1、。廢棄電路板綜合處理系統(tǒng)一.概述廢棄電路板主要包括廢棄覆銅板、廢棄印刷電路板以及集成電路和電子器件印刷電路板。廢覆銅板：覆銅板是生產(chǎn)印刷電路板的原料，主要由基材、銅箔和粘合劑組成?；牡闹饕牧鲜呛铣蓸渲驮鰪?qiáng)材料，其中合成樹脂主要包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯等。加固材料通常包括紙板和布?；谋砻鏋殂~箔，通過機(jī)械加工和電沉積制成。目前，電沉積是主要的方法。銅箔的厚度一般為18m、25m、35m、70m和105 m。銅箔用粘合劑牢固地粘附在基板上，形成覆銅板。目前，國內(nèi)廣泛使用的有酚醛紙覆銅板、環(huán)氧紙覆銅板、環(huán)氧玻璃布覆銅板、聚四氟乙烯覆銅板、聚酰亞胺柔性覆銅板，其中環(huán)氧覆銅板用于中高檔以

2、上的民用電器和儀器，數(shù)量較大。中、低檔民用電器采用酚醛紙覆銅板。廢覆銅板是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種次品和邊角料，由于表面壓銅箔而呈黃色，一般稱為黃板。覆銅板含銅量不同，約為15%至70%以上，是回收銅的重要資源。廢棄印刷電路板：簡稱印刷電路板。通常，由印刷電路、印刷原件或兩者的組合制成的導(dǎo)電圖案稱為印刷電路。印刷電路板被稱為印刷電路板。印刷電路板主要用于為集成電路等各種電子元件的固定裝配提供支撐，實(shí)現(xiàn)集成電路等各種電子元件之間的布線和電氣連接或電氣絕緣，并提供用于自動焊接的阻焊圖形，以及用于元件插入、檢查和維護(hù)的識別字符和圖形。幾乎所有我們能看到的電子設(shè)備都是印刷電路板，如計(jì)算器、計(jì)算機(jī)、通訊電子

3、設(shè)備、軍事武器系統(tǒng)等。只要有集成電路等電子元件，它們之間的電氣互連就必須使用印刷電路板。普通的電腦板基本上是環(huán)氧玻璃布底座兩側(cè)的印刷電路板，其中一面是插件，另一面是元器件引腳焊接面，焊點(diǎn)一般是規(guī)則的。印刷電路板生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的缺陷產(chǎn)品通常被稱為廢印刷電路板，因?yàn)樗鼈冎饕蔷G色的，所以也被稱為綠色電路板。在印刷電路板的生產(chǎn)中，雖然部分銅已經(jīng)被腐蝕，并且印刷電路板的銅含量低于覆銅層壓板的銅含量，但是印刷電路板仍然是回收銅的資源之一。廢棄電路板卡：廢棄電路板卡主要來自各種廢棄電器，種類繁多。常見的有綠板和黃板，其中綠板主要是從廢舊電視機(jī)、電腦和通訊設(shè)備中拆除的，價(jià)值較高；黃板主要是從錄音機(jī)、音響設(shè)備

4、、洗衣機(jī)和空調(diào)上拆卸下來的，價(jià)值很低。廢棄電路板卡的組件非常復(fù)雜，除了印刷電路板之外，還包括集成電路和各種電子組件。主要成分是貴金屬，如二氧化硅、銅箔、鉛、錫和鐵，以及有機(jī)物質(zhì)，如塑料、樹脂和油漆。因此，處理廢棄覆銅板和廢棄印刷電路板更加困難。本項(xiàng)目處理的廢電路板均來自電子廠的廢電路板和切屑，主要是廢覆銅板和廢印刷電路板。板上沒有其他插件，主要由兩種材料組成，一種是金屬材料，主要包括銅、鋁和錫，約占總重量的10%；另一種是非金屬材料，主要包括玻璃纖維、酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂，約占總重量的90%。二.處理方法簡介(1)重力分離技術(shù)該技術(shù)基于重力選礦原理。首先將廢舊板材粉碎至一定粒度，然后以水為介質(zhì)進(jìn)

5、行搖床處理，最終達(dá)到分離銅、玻璃纖維等增強(qiáng)材料的目的。搖床是一個(gè)傾斜的床面，縱向有許多平行的條或槽。工作時(shí)，它依靠機(jī)械動力作不對稱的往復(fù)運(yùn)動，同時(shí)與傾斜的細(xì)水流結(jié)合工作，使顆粒在床面上松散、分層、帶狀，并使礦物按不同密度分選。經(jīng)過重力選礦處理的廢覆銅板最終產(chǎn)品是銅粉，嚴(yán)格來說是一種直徑約為2040目的廢銅。由于搖床是一種選礦設(shè)備，選礦過程中的最終產(chǎn)品是精礦，而不是純金屬，所以用這種方法處理廢棄電路板得到的銅粉含銅約85%95%。在加工沒有集成電路和元件的電路板卡時(shí)，銅粉含有少量的鐵、鉛和錫。首先用粉碎機(jī)對原料進(jìn)行粗粉碎，然后在第二步中進(jìn)行粉碎，使原料成為粒度為20-40目左右的粉碎物。在粉碎過

