Thiết kế điện tử - Công nghệ PCB Công nghệ xử lý và tái sử dụng bảng mạch đã qua sử dụng

Công nghệ PCB Công nghệ xử lý và tái sử dụng bảng mạch đã qua sử dụng

Tái chế bảng mạch phế liệu là một ngành công nghiệp mới nổi. Với số lượng lớn các thiết bị gia dụng bị loại bỏ, số lượng các bảng mạch đã qua sử dụng ngày càng tăng và giá trị tái chế của chúng cũng thu hút sự chú ý của nhiều nhà đầu tư, trở thành một ngành công nghiệp đầy hứa hẹn. Các thành phần của bảng mạch bị loại bỏ là phức tạp và quá trình tái chế là khó khăn. Ngoài ra, một lượng lớn các chất hữu cơ được thêm vào bảng trong quá trình sản xuất. Bất kỳ sơ suất nào trong quá trình tái chế bảng mạch đã qua sử dụng đều có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Hiện nay, công nghệ tái chế bảng mạch phế liệu của Trung Quốc vẫn còn tương đối lạc hậu, và sự phát triển của công nghệ chế biến bảng mạch phế liệu tiên tiến đã trở thành đối tượng nghiên cứu của nhiều kỹ thuật viên. Bài viết này nhằm giới thiệu và bình luận về công nghệ tái chế hiện tại của bảng mạch đã qua sử dụng.

1. Các thành phần của bảng mạch bị loại bỏ Bảng mạch bị loại bỏ bao gồm bảng đồng bị loại bỏ (CCL), bảng mạch in bị loại bỏ (PCB), bảng mạch in với mạch tích hợp và thiết bị điện tử (thường được gọi là bảng mạch bị loại bỏ).

1. Chất thải tấm đồng

Tấm ốp đồng là nguyên liệu thô để sản xuất bảng mạch in, chủ yếu bao gồm chất nền, lá đồng và chất kết dính. Vật liệu chính của chất nền là nhựa tổng hợp và vật liệu gia cố. Trong số đó, nhựa tổng hợp chủ yếu bao gồm nhựa phenolic, nhựa epoxy, polytetrafluoroethylene và như vậy, vật liệu gia cố thường bao gồm giấy và vải.

Bề mặt của chất nền là lá đồng. Lá đồng được sản xuất bằng phương pháp gia công cơ khí và điện tích. Hiện nay chủ yếu áp dụng phương pháp điện tích để sản xuất. Độ dày của lá đồng thường là 18, 25, 35, 70 và 105. Lá đồng được gắn chặt vào bề mặt bằng chất kết dính để tạo thành một tấm ốp đồng.

Hiện nay, một số lượng lớn các tấm ốp đồng được sử dụng ở Trung Quốc bao gồm tấm ốp giấy phenolic, tấm ốp giấy epoxy, tấm ốp bằng vải thủy tinh epoxy, tấm ốp bằng Teflon và tấm ốp bằng polyimide linh hoạt. Trong số đó, các thiết bị điện dân dụng từ đầu trung bình trở lên, các dụng cụ và thiết bị sử dụng tấm ốp bằng đồng epoxy (giấy hoặc vải thủy tinh) và số lượng lớn hơn. Phenolic giấy tráng đồng laminate chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị dân dụng trung bình và thấp.

Chất thải đồng laminate đề cập đến các sản phẩm bị lỗi và phế liệu được tạo ra trong quá trình sản xuất. Chúng trông có màu vàng và thường được gọi là bảng màu vàng vì có lá đồng ép trên bề mặt. Hàm lượng đồng của các tấm laminate phủ chất thải thay đổi từ thấp đến khoảng 15% đến hơn 70%. Nó là một nguồn tài nguyên quan trọng để tái chế đồng.

2. bo mạch in bị bỏ rơi

Bảng mạch in được gọi là PCB. Thông thường, các mẫu dẫn điện được làm trên vật liệu cách điện từ mạch in, bản in gốc hoặc kết hợp cả hai được gọi là mạch in, trong khi các mẫu dẫn điện cung cấp kết nối điện giữa các thành phần trên chất nền cách điện được gọi là đường in, tùy thuộc vào thiết kế được xác định trước. Các bảng hoàn thiện cho mạch in hoặc mạch in được gọi là bảng mạch in.

