Come riciclare un circuito stampato di scarto? | Cose che dovresti sapere

"L'inquinamento dei circuiti stampati dei rifiuti è diventato un grave problema in tutto il mondo, come riciclare i PCB di scarto e cosa è necessario sapere? Copriamo tutto ciò di cui hai bisogno in questa pagina!"

Il progresso della scienza e della tecnologia facilita la nostra vita, ma spesso porta a una serie di problemi, soprattutto per i circuiti stampati. Il PCB è strettamente correlato alla nostra vita quotidiana. Un trattamento improprio dei circuiti stampati causerà inquinamento ambientale, spreco di risorse e altri problemi. Pertanto, come riciclare e riciclare efficacemente i circuiti stampati di scarto è diventato uno dei problemi chiave dei tempi 

La condivisione è la cura!

Contenuti

1) Quali industrie hanno circuiti stampati Boards per Electronic?

2) Qual è la Tossicità della Stampata CiConsiglio di amministrazione?

3) Che è l'importanza di PCB Raccolta differenziata?

4) 3 modi principali di PCB Riciclaggio

5) PCB Riciclaggio: cosa puoi fare Riciclare?

6) Riciclaggio PCB - Come recuperare rame e Tin?

7) Come realizzare circuiti stampati di scarto Più riciclabile?

8) Qual è il futuro del riciclaggio dei circuiti stampati?

Nel precedente articolo, abbiamo menzionato la definizione di circuito stampato: di solito è il circuito stampato (PCB) utilizzato per collegare componenti elettrici in apparecchiature elettroniche. È fatto di diversi materiali non conduttivi, come fibra di vetro, resina epossidica composita o altri materiali laminati. La maggior parte dei PCB sono piatti e rigidi, mentre i substrati flessibili possono rendere i circuiti stampati adatti per l'uso in spazi complessi. 

In questa condividi, ti mostrerò tutto quello che c'è da sapere sul riciclaggio dei circuiti stampati dei rifiuti.

Leggi anche: Che cos'è il circuito stampato (PCB) | Tutto quello che devi sapere

Quali industrie hanno circuiti stampati per l'elettronica?

Quasi tutte le apparecchiature elettroniche in vari settori sono dotate di circuiti stampati, come computer, televisori, dispositivi di navigazione automobilistica, sistemi di imaging medico, ecc.

*PI circuiti stampati sono ovunque

Il circuito stampato (PCB) è ancora ampiamente utilizzato in quasi tutti apparecchiature e strumenti di precisione, da una varietà di piccole apparecchiature di consumo a grandi apparecchiature meccaniche. 

Il PCB è molto comune nelle seguenti diverse apparecchiature elettroniche:

1. Scheda del circuito di telecomunicazione, scheda di comunicazione di rete, circuito stampato, unità batteria, scheda PC (scheda madre del PC e scheda interna), computer notebook, computer tablet e scheda nuda.
2. Desktop (PC master e interno), scheda madre del laptop, tablet
3. Scheda secondaria (rete, video, scheda di espansione, ecc.)
4. Scheda di circuito dell'unità disco rigido (nessun disco o scatola)
5. Server e scheda mainframe, scheda, backplane (bacheca), ecc.
6. Scheda di telecomunicazione e apparecchiature di rete
7. Scheda del telefono cellulare (la batteria deve essere rimossa)
8. Circuito piatto
9. Circuito militare
10. Il circuito dell'aviazione
11. ecc.

Industria di applicazione del circuito stampato e classificazione delle sue apparecchiature:

1. Assistenza sanitaria - Dispositivi medici
2. Militare e difesa - Dispositivi di comunicazione
3. Sicurezza e protezione - Dispositivi intelligenti
4. Illuminazione - LED
5. Aerospaziale - Apparecchiature di monitoraggio
6. Produzione - Dispositivi interni
7. Marittimo - Sistemi di navigazione
8. Elettronica di consumo - Dispositivi di intrattenimento
9. Automotive - Sistemi di controllo
10. Telecomunicazioni - Apparecchiature per le comunicazioni
11. ecc.

Una scheda a circuito stampato (PCB) consente la creazione di circuiti elettronici grandi e complessi in uno spazio ridotto. Oltre a soddisfare le esigenze ei concetti di progettazione dei progettisti di PCB per ottenere un layout di componenti elettronici e un design PCB altamente gratuiti attraverso la progettazione manuale (disegno CAD) e la progettazione automatica (router automatico), può anche soddisfare continuamente vari tipi di prodotti elettronici come nucleo componente di quasi tutti i prodotti elettronici Diverse esigenze di diversi consumatori.

