微波處理廢舊電路板

每年計(jì)算機(jī)、汽車(chē)、電話(huà)、電視和其它電器產(chǎn)品中要報(bào)廢數(shù)以萬(wàn)計(jì)的電路板, 這些電路板含有大量的金屬, 若填埋則會(huì)浸出劇毒金屬元素, 污染地下水, 此外廢電路板中還含有金、鈀、銀等貴金屬, 必須進(jìn)行處理, 減少污染物的體積, 使危險(xiǎn)成分穩(wěn)定化, 對(duì)有用成分進(jìn)行回收利用。

廢電路板由于成分復(fù)雜, 回收利用較困難。現(xiàn)有的處理方法有: 機(jī)械處理、火法冶金、濕法冶金等, 這些方法處理存在著費(fèi)用較高, 環(huán)保效益差, 且回收利用率較低等問(wèn)題。因此開(kāi)發(fā)廢電路板處理處置新方法就成為環(huán)保工作者面臨的新課題。微波加熱是一種與傳統(tǒng)加熱根本不同的加熱方式, 它通過(guò)高頻電磁波在物質(zhì)內(nèi)部的能量損耗所產(chǎn)生的熱效應(yīng)來(lái)直接加熱物料。因此, 這種能量轉(zhuǎn)換的方式使得可能在廢舊電路板回收處理中通過(guò)利用廢電路板中各組分的電磁性能的差別, 來(lái)選擇加熱廢電路板中基體或各種組分, 使廢電路板中的金屬物質(zhì)得以迅速加熱而使廢電路板中的非金屬物質(zhì)不被直接加熱, 造成廢電路板溫度的不均勻, 使得有用物質(zhì)和基體之間產(chǎn)生熱應(yīng)力, 促進(jìn)有用物質(zhì)和基體的單體解離,從而有效分離和提取金屬, 實(shí)現(xiàn)廢電路板回收過(guò)程的高效、節(jié)能和無(wú)污染。

    佛羅里達(dá)大學(xué)和Savannah River 技術(shù)中心開(kāi)發(fā)了一套使用微波能破壞印制電路板并回收其中貴金屑的裝置。一般采用兩級(jí)焚燒/ 熔煉處理工藝, 在實(shí)驗(yàn)室處理中, 廢電路板被壓碎, 然后放入一個(gè)熔融硅石坩堝中, 在一個(gè)內(nèi)壁襯有耐火材料的微波爐中加熱30~ 60 min。其中的有機(jī)物, 如苯和苯乙烯等先揮發(fā)出來(lái), 被一股壓縮空氣載氣帶出第一個(gè)微波爐。余下的廢料在1 000 e 以下被燒焦處理。然后將微波爐功率升高, 余下的物料( 絕大多數(shù)為玻璃和金屬) 在1 400 e 高溫下熔化, 形成一種玻璃態(tài)物質(zhì)。在冷卻這種物質(zhì)后, 金、銀和其它金屬就以小珠的形式分離出來(lái), 可回收作重新冶煉用。余下的玻璃質(zhì)物質(zhì)則可回收作建筑材料。在第一級(jí)微波爐處理步驟中產(chǎn)生的有機(jī)揮發(fā)物和可燃性氣體被載氣帶入第二級(jí)微波爐后, 在這里它們?cè)跐B過(guò)微波加熱下紅熱的碳化硅床時(shí)被分解。排出氣體中有機(jī)物種類(lèi)在經(jīng)過(guò)第二級(jí)微波爐后可下降1~ 2 個(gè)數(shù)量級(jí), 有時(shí)可能下降3 個(gè)數(shù)量級(jí)。研究表明: 微波處理能處理許多種類(lèi)的電子廢物; 所有處理均在一個(gè)單元裝置中進(jìn)行, 微波可直接加熱廢棄物料, 而無(wú)需使用龐大的焚燒爐和耐火材料; 處理后廢物體積減少50%, 能減少填埋體積; 不需任何添加劑就可形成玻璃態(tài)產(chǎn)物將有害成分固定化, 不會(huì)造成二次污染, 能很好地符合環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。微波處理工藝簡(jiǎn)單、明顯的廢物減容、貴金屬和廢物有效分離、處理成本低、具有更好的環(huán)境適應(yīng)性。