从废弃电子线路板中回收金属主要方法3

从废弃电子线路板中回收金属主要方法李沙（20100271）引言作为信息产业迅速发展的滋生品，以计算机、手机以及电视机为代表的电子垃圾对环境和社会发展所带来的影响引起了越来越多的关注。电子垃圾是我们迫切需要解决的问题废弃的电子线路板作为一种“贵族”垃圾，它不仅保留了传统垃圾的两面性，而且表现出更加多的“娇气”。从“变废为宝”的角度来看，电子垃圾中所蕴含的资源价值远高于传统垃圾。据国外一份名为“电子垃圾”的报告，每吨废弃的电子设备含金量是金矿的17倍，是铜矿的40倍。电子垃圾是一座名副其实的“城市矿山”下面列举了PC中的集成印刷电路板部分元素组成及含量成分含量成分含量成分含量成分含量成分含量Ag3300g/tBe1.1g/tCu26.898%Sn1.5%Ti3.4%Al4.7%Bi0.17%F0.094%Sb0.06%Sc55g/tAs0.01%C9.6%Fe5.3%Se41g/tI200g/tAu80g/tCd0.015%Ga35g/tSr10g/tHg1g/tS0.10%Cl1.74%Mn0.47%Sn1%Zr30g/tBa200g/tNi0.47%Mo0.003%Te1g/tSiO215g/tCr0.05%Br0.54%废弃电子线路板回收国内外研究状况发达国家对废PCB回收常贵金属及稀贵金属很重视，主要方法分为两大类：物理法化学法物理法主要用于常见金属如铝、铁、铜等的回收采用拆卸、分选等技术来实行环境污染小，机械化自动处理化学法包括电化学法及湿法冶金主要用于提纯贵金属如金、银、铂、钉等经济效益好，二次污染严重从从世界各国处理流程来看，绝大多数加工商在预处理阶段均采用了称重一分类—破碎一粉磨一有机物焙烧一熔炼一筛分一机械搅拌一选粒—物理分选的工艺国外采用的是智能拆解的方法，节约了劳动力，但其效率不高，机器购置成本较大。此技术还有很大的提升空间。1、手工拆卸靠回收废品为生的小贩往往将低价回收来的电子废弃物通过清洗、修理或重新组装后作为新产品倒卖进入流通市场、销往农村或者向非洲等贫困地区倾销2、人工回收某些拆解作坊雇佣工人对电子废弃物进行手工拆解，依靠最简单的工具如锤子、钳子等，将含金量高的成分和一些能再利用的元器件进行分类回收；或者采用最简单酸溶解或露天焚烧等落后方式回收其中的金属，剩下的回收价值低的就地丢弃或焚烧，致使当地的环境遭到严重破坏。3、环保型处理引入外企投资成立研发小组建立回收处理基地开发新技术的同时引进国外先进处理技术综合国内外回收方法，研究及应用处理技术主要分为三大类从废弃电路板中回收贵金属的主要方法机械分离法化学处理法热处理法机械物理分离法废弃PCB上电子元器件的拆卸破碎分选化学处理法氰化法硝酸一王水湿法工艺双氧水一硫酸湿法工艺硫脲浸出法氰化法氰化溶解法其原理是利用碱金属氰化物将主机主板等废电脑部件表面的金银溶解而进入溶液，与主板等部件中的大部分物料分离。但氰化法处理低品位原料或难处理原料时试剂消耗过大，伴生金属影响严重，浸金效果差，最重要的是氰化物的有剧毒，对操作人员身体健康和环境危害较大，污染严重硝酸一王水湿法工艺双氧水一硫酸湿法工艺将粉碎后的废PCB板放置于耐酸反应器中，加入一定量的水、H202和稀硫酸浸泡一段时间，待反应完全后，进行固液分离。不溶的固体物质中含有金、铂、钯等贵会属及少量高分子有机化合物，用王水溶解，经还原、电解处理后可得到高纯度的金粉。