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Leggi anche: Progettazione PCB | Diagramma di flusso del processo di produzione di PCB, PPT e PDF

Qual è la tossicità del circuito stampato?
La progettazione e la produzione del circuito stampato sono principalmente nel laminato rivestito di rame per rimuovere il rame in eccesso e formare un circuito, anche il circuito stampato multistrato deve collegare ogni strato. Poiché il circuito stampato è sempre più fine, la precisione dell'elaborazione aumenta, con conseguente produzione di PCB sempre più complessa. Il suo processo di produzione ha dozzine di processi, ogni processo ha sostanze chimiche nelle acque reflue. Gli inquinanti nelle acque reflue derivanti dalla progettazione e produzione di PCB sono i seguenti:

● Rame

Poiché il circuito viene lasciato indietro rimuovendo il rame in eccesso dal laminato rivestito di rame, il rame è il principale inquinante nelle acque reflue di progettazione PCB e la lamina di rame è la fonte principale. Inoltre, data la necessità di condurre il circuito di ogni strato di pannello bifacciale e pannello multistrato, il circuito di ogni strato viene condotto praticando fori e placcatura in rame sul substrato, mentre il primo strato di placcatura in rame sul substrato (generalmente resina) e la placcatura in rame non elettrolitica viene utilizzata nel processo intermedio. 

* Rame nella dimensione delle sabbie

La placcatura in rame non elettrolitico utilizza rame complesso per controllare la velocità di deposizione del rame stabile e lo spessore di deposizione del rame. L'EDTA Cu (acido sodio rame etilendiamminotetraacetico) è comunemente usato, ma ci sono anche componenti sconosciuti. L'acqua di pulizia del PCB dopo la placcatura in rame per elettrolisi contiene anche rame complesso. Inoltre, ci sono nichelatura, doratura, stagnatura e placcatura in piombo nella produzione di PCB, quindi anche questi metalli pesanti sono contenuti.

● Composto organico

Nel processo di creazione della grafica di circuiti, incisione su fogli di rame, saldatura di circuiti e così via, l'inchiostro viene utilizzato per coprire il foglio di rame che deve essere protetto, quindi viene restituito. Questi processi producono un'elevata concentrazione di materia organica, alcuni COD fino a 10 ~ 20 g / L. Queste acque reflue ad alta concentrazione rappresentano circa il 5% dell'acqua totale ed è anche la principale fonte di COD nelle acque reflue della produzione di PCB.

* PCB Produzione Trattamento delle acque reflue (Fonte: Porex Filtration)

● Azoto ammoniacale

A seconda dei diversi processi di produzione, alcuni processi contengono ammoniaca, cloruro di ammonio, ecc. Nella soluzione di incisione, che è la principale fonte di azoto ammoniacale.

* Recupero dell'ammoniaca-azoto dalle acque reflue e dal suo utilizzo (Fonte: Researchgate)

● Altri inquinanti

Oltre ai principali inquinanti di cui sopra, ci sono acido, alcali, nichel, piombo, stagno, manganese, ione cianuro e fluoro. Nella produzione di PCB vengono utilizzati acido solforico, acido cloridrico, acido nitrico e idrossido di sodio. Esistono dozzine di soluzioni commerciali, come soluzione per incisione, soluzione per placcatura non elettrolitica, soluzione per galvanica, soluzione per attivazione e preimpregnato. I componenti sono complessi. Oltre alla maggior parte dei componenti noti, ci sono alcuni componenti sconosciuti, il che rende il trattamento delle acque reflue più complesso e difficile.

Leggi anche: Processo di produzione di PCB | 16 passaggi per creare una scheda PCB

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L'importanza del riciclaggio dei circuiti stampati dei rifiuti

1. Tossicità del circuito stampato

Il circuito stampato di scarto (PCB) è un tipo di inquinante difficile da degradare e trattare e contiene metalli pesanti. Lo smaltimento di PCB di scarto (come bruciare, seppellire, ecc.) Causerà inquinamento da PCB. I circuiti stampati spesso contengono metalli tossici utilizzati nel processo di produzione, inclusi il mercurio e il piombo più comuni. Entrambi hanno effetti profondi sulla salute umana

● Avvelenamento da mercurio
La tossicità del mercurio è un tale problema che alcuni paesi hanno proposto un divieto totale del metallo. L'avvelenamento da mercurio può danneggiare il sistema nervoso centrale, il fegato e altri organi e portare a danni sensoriali (vista, linguaggio e udito).

● Avvelenamento da piombo

L'avvelenamento da piombo può portare ad anemia, danni irreversibili ai nervi, effetti cardiovascolari, sintomi gastrointestinali e malattie renali. Sebbene la manipolazione solo di alcuni componenti dell'attrezzatura, come i componenti del computer, non costituisca un livello di rischio di esposizione a queste sostanze, gli effetti sono cumulativi: siamo stati esposti a piombo e mercurio da altre fonti, come prodotti per la casa, vernici e alimenti (soprattutto pesce).

