废弃电路板的资源特点及回收处理技术

摘要：本文对废弃电路板的资源特点进行了总结，综述了目前应用较广的几种废弃电路板回收技术，即机械处理法、火法、湿法和热解技术，简要分析了现有技术的优势和不足，并展望了废弃电路板资源化技术今后发展的方向。
关键词：废弃电路板；处理技术；回收
印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)是电子工业的基础，是各类电子产品中不可缺少的重要组成部分。近年来，由于电子与信息行业的产品更新换代加速，导致大量电子废弃物形成，废弃电路板的数量以惊人的速度逐年增加。据估计，废弃电路板在电子废弃物中所占的比重为3%左右。以电子工业发达的广东省东莞市为例，每月产生的废弃电路板超过5000吨，整个广东省超过8000吨。除国内产生大量的废弃电路板外，每年大量进口的电子废弃物中也含有大量的废弃电路板。
废弃电路板主要由有机强化树脂、玻璃纤维、铜箔和电子元件组成，其中含有大量的有价金属（如铜、铁、铝、锡、铅等），还含有贵金属（如金、银、铂、钯等），具有很高的资源回收价值。然而，废弃电路板中还含有铅、汞、镉、铬等多种重金属和聚氯乙烯、卤化物阻燃剂等有毒有害物质，处理不当将对环境造成严重的二次污染。因此，如何有效地实现废弃电路板无害化回收，实现其再资源化，对于减轻环境压力和防止环境污染，提高二次资源的再利用率，确保我国经济、社会和环境可持续发展都有着十分重要的意义。
一、废弃电路板资源特点
1.废弃电路板的来源
废弃线路板的来源主要有两个，一是废弃的电子电器产品中所含有的印刷线路板，二是印刷线路板在生产过程中形成的边角料和报废品。从计算机、电视机到电子玩具等，几乎所有的电子产品中都含有印刷线路板。因此，电子电器产品一旦被废弃，会产生大量的废弃电路板。随着科技日新月异的发展，电子电器产品被淘汰的速度越来越快，将形成大量的废弃电路板。除此之外，据有关资料显示，印刷电路板在生产过程中由于裁剪工艺产生的边角料高达24%。
2.废弃电路板的材料组成
废弃电路板的回收处理在很大程度上依赖于对其材料组成与结构的认识，因此，从定性和定量的角度确定废弃电路板上各种物质的组成和含量非常必要。印刷线路板的基板材料通常为玻璃纤维强化酚醛树脂或环氧树脂，其上焊接有各种构件，成分非常复杂，其中含有多种金属，具有很高的资源回收价值。目前已有不少研究者对废弃电路板的组成和结构特点进行了研究，结果表明不同的电子产品对应的电路板中元素组成和含量各不相同。例如，电视机中印刷电路板上贵金属的含量比计算机少，铁、铅和镍的含量多，但所含元素的种类基本相同。瑞典Ronnskar冶炼厂对个人计算机中的印刷电路板的组分进行了分析，结果如表1所示。
表1电脑电路板的主要物质组成

从材料组成来看，废弃电路板中含有大量可回收的金属和塑料等非金属物质，具有很高的回收利用价值。废弃电路板含有的金属分为两大类：一是基本金属，如铝、铜、铁、镍、铅、锡等；二是贵金属和稀有金属，如金、银、铂、钯等。一般而言，废弃电路板中基本金属含量高，贵金属和稀有金属含量低。然而废弃电路板还含有铅、汞、镉等重金属和溴化阻燃剂等有毒有害物质，如果处理不当会对大气、土壤和地下水造成严重污染，对人类健康造成巨大危害。
二、废弃电路板回收处理技术
目前，最常用的废弃电路板回收技术主要有机械处理法、火法、湿法、热解等或几种技术的组合方法。

图1日本NEC公司研发的废弃电路板回收流程
1.机械处理法
机械处理法是先将废弃电路板破碎成细小颗粒，然后根据其中各组分物理性质的差异实现分离的方法，一般包括破碎、磨碎、分选等处理工艺。日本NEC公司采用去除元件和焊料后再破碎分选的方法处理废弃电路板，其处理流程如图1所示。去除元器件和焊料后，分别使用剪切破碎机和具有剪断和冲击作用磨碎机，将废板粉碎成小于1mm的粉末。再经过重力分选和静电分选过两级分选可以得到铜含量约82%的铜粉，其中超过94%的铜得到了回收。树脂和玻璃纤维混合粉末尺寸主要在100~300μm之间，可以用作聚合物产品如油漆、涂料和建筑材料等商品的添加剂。

图2废弃电路板回收流程