废印刷电路板(PCBs)处理技术

2008-10-15 互联网 作者:佚名 A+  A-

•粗料尺寸的主要减小棗这是通过破碎机实现的,该破碎机具有多用途的回转切刀
•粗料黑色金属分离棗利用安装在上方振荡型进给传送带的稀土磁铁实现的,能够高效分离一定范围尺寸的黑色金属颗粒
•磨碎棗在一个锤磨机机内,利用高耐磨锤和内衬和专利的格栅,对电路板进行磨碎,磨机的作用还包括对金属颗粒的球形化效应。
•分类棗利用自清洁筛
•静电分离棗通过对中等范围颗粒部分的回流再循环,真正地完全分离了金属部分
•尺寸的进一步减小棗对尺寸过大的颗粒进行二次磨碎,从而进一步减小尺寸。
利用二次静电分离机,Hamos系统还可以加入密度分离(用于铝的提炼)和(来自的任何排出物的)灰尘处理。这个基于传送带的成套系统是在负压下工作的,消除了任何空气污染,目前可得到的处理能力达到每小时4吨。该系统所有的产物都自动装入袋内运走。在增强机械处理系统的有效性方面已经做了大量的工作。例如,采用多个磨碎转子和涂陶瓷系统的新型磨碎工艺技术的开发,能够产生不到一毫米的颗粒的精磨。这又能使后续的离心式分离技术的效率实现97%铜回收产量。通过采用双磨碎阶段,提高了磨碎过程的效率:一个是压碎过程,一个是精细磨碎过程。压碎过程结合了切削和剪切作用力,而精细磨碎过程结合了剪切和冲击作用力。利用这种有效的颗粒精磨,研究了过筛分离和重力分离,得出的结论是,最有效的方法是利用带有一个高空气涡旋系统的离心分类机进行的重力分离。德国Daimler-Benzin Ulm的研究人员已经开发出一种机械处理方法,有能力提高金属分离效率,甚至能从废PCB组件处理过程的颗粒粗磨工序后产生的残余细粉尘中分离出金属。他们认为纯机械的方法是成本最有效的方法,他们工作的主要目的是增加回收金属的纯度,以便在后续的熔炼过程中使可能产生的污染排放最小。他们的工艺过程包括:将粗料尺寸初步减小到~2cmx2cm部分,然后磁分离出铁类成分,之后进行低温研磨阶段。在内进行研磨时,发现聚合物成分在小于70℃温度下的脆化,增强了聚合物从有色金属成分中的分离。在操作中,在锤磨机中填入-196℃的液氮,液氮的作用既能使塑料成分发生脆化,又能使过程冷却。此外,在惰性环境中对材料进行研磨,消除了塑料产生氧化副产品(如二恶英和呋喃)的可能性。在这个增强的研磨阶段后,通过筛分和静电过程将金属和非金属部分分离。Daimler-Benz的工程师进行的成本分析已经指出,这样的过程是经济上可行的,甚至在处理相对低级的(含有极少量贵金属的)废PCB时。正在进行的一些研究活动都是涉及开发分离出的聚合物部分的处理过程,为此三菱重工已经建立了一个气化和甲醇厂。对空气台分离系统进行了研究,目的是利用电磁分离法实现从经粉碎的7mm废PCB颗粒输入中分离出金属和塑料成分。铜、金和银的回收率分别为76%、83%和91%,这些数据可说明该方法有效,但仅仅是对低级废PCB或一般的电子废物。
3.4湿法冶金方法
已经开发出许多湿法冶金技术,并已达到工厂中试阶段,初步成本研究表明所有材料(分立的元件除外)的潜在回收的运作利润约在每吨200美元左右。在美国,已经开发了基于溶剂分解作用的方法,既能更有效地回收金属又能回收塑料材料(如环氧衍生物)而且回收材料质量高,同时还有一个附加的好处是能够提取卤素和溴化碳氢衍生物。在相对小的规模上,已经有许多湿法冶金方法传统上用来专门从印刷板插座中回收黄金。在分立的印刷板插座和镀金组件上常使用这样的方法,这些组件是利用空气切刀等手工从废电路板上分离出来的。这些方法或者通过铜基材的酸性溶液以金属屑的形式释出黄金,或者黄金在氰化物或硫脲中的溶解,接着对镀锌进行电泳或化学沉淀。利用非选择性的滤取液溶解废PCB中的非贵金属,也已经受到了关注。对使用稀释矿物酸的可行性以及基于浓度和分离的金属回收技术(如溶剂提取、离子交换、吸附和置换沉淀)已经进行了各种研究。在英国,在湿法冶金回收废PCB方法上有两个潜在重要的开发项目,这两个项目在预工厂中试阶段均证实了可行性。其中一个是剑桥大学牵头的研究小组,利用选择性溶解/电解回收路线,回收单个的金属成分。焊料回收阶段采用一种基于氟硼酸的焊料选择性(非铜酸洗)可再生滤取液。这可能或不可能在机械预处理厂使用,被溶解的焊料能够以纯金属形式被电解回收。然后进行对铜及PMG金属的选择性滤取。在机械精磨前选择性地除掉焊料的能力,在拆解和元件完整性及回收方面具有优势。剑桥小组所采用的机械预处理方法包括了破碎、磁分离、涡流分离和分类。第二个开发项目是伦敦帝国学院小组的项目,采用一种单一的滤取液路线,通过氯化物离子的活动在水性酸溶液中产生氯气,对小于4mm的集成废PCB进行破碎和分类。这样生成了多金属滤取电解质(含有可得到的所有金属成分),溶解的氯气与受控的质量转移速率有关。该项目也证明了通过电解质薄膜对单个的金属进行金属回收的可行性。
3.5拆解
拆解被认为是实现废PCB组件的固有价值的一个组成部分。因而,它可以在多个层次上进行:由OEM(原始设备制造商)或设备制造商自已从次品或过剩产品中回收元件,用于重新使用或更换;由为制造商执行上述功能的专业承包商,或者回收商或拆解商进行,用于二手元件市场的销
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