*WAste Inquinamento del circuito stampato

Poiché il processo di produzione del circuito stampato implica inevitabilmente l'uso di prodotti chimici, il circuito stampato contiene anche alcuni metalli pesanti nocivi e altri materiali pericolosi che possono rappresentare una seria minaccia per il nostro ambiente.

Ogni anno nel mondo vengono prodotti dai 20 ai 50 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici, la maggior parte dei quali viene bruciata o scaricata in discarica. Gli scienziati ambientali sono preoccupati per i rischi ecologici e per la salute umana causati dai rifiuti elettronici, specialmente nei paesi in via di sviluppo che ricevono grandi quantità di rifiuti elettronici. La combustione di una miscela di plastica e metalli in un circuito stampato rilascia composti tossici come diossine e furani. Nelle discariche, il metallo sui pannelli alla fine contamina le acque sotterranee.

* Rifiuti elettronici accumulati Come un La Montagna

Caratterizzazione dei rifiuti della produzione di circuiti stampati
Il processo di fabbricazione dei circuiti stampati è una serie di operazioni difficili e complesse. La maggior parte delle industrie di circuiti stampati di Taiwan utilizza il metodo sottrattivo.   

In generale, questo processo consiste in una sequenza di spazzolatura, polimerizzazione del resistore di incisione, incisione, strippaggio del resistore, ossido nero, perforazione di fori, smacchiatura, placcatura attraverso il foro, polimerizzazione del resistore di placcatura, placcatura di circuiti, placcatura di saldatura, strippaggio del resistore di placcatura e incisione del rame, strippaggio della saldatura, stampa di maschere di saldatura e livellamento con aria calda.

Leggi anche: Glossario della terminologia PCB (adatto ai principianti) | Progettazione PCB

A causa della complessità del processo, durante la produzione del circuito stampato vengono generati vari rifiuti. 

La tabella 1 mostra la quantità di rifiuti generata da un tipico processo di scheda a circuiti stampati multistrato per metro quadrato di scheda. I rifiuti solidi includono finiture dei bordi, rivestimento in rame, pellicola protettiva, polvere di perforazione, tampone di perforazione, rivestimento di copertura, pannello di scarto e scoria di stagno / piombo. I rifiuti liquidi includono soluzioni inorganiche / organiche esaurite ad alta concentrazione, soluzioni di lavaggio a bassa concentrazione, resistenze e inchiostro.   

Molte soluzioni esaurite dalla produzione di circuiti stampati sono basi forti o acidi forti. Queste soluzioni esaurite possono anche avere un alto contenuto di metalli pesanti e valori elevati di domanda chimica di ossigeno (COD). Di conseguenza, queste soluzioni esaurite sono caratterizzate come rifiuti pericolosi e soggette a rigide normative ambientali.  

Tuttavia, alcune delle soluzioni esaurite contengono alte concentrazioni di rame con un elevato potenziale di riciclaggio. Queste soluzioni sono state sottoposte a riciclaggio da diversi impianti di riciclaggio per molti anni con grande vantaggio economico.

Recentemente, anche molti altri rifiuti sono stati riciclati su scala commerciale. Questi rifiuti includono finiture del bordo del circuito stampato, scorie di stagno / piombo, fanghi di trattamento delle acque reflue contenenti rame, soluzione di solfato di rame PTH, soluzione di rimozione di rack in rame e soluzione di rimozione di stagno / piombo esaurito. 

