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Blogue PCB
Nouveau développement de la technologie de réutilisation des déchets de PCB
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Nouveau développement de la technologie de réutilisation des déchets de PCB

2022-06-02
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Author:pcb

1... GénéralitéArt.

1.1 néceArt.Art.ité de réutiliArt.er leArt. déchetArt. PCB board

À l'heure actuelle, le recyclage et la réutilisation des produits électroniques usagés et en fin de vie sont devenus une tâche très importante en ce qui concerne la mise en œuvre de la directive de l'UE sur le www et de règlements similaires dans diverses régions et pays du monde (ou sur le point de commencer à être pleinement mis en œuvre). Dans ce travail, la récupération et la réutilisation des PCB dans les déchets électroniques sont l'un des problèmes les plus importants. Cet article résume principalement les progrès technologiques du Japon dans ce domaine au cours des dernières années. Au cours des dernières années, les autorités japonaises compétentes ont étudié la teneur en PCB et la capacité de traitement des principaux déchets d'appareils ménagers au Japon. Le rapport (en masse) est inférieur à 10%. Les produits électroniques à forte teneur en PCB sont des produits informatiques. Le taux d'occupation des PCB dans l'ordinateur est de 2...0 à 3.0% (rapport de masse). Selon le Comité de promotion informatique 3R de la Japan Electronic Technology Industry Association, environ 65 000 ordinateurs d'entreprise au Japon doivent être recyclés chaque année. Selon l'enquête et la spéculation de l'Association japonaise de l'industrie des technologies de l'information électromagnétique, la quantité de déchets informatiques domestiques au Japon était d'envFer 10 000 tonnes en 2003, 50. 000 tonnes en 2013 et 80 000 tonnes en 2015.

PCB board

1.2 principes de recyclage des déchets de PCB

Les différents composants d'une carte de circuit imprimé, par exemple une carte mère d'ordinateur, se composent de trois matériaux principaux: un matériau métallique (environ 50,8% de la masse totale de la carte), un tissu en fibre de verre (environ 16,3%) et une résine organique (environ 32,8%). La séparation de ces trois composants du PCB est une tâche plus difficile. Par conséquent, dans le passé, ces déchets étaient généralement traités par enfouissement. Toutefois, cette méthode de traitement n'est pas conforme aux exigences de la directive « deee» de l'UE (la directive DEEE recommande un taux de régénération supérieur à 75% pour les produits informatiques et les petits appareils électroniques domestiques et un taux de récupération supérieur à 65%). Il faut donc s'efforcer de les recycler et de les réutiliser. En ce qui concerne la réutilisation des déchets de PCB, les entreprises devraient généralement considérer les avantages de trois aspects lorsqu'elles adoptent la technologie: (1) obtenir des avantages environnementaux. Les avantages d'une protection environnementale réaliste ou régionale, c'est - à - dire que l'air, la qualité de l'eau, les sols et la santé humaine ne sont plus touchés. Avantages de la réutilisation. Réaliser la réutilisation et la commercialisation des déchets de PCB et réduire au minimum la quantité de déchets non réutilisables. Rentabilité. Le coût du traitement des déchets de PCB réutilisés devrait être inférieur à. L'obtention de ce faible rapport coût - efficacité est étroitement liée aux techniques d'usinage utilisées dans l'usinage.


1.3 Principaux aspects du recyclage des déchetsPCB board

Le recyclage et la réutilisation des déchets de PCB ont été effectués très tôt dans le monde, c'est - à - dire la récupération des pièces métalliques qu'ils contiennent. Les travaux ont été effectués principalement par certaines fonderies de métaux. Les métaux tels que le cuivre, l'or et le nickel sont utilisés pour jeter les circuits et les bornes des PCB. Divers métaux, comme le plomb et l'étain, ont été utilisés pour relier les composants des PCB. Les composants électroniques montés sur les circuits imprimés contiennent également des métaux précieux tels que l'or, l'argent et le palladium. Selon les recherches et les statistiques des institutions concernées, la carte mère de l'ordinateur de bureau contient principalement divers matériaux métalliques, dont le rapport est de 66,10% de cuivre, 10,7% d'étain, 10,3% de fer, 7,10% de plomb, 0,10% d'or, 0,10% de palladium et 4,10% d'autres composants métalliques. La teneur en or et en Palladium du minerai brut contenant de l'or et du palladium n'est que inférieure à 10 ppm, tandis que la teneur en or et en Palladium des déchets de PCB est 2 à 20 fois plus élevée que celle du minerai brut. La résine utilisée pour les PCB contient également des composants ignifuges. Les retardateurs de flamme sont principalement des composés contenant du brome, de l'oxyde d'antimoine, du phosphore, Attendez.. Ces impuretés doivent être séparées avant le raffinage du cuivre et la récupération des déchets de PCB, ce qui est également essentiel pour assurer la sécurité du processus de récupération des métaux. Au cours des dernières années, la recherche sur la réutilisation des déchets de PCB dans le monde s'est concentrée sur trois aspects. C'est - à - dire la technologie de récupération des métaux, la technologie de décomposition de l'ensemble du PCB et la technologie d'élimination des composants halogènes des déchets de PCB.