Bảng mạch in chủ yếu được sử dụng để cung cấp hỗ trợ cho việc lắp ráp cố định các linh kiện điện tử khác nhau như mạch tích hợp, nhận ra hệ thống dây điện và kết nối điện hoặc cách điện giữa các linh kiện điện tử khác nhau như mạch tích hợp và cung cấp mô hình hàn điện trở để hàn tự động, Cung cấp các ký tự và đồ họa nhận dạng để chèn, kiểm tra và bảo trì các thành phần.

Hầu như tất cả các thiết bị điện tử mà chúng ta có thể nhìn thấy đều có PCB, chẳng hạn như máy tính, máy tính, thiết bị điện tử truyền thông, hệ thống vũ khí quân sự, v.v. PCB được sử dụng để kết nối điện giữa chúng miễn là có các thành phần điện tử như mạch tích hợp. Các bảng máy tính phổ biến về cơ bản là các bảng mạch in hai mặt dựa trên vải thủy tinh epoxy. Một bên được sử dụng để chèn các yếu tố và một bên được sử dụng để hàn pin yếu tố. Các mối hàn thường rất thường xuyên.

Các sản phẩm khiếm khuyết được tạo ra trong quá trình sản xuất bảng mạch in là những gì chúng ta thường gọi là bảng mạch in bị bỏ rơi. Bởi vì chúng chủ yếu là màu xanh lá cây, chúng còn được gọi là bảng màu xanh lá cây. Trong sản xuất bảng mạch in, bảng mạch in vẫn là một trong những nguồn tài nguyên để tái chế đồng, mặc dù một số đồng đã bị ăn mòn và hàm lượng đồng trong bảng in thấp hơn so với laminate đồng phủ.

3. Bảng mạch phế liệu

Thẻ mạch phế liệu chủ yếu bắt nguồn từ các loại thiết bị điện phế liệu. Có rất nhiều loại. Thông thường có bảng xanh và bảng vàng. Trong số đó, bảng màu xanh lá cây chủ yếu được loại bỏ từ TV, máy tính và thiết bị liên lạc bị bỏ rơi, có giá trị cao; Tấm vàng chủ yếu được tháo ra từ máy ghi âm, thiết bị âm thanh, máy giặt và điều hòa, giá trị rất thấp.

Các thành phần của bảng mạch bị loại bỏ phức tạp hơn. Ngoài bảng mạch in, nó cũng chứa các mạch tích hợp và các thành phần điện tử khác nhau. Các thành phần chính là silica, lá đồng, chì, thiếc, sắt và dấu vết kim loại quý cũng như các chất hữu cơ như nhựa, nhựa, sơn và như vậy, do đó khó xử lý hơn nhiều so với các tấm laminate đồng đã qua sử dụng và bảng mạch in đã qua sử dụng.

2. Quá trình chế biến trọng lực của bảng mạch đã qua sử dụng

Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc trọng lực beneficiation. Tấm chất thải đầu tiên được nghiền nát đến một kích thước hạt nhất định, sau đó lấy nước làm phương tiện truyền thông và xử lý bằng bình lắc, cuối cùng đạt được mục đích tách đồng, sợi thủy tinh và các vật liệu gia cố khác. Màn hình rung là một bề mặt giường với nhiều dải qua lại song song hoặc rãnh theo hướng dọc. Nó sử dụng sức mạnh cơ học để thực hiện các chuyển động đối ứng không đối xứng trong khi làm việc với dòng chảy bề mặt nghiêng mỏng, để lại các hạt lỏng lẻo trên bề mặt giường. Quá trình phân tầng, phân vùng và phân loại khoáng sản theo mật độ khác nhau. Sản phẩm cuối cùng của phương pháp tái lựa chọn để xử lý phế liệu đồng laminate là bột đồng, nói đúng ra là một loại phế liệu đồng có đường kính khoảng 20-40 lưới. Vì màn hình rung là một thiết bị beneficiation và sản phẩm cuối cùng trong quá trình beneficiation là tập trung chứ không phải là kim loại tinh khiết, hàm lượng đồng trong bột đồng thu được bằng cách xử lý bảng mạch thải theo phương pháp này là khoảng 85 đến 95%. Nếu bạn đang xử lý bảng mạch không chứa mạch tích hợp và các thành phần, bột đồng chứa một lượng nhỏ sắt, chì và thiếc.