Tabella 1: quantità di rifiuti dal processo di produzione di circuiti stampati multistrato
Articolo	Rifiuto	Caratterizzazione	kg / m2 di PCB
1	Tavola dei rifiuti	Pericoloso	0.01 ~ 0.3kg / m2
2	Rifinitura del bordo	Pericoloso	0.1 ~ 1.0kg / m2
3	Polvere di foratura	Pericoloso	0.005 ~ 0.2kg / m2
4	Polvere di rame	Non pericolosi	0.001 ~ 0.01kg / m2
5	Scorie di stagno / piombo	Pericoloso	0.01 ~ 0.05kg / m2
6	Lamina di rame	Non pericolosi	0.01 ~ 0.05kg / m2
7	Piastra di allumina	Non pericolosi	0.05 ~ 0.1kg / m2
8	Film	Non pericolosi	0.1 ~ 0.4kg / m2
9	Tavola di supporto per trapano	Non pericolosi	0.02 ~ 0.05kg / m2
10	Carta (imballaggio)	Non pericolosi	0.02 ~ 0.05kg / m2
11	Legno	Non pericolosi	0.02 ~ 0.05kg / m2
12	Contenitore	Non pericolosi	0.02 ~ 0.05kg / m2
13	Carta (elaborazione)	Non pericolosi	-
14	Pellicola d'inchiostro	Non pericolosi	0.02 ~ 0.1kg / m2
15	Fanghi di trattamento delle acque reflue	Pericoloso	0.02 ~ 3.0kg / m2
16	Gargabo	Non pericolosi	0.05 ~ 0.2kg / m2
17	Soluzione per incisione acida	Pericoloso	1.5 ~ 3.5 L / m2
18	Soluzione di base per incisione	Pericoloso	1.8 ~ 3.2 L / m2
19	Soluzione per la rimozione del rack	Pericoloso	0.2 ~ 0.6 L / m2
20	Soluzione di strippaggio stagno / piombo	Pericoloso	0.2 ~ 0.6 L / m2
21	Soluzione Sweller	Pericoloso	0.05 ~ 0.1 L / m2
22	Soluzione di flusso	Pericoloso	0.05 ~ 0.1 L / m2
23	Soluzione di microetching	Pericoloso	1.0 ~ 2.5 L / m2
24	Soluzione di rame PTH	Pericoloso	0.2 ~ 0.5 L / m2

La Figura 1 mostra il rapporto tra i principali rifiuti generati dal processo di produzione del circuito stampato.

Figura 1: Proporzioni di rifiuti generati dalla produzione di circuiti stampati

Questo è uno dei motivi principali per cui sosteniamo che i circuiti stampati di scarto non debbano essere gettati nelle discariche.

2. Contenuti utili nel circuito stampato

Le apparecchiature elettroniche militari generali o le apparecchiature elettroniche civili sono dotate di circuiti stampati, che contengono una varietà di metalli preziosi riciclabili e componenti elettronici importanti, alcuni dei quali possono essere decomposti, riciclati e riutilizzati, come argento, oro, palladio e rame. Nel processo di recupero, il tasso di recupero di questi metalli preziosi può raggiungere il 99%.

Il circuito stampato è ampiamente utilizzato e il metodo di smaltimento del circuito stampato dei rifiuti è molto complicato. Si può vedere che il riciclaggio dei circuiti stampati dei rifiuti favorisce lo smaltimento scientifico dei rifiuti elettronici PCB non riciclabili e riduce la domanda di materie prime, come alcuni induttori di componenti elettronici PCB, condensatori, ecc., Che possono migliorare il tasso di utilizzo di risorse e ridurre l'impatto dei rifiuti elettronici. Inquinamento ambientale.

Sebbene molte persone credano che il riciclaggio delle apparecchiature elettroniche sia importante quanto il riciclaggio di plastica e metalli. Infatti, con il crescente numero di dispositivi elettronici in uso oggi, il corretto riciclaggio dei dispositivi elettronici è più importante che mai.

Quindi quali sono i modi per riciclare in modo efficiente i circuiti stampati di scarto? Successivamente, introdurremo in dettaglio come riciclare i circuiti stampati.

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Come riciclare i circuiti stampati?

Sono disponibili tre modi principali

1) Recupero termico
2) Recupero chimico
3) Recupero fisico

Hanno pro e contro sulla base di come verrà riciclato il metallo

Diamo un'occhiata. 

1) Recupero termico

● PRO: Per questo processo, è necessario riscaldare il PCB ad una temperatura elevata per recuperare i metalli presenti sulla scheda. Il recupero termico incenerirà l'FR-4 ma tratterrà il rame. 
● Contro: Puoi usare questo metodo se lo desideri, ma creerà gas nocivi nell'aria come il piombo e la diossina. 


2) Recupero chimico

● PRO: Qui utilizzerai un letto di acido per recuperare il metallo dal PCB. 
● Contro: Il pannello viene immerso nell'acido, che distrugge nuovamente l'FR-4 e crea anche una grande quantità di acque reflue che devono essere trattate prima di poterle smaltire correttamente. 


3) Recupero fisico

● pagMi eccita: Questo processo comporta la triturazione, la frantumazione, la rottura e la separazione del metallo dai componenti non metallici e questo metodo mantiene tutti i componenti metallici, tuttavia.
● Contro: Sebbene questo metodo abbia il minimo impatto ambientale, ci sono ancora alcuni aspetti negativi. È un pericolo per tutti coloro che lavorano intorno al PCB perché stai inviando particelle di polvere, metallo e vetro nell'aria, che possono portare a problemi respiratori se esposti per periodi prolungati. 