2. Métaux dans les déchets de PCB

À l'heure actuelle, la méthode de fusion des métaux (appelée méthode sèche) est principalement utilisée pour récupérer les métaux des déchets de PCB. En outre, d'autres méthodes de récupération sont apparues, telles que la méthode de dissolution chimique des métaux (appelée méthode humide) et la méthode biologique.


2.1 récupération à sec des métaux des déchets de PCB

La méthode de fusion des métaux est utilisée pour récupérer les métaux des déchets de PCB et nécessite un prétraitement avant la fusion et le traitement. Son prétraitement utilise la distillation ou le broyage pour séparer les composants métalliques et électroniques montés sur les PCB. Ce projet de démontage, de séparation et de criblage est relativement facile à mettre en oeuvre. La séparation et le criblage des déchets de PCB peuvent être séparés par des différences de taille des particules et de densité relative. Il peut également être criblé et séparé par électrostatique, magnétisme, vent, Attendez.. mais l'objectif principal est toujours d'améliorer la récupération des métaux. Il est important de noter que le procédé de distillation à sec produit une certaine quantité de gaz. Ces gaz contiennent des retardateurs de flamme bromés et doivent donc être entièrement brûlés dans un four à combustion secondaire. Afin d'éviter que des bromures ne soient produits en cas de combustion élevée, les gaz brûlés doivent être refroidis rapidement avec de l'eau froide. En ce qui concerne les installations de rejet et de recyclage des eaux usées, une attention particulière doit être accordée au respect des normes relatives aux liquides non polluants. Par criblage et séparation, la teneur en métal des matériaux récupérés est augmentée, puis elle est introduite dans le processus de raffinage du cuivre. En utilisant la méthode de fusion du cuivre, le procédé d'extraction du cuivre à partir des déchets de PCB consiste d'abord à mettre les déchets de PCB dans un four à fusion automatique, puis à les fondre dans un convertisseur et un four de raffinage, puis à extraire le cuivre par électrolyse. Le laitier obtenu lors de la fusion contient une grande quantité de SiO2 présent dans la fibre de verre et peut être recyclé comme matière première pour les adhésifs (charges), les pavés et d'autres produits recyclés. Pour le recyclage et la réutilisation des métaux des téléphones portables usagés, une méthode de traitement très populaire est la méthode sèche. Il enlève d'abord la batterie du téléphone, puis récupère tout le corps. À l'heure actuelle, le Japon met l'accent sur les projets de prétraitement recyclés dans le cadre de la recherche et du développement sur le recyclage et la réutilisation des déchets de PCB. Étudier les moyens efficaces d'éliminer les composants autres que les métaux afin d'améliorer l'efficacité de la récupération des métaux.


2.2 récupération humide des métaux des déchets de PCB

La méthode humide est utilisée pour écraser les ospreys dans les déchets de PCB. États - Unis: 2713231) Il est recommandé d'utiliser une solution acide pour ioniser et dissoudre les métaux sur les PCB, puis d'ajouter de l'alcali pour précipiter l'argent, Attendez.., afin d'atteindre l'objectif de récupération. Dans cet article, on propose également une méthode pour immerger les matériaux brisés des déchets de PCB dans une solution mélangée d'acide minéral et de peroxyde d'hydrogène et dissoudre les matériaux métalliques obtenus.


3. Séparation des composants des déchets de PCB

Au cours des dernières années, outre la récupération des métaux des déchets de PCB, des progrès considérables ont été réalisés dans la recherche sur la réutilisation d'autres composants des PCB, en mettant l'accent sur la séparation et la purification des composants recyclés. Dans la fabrication de substrats de PCB, afin d'obtenir une grande fiabilité et une haute adhérence, les adhésifs de résine couramment utilisés sont les résines Celui - ci.rmodurcissables, telles que la résine époxy et la résine phénolique. Ces résines thermodurcissables deviennent des polymères insolubles et insolubles après durcissement et moulage, ce qui les rend difficiles à séparer, à éliminer et à réutiliser. En ce qui concerne la séparation des résines thermodurcissables qui ont été intégrées dans les PCB, le processus de séparation courant au Japon consiste d'abord à séparer les résines thermodurcissables des PCB, puis à séparer les composants métalliques et en fibre de verre restants. Il chauffe et brûle les PCB, puis récupère les résidus produits par la combustion. Cet essai est effectué dans un four rotatif à gaz de pétrole liquéfié. Le volume de la cavité interne du brûleur est de 1,3mé0,5 mé0,5m. Placer l'échantillon de déchets de PCB à récupérer dans un four (5 kg) et chauffer à 1173 - 1223 °F (634 - 662 °C). Dans cette étude, la relation entre les différentes tailles de PCB recyclés et le taux de récupération a également été testée. Les résultats des essais ont montré que les échantillons de grande taille de BPC présentaient une récupération de métaux plus élevée que les échantillons de petite taille de BPC récupérés (voir figure 4). Cela s'explique par le fait que les échantillons de PCB sont de petite taille et dispersent davantage de gaz produits pendant la combustion. Toutefois, la consommation d'énergie et les coûts de récupération sont relativement faibles pour le recyclage et le traitement des échantillons de PCB de petite taille.


