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

Relevant research results put forward этот method of an electrolytic method to remove halogen in the панель PCB. считать это процедурным подходом, который может быть широко принят в будущем. It dissolves halogen compounds in the resin количество отходов печатных плат и разделять их через электролитическую реакцию.