Tecnologia di separazione dei metalli

Le acque reflue dalla produzione di circuiti stampati contengono un alto livello di Cu2 + e una piccola quantità di altri ioni metallici (principalmente Zn2 +). La separazione degli ioni Cu da altri metalli può migliorare la purezza del rame riciclato. Una resina Amberlite XAD-2 modificata con D4EHPA preparata con il metodo solvente-non solvente può rimuovere gli ioni Zn, lasciando gli ioni Cu nella soluzione. L'isoterma a scambio ionico ha mostrato che la resina Amberlite XAD-2 modificata con D4EHPA ha una selettività ionica Zn più elevata rispetto allo ione Cu. I risultati dell'estrazione selettiva hanno dimostrato che la resina Amberlite XAD-2 modificata con D4EHPA può separare la soluzione di ioni misti Zn / Cu. Dopo dieci lotti di contatti, la concentrazione di ioni Cu relativa aumenta dal 97% a più del 99.6%, mentre la concentrazione di ioni Zn relativa diminuisce dal 3.0% a meno dello 0.4%.

* E-rifiuti Tecnologie di estrazione dei metalli (Fonte: RCS Publishing)

Sviluppo di prodotti riciclati più innovativi
Come sottolineato in precedenza, il rame nelle acque reflue viene tradizionalmente riciclato come ossidi di rame e venduto alle fonderie. L'altra alternativa è preparare particelle di CuO direttamente dalle acque reflue. Ciò aumenterà notevolmente il valore del prodotto riciclato. Le particelle di CuO possono essere utilizzate per preparare superconduttori ad alta temperatura, materiali con magnetoresistenza gigante, supporti di memorizzazione magnetici, catalizzatori, pigmenti, sensori di gas, semiconduttori di tipo p e materiali catodici.

Per preparare nanoparticelle di CuO, l'acqua di scarico viene prima purificata per rimuovere altre impurità ioniche, che possono essere ottenute mediante resina a scambio ionico selettivo come la resina Amberlite XAD-2 modificata con D4EHPA.     

La Figura 2 mostra che la forma della particella CuO può essere controllata con PEG, Triton X-100 e la regolazione delle condizioni della soluzione.

Figura 2: particelle di CuO con forma varia

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Riciclaggio PCB: cosa puoi riciclare?
Il riciclaggio dei circuiti stampati di scarto è costoso. Solo la parte metallica del circuito stampato ha un valore di riutilizzo, quindi la parte non metallica deve essere separata dai rifiuti elettronici, il che è un processo costoso.

Esistono molti modi per riciclare i circuiti stampati di scarto. Comprende processi idrometallurgici ed elettrochimici. Molti di questi metodi contribuiscono al recupero di rottami di metalli preziosi, componenti elettronici e connettori.

Prendi il rame come esempio. Essendo uno dei metalli preziosi con un alto valore di recupero, il rame può essere riutilizzato in una varietà di applicazioni. Il primo vantaggio del rame è la sua alta conduttività. Ciò significa che può trasmettere facilmente segnali senza perdere potenza durante il percorso. Significa anche che i produttori non devono utilizzare molto rame. Si può fare anche una piccola quantità di lavoro. Nella configurazione più comune, un'oncia di rame può essere trasformata in 35 micron (circa 1.4 pollici di spessore), coprendo l'intero piede quadrato di un substrato PCB. Anche il rame è facilmente reperibile e relativamente economico.

* Macchina per il riciclaggio di schede PCB

Durante lo smaltimento dei circuiti stampati, il rame può penetrare nell'ambiente attraverso mezzi quali acque reflue e rifiuti solidi. Oltre a danneggiare l'ambiente, è molto dispendioso, perché il rame nel circuito stampato può effettivamente essere molto prezioso.

Pertanto, la maggior parte degli obiettivi di riciclaggio dei circuiti stampati di scarto si concentra su come riciclare il rame nei circuiti stampati di scarto

Riciclaggio di rifiuti ricchi di risorse generato dall'industria dei circuiti stampati comprende 
(1) recupero del rame metallico dal bordo dei circuiti stampati
(2) recupero di stagno metallico dalle scorie di stagno / piombo nel processo di livellamento con aria calda 
(3) recupero dell'ossido di rame dai fanghi di trattamento delle acque reflue
(4) recupero del rame dalla soluzione di attacco basica
(5) recupero di idrossido di rame dalla soluzione di solfato di rame nel processo con fori passanti placcati (PTH)
(6) recupero del rame dal processo di stripping del rack
(7) recupero del rame dalla soluzione di strippaggio stagno / piombo esaurita nel processo di strippaggio della saldatura.

Leggi anche: Foro passante vs montaggio superficiale | Qual è la differenza?

Riciclaggio PCB - Come recuperare rame e stagno?

