【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 本原因就是每年對(duì) 10 萬車電子垃圾的回收處理。而且發(fā)達(dá)國(guó)家電子垃圾不斷涌入國(guó)內(nèi)， 據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，全球每年從消費(fèi)過程、生活過程以及維護(hù)過 程所產(chǎn)生的電子垃圾總量約 2020萬到 5000萬噸。其中約 20%30%的電子垃圾的最終處理和再利用地是在中國(guó)，面對(duì)這樣嚴(yán)峻 的問題我國(guó)必須積極有效地開展廢棄 PCB 回收利用方面的研究，使這些寶貴的二次資源 [1] 得到科學(xué)合理的資源化和無害化處理，對(duì)促進(jìn)環(huán)境治理以及人類的可持續(xù)發(fā)展都有著極其重要的意義。 印刷線路板是電子工業(yè)的基礎(chǔ)，也是電子元器件工業(yè)中最大的行業(yè)。它應(yīng)用廣泛，是各類電子產(chǎn)品中不可或缺的重要部件，存在于由大到小幾乎所有的電子產(chǎn)品中 [1]。各種電子元器件的使用壽命都是有期限的，各類電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的 速度相當(dāng)快，這就意味著淘汰下來的電子產(chǎn)品會(huì)越來越多。有許多電子產(chǎn)品是在完成其使用壽命之后的正常報(bào)廢的；還有許多是由于電子技術(shù)的發(fā)展，在剛剛進(jìn)入市場(chǎng)甚至還未進(jìn)入市場(chǎng)即遭到淘汰。以計(jì)算機(jī)的開發(fā)為例，更新?lián)Q代的期限基本為兩年，然而液晶顯示器的出現(xiàn)，更使傳統(tǒng)球面顯示器電腦的淘汰量急劇增加。目前在全球范圍內(nèi)，未進(jìn)行回收安全處理的 CRT球面顯示器達(dá) 2億臺(tái)左右，其中中國(guó)約占 4 000 104 臺(tái) [2]。經(jīng)權(quán)威統(tǒng)計(jì)部門預(yù)測(cè)我國(guó)未來 3 年電腦產(chǎn)生量及年度報(bào)廢量如圖 1 所遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 2 示，由此可見，中國(guó)電子廢棄物數(shù)量驚人且處理現(xiàn)狀不容樂觀 [3.。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 3 1 廢棄電路板的結(jié)構(gòu)和國(guó)內(nèi)外研究狀況 線路板的結(jié)構(gòu) 廢棄線路板是玻璃纖維、強(qiáng)化樹脂和多種金屬的混合物，屬典型的電子廢棄物。普通線路板中含有大量對(duì)人體有毒有害的化學(xué)物質(zhì)，比如個(gè)人電腦 (PC)中，制造一臺(tái) PC 需要 700 多種化學(xué)原料，其中半數(shù)以上對(duì)人體有害。 表 1 列舉了 PC 中的集成印刷電路板部分元素組成及含量。 PC 的顯示器特別是 CRT 顯示器中則含有大量的汞、鉛、鎘、鉻等有毒或有害的物質(zhì)。如果不妥善處理與處置，不但會(huì)造成有用資源的大量流失，而且其所含有鎘和溴化阻燃劑等屬致癌、致畸、致突變物質(zhì)，汞、鉛等重金屬也會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。 從表 1 結(jié)果 [2,3] 可以看出，廢棄線路板中僅銅的含量就高達(dá) 20％以上，另外還有鋁、鐵等金屬及微量的金、銀等稀貴金屬?？梢姀U棄線路板具有比普通城市垃圾高得多的回收價(jià)值。若再考慮到電子廢棄物中有較高價(jià)值且仍可以繼續(xù)使用的部分元器件，如內(nèi)存條、微芯片等，電子廢棄物具有更高的潛在價(jià)值，蘊(yùn)藏著巨大的商機(jī)，回收利用的前景廣闊。 成分 含量 成分 含量 成分 含量 成分 含量 成分 含量 Ag 3300g/t Be Al % Bi % F % Sb % Sc 55g/t As % C % Fe % Se 41g/t I 200g/t Au 80g/t Cd % Ga 35g/t Sr 10g/t Hg 1g/t S % Cl % Mn % Sn 1% Zr 30g/t Ba 200g/t Ni % Mo % Te 1g/t Sio2 15g/t Cr % Br % 廢棄電子線路板回收國(guó)內(nèi)外研究狀況 發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)廢 PCB 回收常貴金屬及稀貴金屬很重視，投入大量資金對(duì)其進(jìn)行研究，所采取的技術(shù)手段通常分為兩大類：物理法和化學(xué)法。 