Nguyên liệu đầu tiên được nghiền nát bởi máy nghiền và sau đó đi vào quá trình nghiền thứ hai, làm cho nó trở thành vật liệu nghiền có kích thước hạt khoảng 20-40 lưới. Việc bổ sung nước liên tục trong quá trình nghiền, không chỉ đóng vai trò của thiết bị làm mát, mà còn làm cho chất thải và nước tạo thành bùn, cả hai đều tránh ô nhiễm bụi trong quá trình nghiền và có lợi cho chất thải chảy trực tiếp vào quy trình tiếp theo. Bùn hình thành sau khi nghiền đi vào màn hình rung để phân loại trọng lực. Dưới tác động của rung động và trọng lực, các hạt đồng được tách ra khỏi sợi thủy tinh bị hỏng. Các hạt đồng trượt vào một bể thu thập đặc biệt và thường xuyên được lấy ra khỏi nước và sấy khô bằng máy sấy quay. Sau đó sấy khô để có được sản phẩm cuối cùng bột đồng. Để cải thiện tỷ lệ phục hồi, vật liệu đi qua màn hình rung đầu tiên phải đi qua màn hình rung thứ hai để thu hồi thêm đồng trong đó. Bột đồng thu được từ giường rung đầu tiên có chất lượng tốt hơn với hàm lượng đồng từ 85% đến 95%, trong khi tạp chất bột đồng thu được từ lần thứ hai cao hơn và hàm lượng đồng thường dưới 80%. Sau khi tách bột đồng, bùn sợi thủy tinh vỡ đi vào bể lắng nhiều giai đoạn để kết tủa tự nhiên, nước được tái chế. Sau nhiều năm thực hành đã chứng minh, công nghệ trọng lực beneficiation đối với việc xử lý bảng đồng đã qua sử dụng là tốt nhất, tiếp theo là bảng mạch in, nhưng không thể xử lý bảng mạch đã qua sử dụng. Hiện nay, một số doanh nghiệp thường sử dụng quá trình khử khoáng thủ công trong các lò khử khoáng đơn giản trước khi xử lý bảng mạch thải và nghiền nát các linh kiện điện tử sau khi loại bỏ chúng. Với sự phát triển liên tục của công nghệ công nghiệp điện tử, tỷ lệ sản phẩm tốt của tấm đồng phủ và tỷ lệ vượt qua của bảng mạch in tiếp tục được cải thiện, số lượng tấm đồng phủ bị loại bỏ dần dần giảm. Đồng thời, do sự gia tăng các sản phẩm cơ điện tử bị loại bỏ, số lượng bảng mạch bị loại bỏ cũng đang tăng lên nhanh chóng. Trong tương lai, số lượng bảng mạch bị loại bỏ sẽ lớn hơn.

Việc sử dụng công nghệ chế biến khoáng sản trọng lực để xử lý bảng mạch đã qua sử dụng có ưu điểm là đầu tư thấp và quy trình đơn giản, nhưng không thể xử lý trực tiếp bảng mạch đã qua sử dụng. Quá trình này sản xuất bột đồng có hàm lượng tạp chất cao, không tiện cho việc sử dụng trực tiếp. Ngoài ra, đồng chứa chì và thiếc, và tỷ lệ thu hồi kim loại thấp. Ngoài ra, các mảnh sợi thủy tinh được tạo ra rất khó xử lý và có thể ảnh hưởng đến môi trường trong quá trình tích lũy. Hiện tại, một số công ty đang cố gắng biến chúng thành vật liệu xây dựng như gạch hoặc chế biến chúng thành các vật liệu khác, nhưng những vật liệu được làm từ chất kết dính hữu cơ này có tuổi thọ ngắn và một khi bị hư hỏng, chúng sẽ lại trở thành nguồn gây ô nhiễm.