Grazie ad anni di studio da parte di istituti di ricerca, industria del riciclaggio e promozioni governative, il riciclaggio dei rifiuti dei processi di circuiti stampati che contengono risorse preziose è stato molto fruttuoso. Alcuni esempi che sono stati segnalati come riusciti sono descritti di seguito.

Di seguito sono riportati alcuni metodi chiave per il recupero del rame:

● Recupero rame da rifilatura di circuiti stampati: 
Per recuperare il rame dalla rifinitura del bordo del circuito stampato, utilizzare una soluzione di rimozione. Questo dissolve i metalli preziosi, come oro, argento e platino, e può essere riutilizzato. Il rame viene quindi separato meccanicamente tagliando e rifilando il rivestimento e il ciclone viene utilizzato per estrarre il rame dalla resina plastica.

Il bordo del bordo del circuito stampato ha un alto contenuto di rame che va dal 25% al ​​60%, oltre a un contenuto di metalli preziosi (> 3 ppm). Il processo per il recupero del rame e dei metalli preziosi dai bordi dei circuiti stampati è simile a quello dei circuiti stampati di scarto.

In generale, il rivestimento del bordo viene lavorato da solo con circuiti stampati di scarto. 

Il processo di riciclaggio include:
un. Idrometallurgia
La rifinitura del bordo viene prima trattata con una soluzione di stripping per rimuovere e dissolvere i metalli preziosi, tipicamente oro (Au), argento (Ag) e platino (Pt). Dopo aver aggiunto opportuni riducenti, gli ioni dei metalli preziosi vengono ridotti in forma metallica. L'Au recuperato può essere ulteriormente elaborato per preparare cianuro di oro di potassio (KAu (CN) 2) commercialmente importante mediante metodi elettrochimici.

b. Separazione meccanica
Dopo il recupero dei metalli preziosi, la rifinitura del bordo viene ulteriormente lavorata per recuperare il rame metallico. In generale, è coinvolta la separazione meccanica. Il rivestimento del bordo viene prima sminuzzato e molato. A causa della differenza di densità, le particelle metalliche di rame possono essere separate dalla resina plastica mediante un separatore a ciclone.

● Recupero rame da fanghi di acque reflue: 

I fanghi delle acque reflue nell'industria dei circuiti stampati contengono tipicamente elevate quantità di rame (> 13%, base secca). TPer ottenere questo rame, il fango viene riscaldato a 600-750 ℃ ​​per produrre l'ossido di rame, che viene poi convertito in rame metallico in un forno. Il riciclo dei fanghi è semplice e immediato. La pratica generale nell'industria del riciclaggio è quella di riscaldare i fanghi a 600-750 ° C per rimuovere la quantità di acqua in eccesso e convertire l'idrossido di rame in ossido di rame. L'ossido di rame viene quindi venduto alla fonderia per produrre il rame metallico. Tuttavia, la pratica corrente consuma energia e l'impatto ambientale dovrebbe essere sottoposto a un'ulteriore valutazione.

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● Recupero del rame dalla soluzione di incisione alcalina esaurita: 

La soluzione esausta viene generata dal processo di incisione. UNregolare la soluzione in condizioni di acido debole per produrre idrossido di rame, quindi eseguire il processo di rimozione del rame dai fanghi delle acque reflue. È possibile utilizzare la resina a scambio ionico selettivo per recuperare il rame residuo nel filtrato. La soluzione di attacco basica esaurita contiene circa 130-150 g / L di rame. La soluzione esaurita viene prima regolata a una condizione acida debole, in cui la maggior parte degli ioni rame viene precipitata come idrossido di rame (II) (Cu (OH) 2). Il Cu (OH) 2 viene filtrato e ulteriormente trattato per recuperare il rame simile a quello utilizzato nel riciclaggio dei fanghi (Sezione 3.3). Il rame rimanente nel filtrato (circa 3 g / L) viene ulteriormente recuperato con resine a scambio ionico selettivo. Poiché il filtrato è acido, la soluzione esausta può essere utilizzata per neutralizzare la soluzione di attacco basica all'inizio di questo processo.

Ca (OH) 2 può anche essere ulteriormente convertito in Cu (SO) 4. L'idrossido di rame viene sciolto in acido solforico concentrato. Dopo raffreddamento, cristallizzazione, filtrazione o centrifugazione ed essiccamento, si ottiene Cu (SO) 4.    

La Figura 3 mostra il processo di riciclaggio.

Figura 3: recupero del rame da una soluzione di incisione acida (basica)

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● Recupero di idrossido di rame dalla soluzione di solfato di rame nel processo di galvanizzazione a foro passante (PTH): 
La soluzione viene messa nel reattore e agitata, mentre la temperatura viene ridotta a 10-20 ℃ da un refrigeratore. Una centrifuga è stata utilizzata per recuperare il cristallo di solfato di rame e il valore del pH dell'effluente è stato regolato per recuperare l'idrossido di rame rimanente.

