廢棄印刷線路板的資源化回收技術(shù)研究.pdf

1、層出不窮的信息技術(shù)創(chuàng)新與持續(xù)膨脹的市場需求加速了電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，產(chǎn)生了人量的電子廢棄物。日益增長的電子廢棄物給地球生態(tài)環(huán)境帶來巨大威脅，成為現(xiàn)代文明社會急需解決的問題。作為電子工業(yè)的基礎(chǔ)元件，印刷線路板廣泛地隨用十各種電子設(shè)備中。隨著大量廢棄電子電器的不斷產(chǎn)生，廢棄印刷線路板數(shù)最也顯著增長。廢棄印刷線路板中金屬的高回收價值與有毒有害物質(zhì)的潛存危害性使得對其進行資源化回收和安全處置具有十分重要的意義。 論文圍繞廢棄印刷線路板的

2、資源化回收過程展開研究。建立了包括拆卸、破碎、分選等過程在內(nèi)的環(huán)境友好且經(jīng)濟可行的機械物理同收工藝，實現(xiàn)了線路板中金屬和非金屬材料的分離與回收利用，并進一步嘗試了采用水熱技術(shù)回收處理線路板基材的研究。 在分析線路板結(jié)構(gòu)和界面特性的基礎(chǔ)上，選擇高速錘式粉碎機實現(xiàn)線路板的破碎與解離。采用篩分分析和顯微鏡觀察破碎產(chǎn)物的方法來研究線路板的破碎解離特性。結(jié)果表明：在高速錘頭的作用下，當(dāng)粉碎機出料粒度為2 O mm時，線路板中近80％的金屬

3、集中分布在0.125-1.O mm粒級物料中，以玻璃纖維增強樹脂為主要成分的非金屬材料集中分布在0.50 mm以下的顆粒中。金屬的解離程度隨顆粒粒度減小而增大，主要金屬在0.80 mm粒級以下基本解離。線路板在沖擊破碎過程中發(fā)生了選擇性破碎，便于后續(xù)的物理分離。 在自行設(shè)計的氣固流態(tài)化裝置上進行線路板粉碎料中金屬和非金屬的分離與富集研究。分析了破碎產(chǎn)物中金屬和非金屬顆粒因密度不同在床層中表現(xiàn)出的不同流化分離狀態(tài)。根據(jù)顆粒在流化床

4、中分離的特點分別采用氣流分選和低氣速下流態(tài)化分選兩種不同操作形式進行分離研究，在實驗中考察了氣速、物料裝填量等條件對金屬分離叫收效果的影響。 對0.125-0.80 mm物料進行氣流分選，調(diào)節(jié)合適操作參數(shù)，不僅得到品位較高的金屬富集體，而且總金屬回收率超過90％。0.50 mm以下的物料流化現(xiàn)象良好，對0.25-0.50 mm和0.074-0.25 mm兩個粒級物料采用流態(tài)化分選技術(shù)r在靜床層高徑比1.2，分選時間5 min的條

5、件下，當(dāng)操作氣速分別為0.424 m/s和0.226 m/s時,兩個粒級物料的總金屬回收率均超過90％。 論文分析了目前線路板中非金屬材料的處置現(xiàn)狀并且比較了回收利用技術(shù)。研究了將非金屬粉末作為填料填充塑料的物理回收利用工藝。實驗以一定粒度的非金屬粉末填允聚丙烯塑料制得復(fù)合板材，考察了粉末粒徑、填充量、改性劑及用帚對復(fù)合材料力學(xué)性能和物理性能的影響。結(jié)果表明：細粒徑粉末填充的材料具有較好的力學(xué)性能；馬米酸酐接枝聚丙烯能顯著增強填

6、料和樹脂基體的界面粘結(jié)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。由線路板非金屬粉末填充所制得的板板具有密度小、吸水率低、硬度高的特點，其力學(xué)性能與常規(guī)滑石粉和碳酸鈣填料制得的復(fù)合材料相當(dāng)，可望有較好的應(yīng)用前景。 在間歇反應(yīng)器中考察了線路板基材的水熱分解行為。采用GC-MS，HPLC，SEM，TOC等分析手段對液相和固相產(chǎn)物進行定性和定量分析。線路板基材在240-400℃的高溫水熱條件正發(fā)生降解反應(yīng)，分解生成包括苯酚、甲酚、對異丙基苯酚等在內(nèi)的

7、液相產(chǎn)物，同時得到主要成分是玻璃纖維和分解殘余物的固相產(chǎn)物。研究以苯酚、鄰甲酚、對甲酚和對異丙基苯酚為目標產(chǎn)物，考察了催化劑濃度、溫度、時間、溶液體積等因素對苯酚類物質(zhì)總產(chǎn)率的影響，確定了適宜的反應(yīng)條件。并且根據(jù)基材樹脂的分子結(jié)構(gòu)和水熱反應(yīng)產(chǎn)物，初步探討了線路板基材樹脂的水熱分解途徑。 為了探知基材樹脂中的溴阻燃劑存水熱條件下的降解行為，選擇2-溴酚作為模型化合物，研究了2-溴酚在250-350℃的高溫液態(tài)水中的降解反應(yīng)和動力學(xué)