微波处理废旧电路板

微波处理废旧电路板

每年计算机、汽车、电话、电视和其它电器产品中要报废数以万计的电路板, 这些电路板含有大量的金属, 若填埋则会浸出剧毒金属元素, 污染地下水, 此外废电路板中还含有金、钯、银等贵金属, 必须进行处理, 减少污染物的体积, 使危险成分稳定化, 对有用成分进行回收利用。

废电路板由于成分复杂, 回收利用较困难。现有的处理方法有: 机械处理、火法冶金、湿法冶金等, 这些方法处理存在着费用较高, 环保效益差, 且回收利用率较低等问题。因此开发废电路板处理处置新方法就成为环保工作者面临的新课题。微波加热是一种与传统加热根本不同的加热方式, 它通过高频电磁波在物质内部的能量损耗所产生的热效应来直接加热物料。因此, 这种能量转换的方式使得可能在废旧电路板回收处理中通过利用废电路板中各组分的电磁性能的差别, 来选择加热废电路板中基体或各种组分, 使废电路板中的金属物质得以迅速加热而使废电路板中的非金属物质不被直接加热, 造成废电路板温度的不均匀, 使得有用物质和基体之间产生热应力, 促进有用物质和基体的单体解离,从而有效分离和提取金属, 实现废电路板回收过程的高效、节能和无污染。

    佛罗里达大学和Savannah River 技术中心开发了一套使用微波能破坏印制电路板并回收其中贵金屑的装置。一般采用两级焚烧/ 熔炼处理工艺, 在实验室处理中, 废电路板被压碎, 然后放入一个熔融硅石坩埚中, 在一个内壁衬有耐火材料的微波炉中加热30~ 60 min。其中的有机物, 如苯和苯乙烯等先挥发出来, 被一股压缩空气载气带出第一个微波炉。余下的废料在1 000 e 以下被烧焦处理。然后将微波炉功率升高, 余下的物料( 绝大多数为玻璃和金属) 在1 400 e 高温下熔化, 形成一种玻璃态物质。在冷却这种物质后, 金、银和其它金属就以小珠的形式分离出来, 可回收作重新冶炼用。余下的玻璃质物质则可回收作建筑材料。在第一级微波炉处理步骤中产生的有机挥发物和可燃性气体被载气带入第二级微波炉后, 在这里它们在渗过微波加热下红热的碳化硅床时被分解。排出气体中有机物种类在经过第二级微波炉后可下降1~ 2 个数量级, 有时可能下降3 个数量级。研究表明: 微波处理能处理许多种类的电子废物; 所有处理均在一个单元装置中进行, 微波可直接加热废弃物料, 而无需使用庞大的焚烧炉和耐火材料; 处理后废物体积减少50%, 能减少填埋体积; 不需任何添加剂就可形成玻璃态产物将有害成分固定化, 不会造成二次污染, 能很好地符合环境排放标准。微波处理工艺简单、明显的废物减容、贵金属和废物有效分离、处理成本低、具有更好的环境适应性。