Il solfato di rame esausto generato dalla produzione di PTH contiene ioni di rame a una concentrazione compresa tra 2-22 g / L. La soluzione esausta viene caricata nel reattore. La soluzione viene agitata mentre la temperatura viene abbassata da un refrigeratore a 10-20 ° C, alla quale il cristallo di solfato di rame precipita fuori soluzione. Il cristallo di solfato di rame viene recuperato mediante centrifugazione. Il pH dell'effluente viene ulteriormente regolato alla condizione di base per recuperare il rame rimanente come Cu (OH) 2, il cui processo di riciclaggio è come descritto in precedenza. 

La figura 4 mostra il processo.

Figura 4: recupero dell'idrossido di rame dalla soluzione di solfato di rame nel processo PTH

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● Recupero del rame dal processo di stripping del rack: 
Per recuperare il rame dall'acido nitrico di scarto, utilizzare un reattore di deposizione elettrolitica per la deposizione elettrolitica per recuperare gli ioni di rame sotto forma di rame metallico.

Il processo di strippaggio viene eseguito per rimuovere il rame dal rack e utilizza acido nitrico. Il rame nell'acido nitrico esaurito è sotto forma di ione rame. Pertanto, lo ione rame (circa 20 g / L) può essere recuperato direttamente mediante elettro vincita. In condizioni elettrochimiche adeguate, gli ioni rame possono essere recuperati come rame metallico. Anche gli altri ioni metallici nella soluzione esaurita possono essere ridotti e depositati insieme al rame sul catodo. Dopo il processo elettrochimico, la soluzione di acido nitrico contiene circa 2 g / L di rame e alcune tracce di altri ioni metallici. La soluzione può essere utilizzata come soluzione nitrica per rimuovere il rack. L'efficienza di strippaggio non è influenzata dalla presenza degli ioni metallici.

Figura 5: recupero del rame dal processo di strippaggio del rack in rame

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● Recupero del rame dalla soluzione di strippaggio stagno / piombo esaurita, recupero del rame dal processo di strippaggio dello stagno: 

Dopo il processo di incisione, la piastra protettiva di stagno / piombo deve essere rimossa per esporre i collegamenti in rame. Il circuito stampato è immerso in una soluzione di strippaggio di acido nitrico o acido fluoridrico per rimuovere lo stagno e il piombo dalla latta. Il rame, il piombo e l'ossido di stagno precipitati possono essere recuperati mediante deposizione elettrostatica e possono essere filtrati. La saldatura a stagno / piombo può essere rimossa immergendo i circuiti stampati in una soluzione di strippaggio di acido nitrico o fluoruro di idrogeno (HF) (20% H2O2, 12% HF). La soluzione esausta contiene 2-15 g / L di ioni Cu, 10-120 g / L di ioni di stagno e 0-55 g / L di ioni Pb. Il rame e il piombo possono essere recuperati mediante un processo elettrochimico. Durante il processo, lo ione stagno viene precipitato sotto forma di ossidi, che viene pressato tramite filtro per recuperare preziosi ossidi di stagno. Il filtrato è a basso contenuto di ioni metallici e può essere utilizzato come soluzione di strippaggio stagno / piombo dopo la regolazione della composizione.    


Il processo di riciclaggio è mostrato nella Figura 6.

Figura 6: Riciclo della soluzione di strippaggio esaurita di stagno / piombo

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● Recupero stagno da livellamento aria calda (scorie di saldatura) processi: 
durante il processo di livellamento con aria calda, che è adatto per il riciclaggio, verranno prodotte scorie di stagno / piombo-stagno. Lo stagno viene separato riscaldando le scorie in un forno a riverbero a circa 1400-1600 gradi Celsius, le scorie vengono rimosse per rimuovere il ferro e quindi vengono messe in un forno fusorio contenente zolfo per rimuovere il rame.

Sebbene questi processi sembrino richiedere molto tempo, una volta stabilito un sistema per il riciclaggio dei materiali dei circuiti stampati, è possibile attraversarli facilmente e riciclare alcuni metalli preziosi per il riutilizzo o la vendita, in modo da proteggere l'ambiente allo stesso tempo.

Le scorie di stagno / piombo generate dai processi di livellamento con aria calda e placcatura di saldatura contengono generalmente circa il 37% di piombo (Pb) e il 63% di stagno (Sn) e ossidi. Le scorie possono anche contenere circa 10,000 ppm di Cu e una piccola quantità di Fe. Le scorie vengono prima riscaldate in un forno a riverbero (1400-1600 ° C) e ridotte a metalli mediante riduzione del carbonio.