6、程中不斷加水不僅起到冷卻設(shè)備的作用，而且使粉碎后的物料和水形成漿液，不僅避免了粉碎過程中的粉塵污染，而且便于粉碎后的物料直接流入下一道工序。壓碎的泥漿進(jìn)入振動床進(jìn)行重力分離。在振動和重力的作用下，銅顆粒從破碎的玻璃纖維中分離出來，滑入一個(gè)特殊的收集池中，定期從水中取出，用烘干機(jī)烘干，得到最終產(chǎn)品銅粉。為了提高回收率，通過第一振動臺的物料將通過第二振動臺進(jìn)一步回收銅。第一次搖床得到的銅粉質(zhì)量好，銅含量在85%-95%之間。第二次搖床得到的銅粉雜質(zhì)較高，銅含量一般在80%以下。分離出銅粉后，粉碎后的玻璃纖維漿料進(jìn)入多級沉淀池自然沉淀，并循環(huán)使用。經(jīng)過多年實(shí)踐證明，重力選礦技術(shù)對廢棄覆銅板的效果最好

7、，其次是印刷電路板，但不能處理廢棄電路板卡。目前，一些企業(yè)在處理廢棄電路板和卡之前，經(jīng)常使用手工方法在簡單的除錫爐中除錫，然后在去除電子元件后將其壓碎。隨著電子工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，覆銅板的產(chǎn)量和印刷電路板的合格率不斷提高，廢棄覆銅板的數(shù)量逐漸減少。同時(shí)，由于廢棄機(jī)電產(chǎn)品的增加，廢棄電路板的數(shù)量也在迅速增加，廢棄電路板卡在未來將有更大的處理能力。利用重力選礦技術(shù)處理廢棄電路板具有投資少、工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)，但不能直接處理廢棄電路板和卡片。該工藝生產(chǎn)的銅粉雜質(zhì)含量高，不便于直接使用。此外，銅含有鉛和錫，金屬回收率低。此外，產(chǎn)生的玻璃纖維顆粒難以處理，這將在積聚過程中對環(huán)境產(chǎn)生影響。目前，一些企業(yè)試圖將

8、其制成建筑材料，如磚或其他材料。然而，這些由有機(jī)粘合劑制成的材料使用壽命很短，一旦損壞，它們將再次成為污染源。(2)火法冶金技術(shù)煙火主要包括高爐冶煉、石灰爐冶煉和焚燒爐冶煉。廢電路板火法處理的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用了廢電路板中的玻璃纖維，使其在冶煉過程中起到熔劑的作用，并在冶煉過程中與雜質(zhì)和其他熔劑形成穩(wěn)定的硅酸鹽渣，從而解決了濕法處理中玻璃纖維碎片的被動處理問題。高爐冶煉技術(shù)高爐冶煉技術(shù)主要用于冶煉低品位廢銅廢電路板卡含有微量的貴金屬，主要是金和銀，銅是收集金和銀的好材料。因此，在熔煉過程中，貴金屬在銅熔體中熔化并進(jìn)入爐膛。電路板卡含有鉛和錫合金焊料。在還原氣氛中，大部分錫可以很好地溶解在銅中，而

9、一部分鉛進(jìn)入爐膛，另一部分進(jìn)入爐渣。高爐的最終產(chǎn)品是粗銅錠，其中含有80%90%的銅和少量的貴金屬。銅錠被銅冶煉企業(yè)用作爐料，以進(jìn)一步回收銅和貴金屬。廢棄電路板中玻璃纖維的主要成分是氧化硅，氧化硅在熔煉過程中起到熔劑的作用，因此氧化硅溶劑可以減少或基本不添加。在冶煉過程中，玻璃纖維和鐵等雜質(zhì)形成硅酸鹽爐渣。熔融高爐渣的主要成分是硅酸鹽(硅酸鈣和硅酸亞鐵)。爐前水淬后，形成直徑約510毫米的水淬渣。水淬渣成分穩(wěn)定，可直接用作造船工業(yè)水泥生產(chǎn)和噴砂除銹的原料。它不僅消除了其他方法造成的碎片污染，而且提高了廢玻璃纖維的利用價(jià)值。目前，高爐廢棄電路板處理的主要問題是環(huán)境問題。廢棄電路板含有大量有機(jī)物，

