin embargo, el uso de este método para eliminar halógenos y tratarlos a niveles ppm toma mucho tiempo (días o incluso meses), por lo que no es adecuado para eliminar halógenos de un gran número de PCB desechados.

Electrólisis

Relevant research results put forward Este method of an electrolytic method to remove halogen in the PCB Board. Este es un método de proceso que puede ser ampliamente utilizado en el futuro.. It dissolves halogen compounds in the resin Cantidad de residuos PCB Board Y se separa por reacción electrolítica..