Durante l'operazione di deslagging, le impurità di ferro vengono rimosse. Per raggiungere lo standard della saldatura Sn63, di cui Cu <0.03%, è necessario rimuovere anche la traccia di rame. Ciò può essere ottenuto ponendo il metallo fuso in un forno fusorio con l'aggiunta di zolfo. Lo zolfo reagisce con il rame per formare monosolfuro di rame (CuS), che può essere rimosso come scoria. Il rapporto stagno piombo viene analizzato con fluorescenza a raggi X (XRF) e riadattato per soddisfare gli standard di Taiwan aggiungendo Sn e Pb di alta qualità.        

Figura 7: processo di riciclaggio delle scorie di stagno / piombo

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I circuiti stampati vengono solitamente riciclati mediante smontaggio. Lo smontaggio comporta la rimozione di piccoli componenti dal PCB. Una volta ripristinati, molti di questi componenti possono essere riutilizzati. I componenti PCB comuni includono un condensatore, un interruttore, una presa audio, una spina TV, un resistore, un motore, una vite, un CRT, un led e un transistor. La rimozione del PCB richiede strumenti speciali e una gestione molto attenta.


Come rendere i circuiti stampati dei rifiuti più riciclabili?
In qualità di produttore e venditore di circuiti stampati di prima classe di fama mondiale, FMUSER presta sempre attenzione alla tecnologia di produzione e alle capacità di progettazione dei circuiti stampati, ma allo stesso tempo stiamo anche cercando di riciclare quei circuiti stampati di scarto, sperando di ridurre l'impatto di questo tipo di rifiuti elettronici sull'ambiente e sull'ecologia. Tuttavia, finora, non abbiamo trovato alcun modo per produrre circuiti stampati di scarto. Il processo di riciclaggio dei circuiti stampati è diventato più efficiente o più facile, ma ci stiamo ancora lavorando.

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Qual è il futuro del riciclaggio dei circuiti stampati?
Attraverso i metodi di cui sopra, è possibile riciclare facilmente rame e stagno sui circuiti stampati di scarto, nonché su alcuni altri componenti elettronici. Nella pratica continua, puoi persino distinguere tra THT (tecnologia a foro passante) e SMT (montaggio superficiale) Il PCB assemblato con due diversi metodi di assemblaggio PCB è diverso nella separazione, ma FMUSER consiglia di non importa quale metodo usi per riciclare i rifiuti PCB, prestare sempre attenzione alla salute e sicurezza personale e alla salute e sicurezza ambientale.

I processi commerciali di riciclaggio dei rifiuti dell'industria dei circuiti stampati si concentrano principalmente sul recupero del rame e dei metalli preziosi. Recentemente, il prezzo medio del rame è aumentato notevolmente a causa dello squilibrio tra domanda e offerta. Questa è la forza trainante del successo dello sviluppo dell'industria del riciclaggio del rame a Taiwan. Tuttavia, ci sono ancora molte questioni che devono essere affrontate.

Il riciclaggio della porzione non metallica dei circuiti stampati, tuttavia, è relativamente piccolo. È stato dimostrato, su piccola scala commerciale, che il materiale plastico può essere utilizzato per materiali artistici, legno artificiale e materiali da costruzione. Tuttavia, il mercato di nicchia è piuttosto limitato. La maggior parte dei rifiuti non metallici dei circuiti stampati viene quindi trattata come discarica (76% -94%). 

Negli Stati Uniti, le parti non metalliche dei circuiti stampati sono attualmente utilizzate come materie prime per la produzione da diverse industrie. In legno di plastica, dà forza al "legno"; nel calcestruzzo aggiunge resistenza, alleggerendo il calcestruzzo e fornendo un valore di isolamento dieci volte superiore a quello del calcestruzzo standard. Viene anche utilizzato nell'industria dei compositi come riempitivo nelle resine per realizzare qualsiasi cosa, dai mobili alle targhe dei premi. In futuro saranno necessarie ulteriori ricerche su questo tema.

In considerazione degli attuali processi commerciali, i prodotti riciclati non sono di grande pregio. Lo sviluppo di prodotti riciclati più innovativi aiuterà l'industria estendendo il mercato a un nuovo terreno. Oltre agli sforzi dell'industria del riciclaggio, anche la stessa industria dei circuiti stampati dovrebbe promuovere e praticare la riduzione al minimo dei rifiuti. Le strutture possono ridurre in modo significativo la produzione di rifiuti per ridurre al minimo il rischio ambientale secondario del trasporto dei rifiuti.

Abbiamo tutti la responsabilità di proteggere l'ambiente!

La condivisione è la cura!

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