物理法主要用于常見金屬如鋁、鐵、銅等的回收。采用拆卸、分選等技術(shù)來實(shí)行。 化學(xué)法有電化學(xué)法及濕法冶金，主要用于提純貴金屬如金、銀、鉑、釘?shù)取? 從世界各國(guó)處理流程來看，絕大多數(shù)加工商在預(yù)處理階段均采用了稱重一分類 — 破碎一粉磨一有機(jī)物焙燒遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 4 一熔煉一篩分一機(jī)械攪拌一選粒 — 物理分選的工藝。 從世界各國(guó)處理方法來看，國(guó)外注重采用智能拆解的回收方法。視覺識(shí)別技術(shù) 、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在廢舊電子電器產(chǎn)品回收領(lǐng)域的成功應(yīng)用更促進(jìn)了國(guó)外智能拆解技術(shù)的發(fā)展。其優(yōu)勢(shì)是對(duì)可識(shí)別的部分實(shí)現(xiàn)回收自動(dòng)化，可以保證回收物的統(tǒng)一性。智能拆解技術(shù)是今后廢舊電子產(chǎn)品回收領(lǐng)域發(fā)展的新方向。自動(dòng)化程度的提高可以給回收企業(yè)節(jié)省很大部分勞動(dòng)力投入。目前這種技術(shù)的發(fā)展與普及還有很大的可提升空間，首先是整個(gè)處理過程中還需要加入大量的手工操作才能實(shí)現(xiàn)，這樣設(shè)備運(yùn)行的效率還很大部分要受制于操作工人的效率；其次設(shè)備的適應(yīng)性不夠高，只能對(duì)手機(jī)和特定尺寸的印刷電路板等進(jìn)行處理，這樣機(jī)器的處理范圍存在一定的局限。再次， 設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)用較高，成本較大。 目前我國(guó)廢舊電路板回收處理技術(shù)還不成熟，開發(fā)投入嚴(yán)重不足。由于資金投入少、技術(shù)開發(fā)能力弱等素導(dǎo)致電子廢棄物加工處理工藝落后，技術(shù)及裝備水平極低，未有較先進(jìn)的技術(shù)和具有大規(guī)模的公司，一些與廢舊電路板加工處理相伴的環(huán)境污染物也未能得到妥善處理。目前我國(guó)電子廢棄物的處理方式基本有三種。 手工拆卸 靠回收廢品為生的小販往往將低價(jià)回收來的電子廢棄物通過清洗、修理或重新組裝 后作為新產(chǎn)品倒賣進(jìn)入流通市場(chǎng)、銷往農(nóng)村或者向非洲等貧困地區(qū)傾銷。這些廢舊電子 電器產(chǎn)品因超期“服役” 導(dǎo)致事故頻頻發(fā)生，成為危及人們生命和財(cái)產(chǎn)的重大事故隱患， 使用者對(duì)廢舊電子產(chǎn)品存在危害及其價(jià)值認(rèn)識(shí)不夠，將完全報(bào)廢后的電子電器產(chǎn)品隨意 丟棄，造成當(dāng)?shù)丨h(huán)境的嚴(yán)重污染。 人工回收 某些拆解作坊雇傭工人對(duì)電子廢棄物進(jìn)行手工拆解，依靠最簡(jiǎn)單的工具如錘子、鉗 子等，將含金量高的成分和一些能再利用的元器件進(jìn)行分類回收；或者采用最簡(jiǎn)單酸溶 解或露天焚燒等落后方式回收其中的金屬，剩下的回收價(jià)值低的就地丟棄或焚燒，致使 當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。 環(huán)保型處理 環(huán)保型處理在方式和設(shè)施上基本是靠引進(jìn)國(guó) 外技術(shù)或直接用國(guó)外企業(yè)的投資建設(shè)的，最近幾年已陸續(xù)有多家電子廢棄物處理企業(yè)投資建設(shè)。比如由美國(guó)富勒集遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 5 團(tuán)投資的南京金澤公司已于 2020 年建成投產(chǎn)， 2020 年 3 月湖南萬容科技有限成立了“廢舊電路板的回收與利用項(xiàng)目”研發(fā)小組，對(duì)廢 113PCB 板的回收綜合利用及發(fā)展前景等方面的技術(shù)難題進(jìn)行了認(rèn)真的研究估算和考察，并做了大量的考證工作及工藝試驗(yàn)，于 2020 年初開始投放市場(chǎng)，實(shí)行規(guī)?；a(chǎn)。先后在深圳公明鎮(zhèn)、廣東東莞及江蘇無錫等地建立了廢舊電路板回收處理基地，并取得了理想的效果。但是國(guó)內(nèi)處理廢舊電子物資的技術(shù)與國(guó)外相比 比較落后，很多處理技術(shù)都是以回收原料為目的的，回收效益不高，存在很大環(huán)境污染方面的問題。