10、燃燒時(shí)會產(chǎn)生二惡英，對環(huán)境造成影響。二惡英的生成溫度約為400-800。當(dāng)溫度高于800時(shí)，二惡英分解，但當(dāng)煙氣緩慢冷卻時(shí)，可能會重新合成，因此必須建立良好的環(huán)保處理系統(tǒng)。用卡爾多爐處理廢棄電路板卡爾多爐對廢舊電路板的深度處理主要體現(xiàn)在金屬回收率高和環(huán)境效益好。廢電路板可以直接添加到卡爾多爐作為爐料，無需任何處理。氧氣頂吹卡爾多爐以石油或天然氣為燃料，熱效率高。同時(shí)，利用燃燒有機(jī)材料產(chǎn)生的熱量，大大降低了能耗。產(chǎn)生的煙氣不會溢出，可以很好的收集。還配備了完善的環(huán)保系統(tǒng)，使高溫?zé)煔饪伤查g冷卻至400，消除二惡英污染。為了解決廢電路板燃燒煙氣的異味，環(huán)保系統(tǒng)配備了活性炭吸附設(shè)施，以消除煙氣的惡臭。

11、卡爾多爐是間歇操作的，原料中銅的含量可以高也可以低，非常適合處理廢棄電路板，特別是處理帶有電子元件的電路板，效果更好，免除了人工拆卸電子元件。在冶煉過程中，金、銀等貴金屬都被熔化在銅中，提高了貴金屬的回收率?？柖酄t的最終產(chǎn)品是粗銅，需要精煉以獲得精煉銅?？柖酄t有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于投資大、設(shè)備折舊高，只適合大規(guī)模處理電子垃圾，因此在我國很難應(yīng)用于電子垃圾處理。焚燒爐熔煉技術(shù)廢舊電路板冶煉過程中的環(huán)境污染物主要來自有機(jī)物的燃燒。因此，該技術(shù)的重點(diǎn)是將廢棄電路板在入爐前進(jìn)行預(yù)處理，燒掉有機(jī)物，并對煙氣進(jìn)行有效處理，消除其對環(huán)境的污染，然后將焚燒材料進(jìn)行冶煉。日本一些銅冶煉企業(yè)采用焚燒冶煉技術(shù)處理廢

12、棄電路板，取得了良好的效果。首先，廢電路板在一個(gè)特殊的焚燒爐中在大約800的溫度下進(jìn)行焚燒，以確保銅、貴金屬和玻璃纖維在焚燒過程中不會熔化，從而使有機(jī)物能夠完全燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入二次燃燒室，在1200繼續(xù)燃燒，分解二惡英。通過二次燃燒室的煙氣迅速進(jìn)入快速冷卻設(shè)施，使煙氣溫度在幾秒鐘內(nèi)降至400以下，避免了二噁英的再合成，消除了污染。焚燒后的廢棄電路板沒有有機(jī)污染問題。在回收銅的冶煉過程中，需要加入造渣劑二氧化硅，它是廢電路板中玻璃纖維的主要雜質(zhì)，可以替代部分溶劑。造渣后，熔劑和雜質(zhì)形成硅酸鹽，硅酸鹽是水泥生產(chǎn)的良好添加劑，也是造船工業(yè)的除銹劑(噴砂)。在焚燒過程中，熱能主要是廢棄電路板中

13、有機(jī)物的燃燒，可以大大降低能耗，達(dá)到節(jié)能的效果。在焚燒開始時(shí)以及溫度較低時(shí)，需要添加少量柴油作為燃料。焚燒-熔煉法已成為日本回收銅企業(yè)處理廢棄電路板的經(jīng)典工藝。目前使用的焚燒爐有兩種，一種是固定式焚燒爐，另一種是旋轉(zhuǎn)式焚燒爐。焚燒的基本原理是一樣的。(3)濕法冶金技術(shù)濕法冶金技術(shù)的基本原理是將貴金屬溶解在硝酸-王水或其他溶金試劑(含硫試劑、鹵素試劑等)中。)將貴金屬與其他物質(zhì)分離，并從溶液中回收它們。濕法冶金過程包括預(yù)處理、浸金和沉淀三個(gè)步驟。選取電子廢棄物中含有貴金屬的電子板，用粉碎機(jī)粉碎至一定粒度，然后加熱至400左右，去除有機(jī)物。將預(yù)處理后的零件浸入一定摩爾濃度的硝酸溶液中加熱，將貴金屬