该法已成功应用于从废旧电脑印刷电路板中溶解回收贵金属。由于该技术工艺流程简单，生产设备简单，需投入资金较少，生产容易实现，经济效益显著等优势，得到了较广泛的应用。但湿法冶金技术还存在一系列问题：化学药剂消耗量大，废水固体废物后处理存在困难。因此，在实际生产中，还有许多技术和问题需要改进和解决。硫脲浸出法Au+在硫脲溶液中，能形成配离[Au(SC(NH2)2)2]+，其标准电极电势为：[Au(SC(NH2)2)2]+e=Au+2SC(NH2)2φ1=0.142V式（1.1）硫脲在酸性溶液中易被氧化称为二硫甲脒，相应地其标准电极电势为：(SCN2H3)2+2H++2e=2SC(NH2)2φ2=0.138V式（1.2）由于式(1．1)和式(1．2)电对的标准电极电势比较接近，故在浸出的过程中，要使金氧化溶解而不氧化成硫脲，就需要选用合适的氧化剂，并适当调整有关物质的浓度。热处理法——焚化法1、先将废弃PCB经机械破碎，进入一次焚化炉中焚烧2、破坏约含40%的树脂分解使有机气体与固体物分离3、剩余残渣送往金属冶炼厂进行金属回收，有机气体则送入二次焚化炉进一步燃烧处理由于PCB中的阻燃剂含有大量溴或氯,燃烧后的废气易造成空气污染,因此这种方法在空气污染防治设施不完善的情况下应尽量避免使用热处理法——裂解法热解是在缺氧或无氧条件下将有机物加热至一定温度,使其分解生成气体、液体(油)、固体(焦)并加以回收的过程流程图如下图所示。流程图几种回收废弃电路板方法优缺比较处理方法优点缺点机械物理分离法对环境污染小，金属和贵金属回收率较高机械化自动处理不用人工拆卸，节约劳动力和处理费用。由于全部粉碎后混杂在一起成分比较多，进行有效分离难度比较高。化学处理法废气排放少，提取贵金属后的残留物易于处理，经济效益显著。化学试剂消耗大，工艺复杂，二次污染严重。热处理法提取贵金属具有简单，处理规模大的特点。有机物在焚烧过程中产生有害气体造成二次污染，金属回收率较低，设备比较昂贵。典型处理工艺目前,国际上推行的方法是物理方法,它具有投资少、环境污染小等特点德国Daimler-benzUlmResearch【10】开发了四段式处理工艺:预破碎、液氮冷冻后粉碎、分类、静电分选。工艺流程图如下：这种方法具有三个特点:(1)液氮冷却有利于破碎；(2)破碎时会产生大量的热,在整个粉碎过程中持续通入-196℃的液氮可以防止塑料燃烧(氧化),从而避免形成有害气体；(3)以前的工艺在分离小于1mm的细粒时一般就达到极限,而他们研制的电分选设备可以分离尺寸小于0.11mm的颗粒,甚至可以从粉尘中回收贵重金属。日本NEC公司【10】开发的处理工艺其特点是采用两段式破碎法,利用特制破碎设备将废板粉碎成小于1mm的粉末,这时铜可以很好地解离,而且铜的尺寸远大于玻璃纤维和树脂的尺寸。再经过两级分选可以得到铜含量约82%(重量)的铜粉,其中超过94%的铜得到了回收。结语随着全球采购市场向中国转移,“中国制造”会给中国带来越来越多的电子产品,废PCB产量会有一个迅猛增长。热处理、化学处理、机械物理处理等技术各有其特点,可从经济可行性、再资源化效果、是否产生二次污染等角度进行综合评价。物理机械处理法是最有发展前景也是目前很多国家用的比较多的方法。目前，物理机械处理方法还处于发展阶段。现有的工艺还需要进一步完善，以提高回收率和回收纯度，同时还要开发新的处理设备，以寻找更有效的处理手段。谢谢观赏