在具體操作方面，大部分以手工拆卸分離為主，回收效率很低，直接接觸某些有毒害的金屬對(duì)操作人員的身體健康也存在很大的威脅。從這些方面看，國(guó)內(nèi)回收技術(shù)的發(fā)展空間還很大，要發(fā)展回收技術(shù)， 首先是要解決回收處理中的污染問題，在化學(xué)處理方面需要研究一些替代氰化物等有毒物質(zhì)的處理方法，例如用有機(jī)溶劑處理，或生物冶金等方法以適應(yīng)環(huán)保方面的要求；其次提高回收的效率，就是要更多的回收廢舊電子產(chǎn)品中的可重新利用的元件：第三要學(xué)習(xí)國(guó)外的智能拆解 技術(shù)，增大資金投入，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，使廢舊電子產(chǎn)品的處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 6 2 機(jī)械物理分離法的介紹 機(jī)械物理分離法 機(jī)械處理技術(shù)采用的主要是物理方法 ,首先通過破碎實(shí)現(xiàn)廢棄電子線路板中的金屬與非金屬的解離 ,然后根據(jù)所含金屬和非金屬材料的物理性能不同 ,利用不同的分選方法將這些材料加以分離。廢棄電子線路板的機(jī)械處理方法包括拆解、破碎、風(fēng)力分選、磁選、篩分、渦流分選、電選等。 廢棄 PCB 上電子元器件的拆卸 目前 ,中國(guó)拆卸技術(shù)工藝相當(dāng)落后 ,一般由手工完成?？紤]到 PCB 的基板和上面的元器件 在組成和結(jié)構(gòu)上有很大的差異 ,國(guó)外一些公司開發(fā)了新的技術(shù)方法 ,在處理廢棄 PCB 時(shí) ,將電子元器件拆卸下來分開單獨(dú)處理。日本一家公司開發(fā)了一套自動(dòng)拆卸廢電路板中電子元器件的裝置 ,這種裝置主要利用紅外加熱和兩級(jí)去除的方式（分別利用垂直和水平方向的沖擊力作用 )使穿孔元件和表面元件脫落 ,不會(huì)造成任何損傷 ,然后再結(jié)合加熱、沖擊力和表面剝蝕技術(shù) ,使電路板上 96%的焊料脫焊 ,用作精煉鉛和錫的原料。德國(guó)也一直在研究廢電路板的自動(dòng)拆卸方法 ,采用與電路板自動(dòng)裝配方式相反的原則進(jìn)行拆卸 ,先將廢電路板放入加熱的液體中融化焊料 ,再用一 種 SCARA 機(jī)械裝置根據(jù)構(gòu)件的形狀分檢出可用的構(gòu)件。 破碎 對(duì)于機(jī)械分離技術(shù)來講 ,使各種材料盡可能充分地單體解離是高效率分選的前提。由于廢棄 PCB 主要由強(qiáng)化樹脂板和附著其上的銅線等金屬組成 ,硬度較高、韌性較強(qiáng) ,采用具有剪切作用的破碎設(shè)備可獲得較好的解離效果。研究發(fā)現(xiàn) ,一般破碎到 mm 時(shí)金屬基本上可以達(dá)到 100%的解離 ,但破碎方式和級(jí)數(shù)的選擇還要視后續(xù)工藝而定。另外 ,廢棄 PCB 的破碎過程中會(huì)產(chǎn)生大量含玻璃纖維和樹脂的粉塵 ,阻燃劑中含有的溴主要集中在 mm 以下的顆粒中 ,而且連續(xù)破碎時(shí) 還會(huì)發(fā)熱 ,散發(fā)有毒氣體 ,因此必須注意除塵和排風(fēng)。張洪建等根據(jù)廢棄線路板非金屬組成及破碎特性 ,通過熱重 紅外分析熱解實(shí)驗(yàn)等手段證實(shí)和研究了干法破碎中存在的二次污染問題 ,提出了應(yīng)用濕法破碎的解決方案。瑞典開發(fā)了一種旋轉(zhuǎn)式破碎機(jī) ,在中間轉(zhuǎn)筒周圍安裝著一套能夠自由旋轉(zhuǎn)的壓碎環(huán) ,依靠壓碎環(huán)與設(shè)備內(nèi)壁之間的剪切作用破碎物料。用這種破碎機(jī)可以減小解離后金屬的纏繞作用。日本的回收工藝采用兩遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 7 級(jí)破碎 ,分別使用剪刀破碎機(jī)和特制的具有剪斷和沖擊作用磨碎機(jī) ,將廢板粉碎成 mm～ mm 左右的碎塊。德國(guó)在破碎階段用旋轉(zhuǎn) 切刀將廢板切成 2 cm 2 cm大小的碎塊 ,磁選后再用液 氮冷卻 ,然后送入錘磨機(jī)碾壓成細(xì)小顆粒 ,從而達(dá)到好的解離效果 [4] 分選 分選 [5] 主要是利用粉碎后粉體各組分不同的物理化學(xué)性質(zhì) ,采用重力分選、磁電分選、化學(xué)分選、電選等手段將其分離開來。美國(guó)利用強(qiáng)力旋流分選機(jī)從個(gè)人電腦的 PCB 中回收鋁 。利用破碎、篩分、電選和磁選的方法從廢棄電子線路板中實(shí)現(xiàn)金、銀與鐵、鋁、鋅