14、銀、賤金屬和金屬氧化物溶解在熱硝酸溶液中，過濾得到含銀和其他有色金屬的硝酸溶液，通過電解或化學(xué)方法回收銀。繼續(xù)將卡浸泡在王水中，將金、鈀和鉑溶解在王水中，過濾，蒸發(fā)并濃縮濾液，用亞硫酸鈉或還原劑如草酸、甲酸和硫酸亞鐵沉淀濾液中的金，然后用萃取或氨水沉淀溶液中的鈀和鉑。與火法冶金相比，濕法冶金是一種比火法冶金應(yīng)用更廣泛的技術(shù)，具有廢氣排放少、提取貴金屬后殘?jiān)幚砀菀住⒔?jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)。濕法冶金技術(shù)的主要缺點(diǎn)是化學(xué)試劑消耗高，工藝復(fù)雜，酸性廢水量大，難以處理。三.處理方案的比較和選擇為了推薦處置難度低、運(yùn)行成本低的廢棄印刷電路板處置技術(shù)，將從技術(shù)可靠性、復(fù)雜性、環(huán)境影響和處置成本等方面對上述三

15、項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行論證。表2.3-4處置流程對比表比較項(xiàng)目治療方案技術(shù)可靠性工程投資環(huán)境沖擊處置成本重力分離技術(shù)破碎后的廢棄線路板分離回收簡單、成熟、可行。小額一次性投資物理分離，只有部分灰塵，對環(huán)境影響小約150元/噸，成本較低煙火熔煉技術(shù)銅錠是在熔化爐中熔化而成，技術(shù)成熟，工藝復(fù)雜。大筆一次性投資煙火熔煉廢氣量大，對環(huán)境影響大大約1000元/噸，成本很高濕法冶煉技術(shù)廢電路板中的金、銀、銅和其他金屬用化學(xué)溶劑溶解，然后用萃取和其他方法回收。工藝復(fù)雜，技術(shù)可行。一次性投資低，但化學(xué)試劑消耗大產(chǎn)生大量難降解廢水，對環(huán)境影響大，應(yīng)用少約500元/噸，平均成本根據(jù)以上三種處理方案的比較，采用火法冶金技術(shù)方案

16、，設(shè)備投資大，處理成本高，不適合小規(guī)模廢棄電路板處理；采用濕法冶煉的技術(shù)方案，化學(xué)試劑消耗大，產(chǎn)生大量難降解廢水，環(huán)境污染大，適合貴金屬精煉，不適合覆銅板處理；采用重力分離技術(shù)，工藝簡單，處理成本低，適用于廢棄電路板和覆銅板的處理。因此，本方案推薦采用重力分離工藝。四.流程描述本項(xiàng)目處理的廢棄電路板為電路板企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄電路板和切屑，未經(jīng)過鍍金等其他工序，因此其主要成分為銅和纖維樹脂粉。金屬材料有很強(qiáng)的韌性，而非金屬材料很脆。這種特性差異導(dǎo)致當(dāng)采用機(jī)械破碎時(shí)，金屬材料變成“滾動”顆粒，而非金屬材料被破碎。當(dāng)粉碎到一定細(xì)度時(shí)，金屬粉末和非金屬粉末將完全剝離。同時(shí)，由于金屬材料和非金屬材

17、料的比重相差很大，金屬銅的比重為8.9，而非金屬材料的比重小于2。剝離后的金屬粉末和非金屬粉末可被空氣完全分離，銅粉被回收利用，經(jīng)分離器和袋式除塵器回收的非金屬粉末(主要是樹脂和玻璃纖維)出售給其他建材生產(chǎn)企業(yè)。整個(gè)工藝流程如下：圖2.3-5廢線路板處理工藝流程圖(1)破碎部分(1)粗粉碎。廢電路板被粗粉碎機(jī)粉碎，粉碎后的物料尺寸約為0.5-2厘米，由鼓風(fēng)機(jī)送至料倉，再由振動給料機(jī)送至細(xì)碎機(jī)入口。細(xì)碎。粉碎采用細(xì)碎機(jī)進(jìn)行，粉碎后的物料主要包括30-100目的粉末。細(xì)碎的物料以密封的方式輸送到振動篩。振動篩。粉碎后的物料進(jìn)入振動篩進(jìn)料口后，振動篩將粉料分成四個(gè)等級，即30-40目混合粉料、40-50目混合粉料、50-60目混合粉料和60-100目混合粉料。(2)分離部分將四種不同細(xì)度的混合粉料密閉輸送至料倉，然后通過振動給料機(jī)輸送至空氣分離器。金屬粉末和非金屬粉末由空氣分離器分離，空氣分離器產(chǎn)生的粉塵經(jīng)袋式過濾器處理后排出。非金屬粉末與旋風(fēng)分離器分離的大直徑