4. Retirer les composants halogènes des déchets de PCB

Pour des raisons de sécurité, des retardateurs de flamme tels que les composés halogènes et antimoine ont été ajoutés à la résine des PCB dans les produits électriques généraux, les appareils ménagers, Attendez.. Il est actuellement considéré comme nocif pour l'environnement et le corps humain. Par conséquent, dans la recherche sur le recyclage des déchets de PCB, l'élimination des composants halogènes des déchets de PCB est devenue un travail important. Les résultats des essais effectués par les services de recherche compétents à l'étranger ont montré que la teneur en brome des PCB de bureau produits dans les années 1990 était d'environ 10% (le rapport de poids des PCB était de 100%). Les PCB de télévision, d'électronique de bureau (OE) et d'autres produits similaires (généralement en utilisant le cuivre phénolique comme matériau de base) ont une teneur en brome de 4,4% - 5,3% et une teneur en antimoine de 0,4% - 0,9%. L'élimination des composants halogènes des déchets de PCB consiste principalement à éliminer les substances bromées présentes dans les PCB en tant que retardateurs de flamme. Depuis les années 1960, la recherche sur la technologie d'élimination des halogènes a commencé à se développer dans le monde entier. À l'heure actuelle, l'élimination des halogènes consiste principalement à réaliser le recyclage et la réutilisation « inoffensifs » des déchets de PCB. L'élimination des halogènes contenus dans les PCB vise à séparer les atomes d'halogènes liés au cycle benzénique du cycle benzénique. En théorie, 916kj / mol d'énergie est nécessaire pour séparer l'atome de chlore du cycle benzénique et 879 kJ / mol d'énergie pour séparer l'atome de brome du cycle benzénique. Les méthodes d'élimination comprennent la méthode de la solution, la méthode de la réaction à l'état solide sec, Attendez..

Méthode d'hydrogénation

Parmi les diverses inventions récentes en matière de déshalogénation, les voies d'hydrogénation sont les plus nombreuses. Cette méthode d'élimination des halogènes dans les PCB par hydrogénation consiste principalement à traiter les PCB en contact avec l'hydrogène en présence d'un catalyseur métallique pour produire une réaction entre les atomes d'halogène et d'hydrogène. Les catalyseurs métalliques utilisés sont généralement des métaux précieux, comme le palladium supporté par le charbon actif, et certains résultats de recherche utilisent des catalyseurs d'hydrogénation, comme l'hydrure d'aluminium à base de lithium. L'hydrogénate est principalement de l'acide formique ou du formate.

Méthode de décomposition thermique

La décomposition thermique des résines contenant des retardateurs de flamme halogènes dans les déchets de PCB permet de décomposer les résines contenant des halogènes en phase liquide ou d'obtenir une huile (récupération du pétrole brut), puis de combiner les composés halogènes libres avec l'alcalinité ajoutée. Le composé réagit pour extraire une substance contenant des halogènes. Dans certains cas d'élimination de ces halogènes (p. ex., JP 10 - 24274, JP 2001 - 172426, JP 9 - 262565, JP 9 - 249581, Attendez..), les types de catalyseurs alcalins en contact et les températures de réaction sont les suivants: différences. La résine halogène dans les déchets de PCB est principalement de la résine époxy bromée. Après séparation du brome par décomposition thermique, le catalyseur alcalin ajouté (sel de potassium) réagit également avec le brome séparé pour former du bromure de potassium, qui est facile à récupérer. En ce qui concerne la récupération des halogènes, cette méthode de décomposition thermique est plus rigoureuse que la méthode d'hydrogénation. Ses halogènes libres sont recyclés plus complètement.

Méthode de réaction en phase solide

Les composés métalliques sont utilisés pour le mélange avec les tiges de résine dans les déchets de PCB et pour la réaction en phase solide afin de séparer et d'extraire les halogènes présents dans les déchets de PCB sous forme de sels halogénés. Cette méthode de réaction en phase solide est utilisée pour éliminer les composants halogènes des déchets de PCB. L'oxyde de calcium, l'oxyde de fer, la silice et l'alumine sont principalement utilisés comme composés métalliques.

Méthode biochimique

Ces dernières années, il a également été proposé d'utiliser des micro - organismes pour éliminer les halogènes des déchets de PCB. Cependant, l'élimination des halogènes par cette méthode et leur traitement à des concentrations de ppm prennent beaucoup de temps (des jours, voire des mois) et ne conviennent donc pas à l'élimination des halogènes des grandes quantités de PCB rejetés.

Électrolyse

Une méthode d'élimination des halogènes dans l'eau par électrolyse a été proposée.PCB board. Considère qu'il s'agit d'une approche de processus qui pourrait être largement adoptée à l'avenir. It dissolves halogen compounds in the resin Quantité de déchets PCB board Et les séparer par réaction électrolytique.