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(chǎng)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(zhǎng)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(huì)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(zhǎng)。廢棄印刷線路板中金屬的高回收價(jià)值與有毒有害物質(zhì)的潛存危害性使得對(duì)其進(jìn)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(jì)可行的機(jī)械物理同收工藝，實(shí)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(jìn)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(jī)實(shí)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(jī)出料粒度為2 O mm時(shí)，線路板中近80％的金屬

3、集中分布在0.125-1.O mm粒級(jí)物料中，以玻璃纖維增強(qiáng)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(jí)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(jì)的氣固流態(tài)化裝置上進(jìn)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(diǎn)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(jìn)行分離研究，在實(shí)驗(yàn)中考察了氣速、物料裝填量等條件對(duì)金屬分離叫收效果的影響。 對(duì)0.125-0.80 mm物料進(jìn)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(duì)0.25-0.50 mm和0.074-0.25 mm兩個(gè)粒級(jí)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(shí)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(shí),兩個(gè)粒級(jí)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(shí)驗(yàn)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(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能和物理性能的影響。結(jié)果表明：細(xì)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(qiáng)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(diǎn)，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(duì)液相和固相產(chǎn)物進(jìn)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(duì)異丙基苯酚等在內(nèi)的

7、液相產(chǎn)物，同時(shí)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(duì)甲酚和對(duì)異丙基苯酚為目標(biāo)產(chǎn)物，考察了催化劑濃度、溫度、時(shí)間、溶液體積等因素對(duì)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(dòng)力學(xué)