废印刷电路板(PCBs)处理技术

2.4回收的经济性
为了对回收废PCB中所涉及的经济驱动力进行评价，表2列出典型的中等集成的电路板废物的近似固有价值：（金属价值基于2002年6月伦敦金属交易水平）。
表2：中等PCB废物中近似含量和金属价值

从这种分类细目及相关的成本因素可以看出以下几点：
􀁺废电路板约90%的固有价值是在金和钯成分上。
􀁺商业化熔炼厂运作一般能提取到样品贵金属价值的92%-98%。
􀁺被商业熔炼厂所征收的基本费用将在每吨400欧元–1000欧元，包括取样和运输成本。
显然，对于含有低于这些含量水平的贵金属（被分类为低级）的废PCB而言，通过熔炼进行处理是不经济的。同样重要的是，必须牢记回收商不得不购买废PCB组件，它们尽可能最大限度地回收所含的贵金属。这最好通过电路板的破碎而不使用任何附加的精磨和分类（以减小体积）来实现。
3.出现的技术和最新发展
3.1概述
高温热解法回收废电路板组件的成本有效性，（除那些具有相对高含量的贵金属外），再加上对生态的日益关注，已经对这种方法的长期可行性产生了怀疑，并为开发更具有可持续性的方法（包括机械和湿法冶金技术）提供了动力。为了实施高水平的回收，显然任何一种方法都必须包括含贵金属电路板以外的废电路板组件的处理。新方法应更加实际地针对整个回收问题，包括再利用和为废电路板的GRP成分而开发的下游应用。所有现有的和潜在的处理方法都涉及机械或机械/湿法冶金方法。由于输入材料的本质，甚至是最复杂的湿法冶金处理模式都涉及一定程度的机械处理。机械处理系统目前已实现了比湿法冶金系统更大程度的发展，尽管这些系统的输出一律都是在商业熔炼炉内进行最终的高温热解处理，但在加强型机械处理系统的操作中仍然存在诸多优点。机械系统的主要优点在于它们的摳蓴模式操作，不使用任何化学成分，而在湿法冶金系统中化学成分是必需的。使用化学方法将带来下游环境要求，或者是液体污染或者是气体污染。然而，应当注意，湿法冶金方法确实是熔炼的真正的替代处理方法，并可能实现较高的金属回收量。在涉及到高价值废PCB时，这一点特别重要；贵金属从工艺过程中的损失可能在机械回收路线内是存在的。最终，必须应对成本有效性和生态担忧问题；通过输入材料（输入材料主要还是金属的，而且通过为下游应用而预先除掉聚合物部分而得以优化了），提到的这两种方法可以从根本上得以改善。通过开发适用于高价值废电路板的湿法冶金方法，同时对低级废电路板完全利用机械方法，这样将能更好地解决总体回收的限制。
3.2废PCB的特点
废PCB的特点是极大的多相性和相对高的复杂性，对集成废电路板而言复杂程度更大一些。特别是无机物的水平是不同的，贵金属以及铜、焊锡、各种合金成分、有色金属和黑色金属的水平相对较低。所以，废PCB中存在的材料和元件的固有物理和化学性质上存在着太多的差异，而实际上电子废物作为一个整体，允许将它们分离成各自不同的部分的回收方法。诸如材料密度、导电性、聚合重整、游离尺寸、化学活性、阳电性和对磁场的响应等特点最终决定了使用的机械和湿法冶金分离路线。目前及潜在的回收技术和设施已经被开发用于探索这些材料性质的差异。表3中给出废PCB中存在的材料的密度范围。
表3：废PCB中材料的密度范围

3.3机械方法
所有机械系统都有增强分离各部分材料的产量的目标，特别是所含有的贵金属。对原材料加工行业使用的基础机械技术，进行了调整或采用，精炼法已经寻求解决产量限制及成本有效性问题。产量问题从一开始建立处理所有类型电子废物的方法模型时就是显然的，直到上个世纪九十年代以后才对机械处理方法进行了有意义的开发工作，当时瑞士的斯堪维的亚回收AB公司实施了一个处理电子废物的机械概念。这不是专门针对废PCB的处理，而是作为预分选阶段的一部分，将PCB拆除进行专业处理。德国和瑞士最新的工作进展已经看到，实施基于机械的方法用于电子废物的处理和分离，其中FUBA在处置废PCB方面的工作是最突出的。1996年，德国的Noell Abfall and Energietechnik公司开设了一个年处理能力21000吨的工厂，能够处理范围很广的电子废物，但主要以冗余通讯电子废物为重点。该系统也涉及到预先手工拆解出废PCB和固有的贵金属。整个方法采取了一个三阶段释放和后续分离路线，通过上方安装的永久磁铁和涡流技术实现电磁分选。采用了空气台技术用来分别分离5-10mm、2-5mm和小于2mm范围的颗粒部分。还可以使用机械和物理机械方法处理废PCB，作为单独的处理阶段，即磨碎,、磁分离或结合成一个成套的处理系统，输出是金属和非金属部分。输出材料将在二手塑料市场找到应用，或被用在专门开发的应用场合。据报导，FUBA已经开发了它们的整体机械处理系统，目前仅用于废非集成电路板或者辅助的层压板。处理广泛的电子废物材料的一揽子机械系统（包括集成的和非集成的废PCB）商业上是可得到的。其中一个是德国Hamos公司开发的自动化综合机械系统，由以下几个阶段组成：