1、 本文由峰是白色的贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第 2 卷第 1 期 2001年2月环境污染治理技术与设备 Techniques and Equipment for Environmental Pollution ControlVol . 2 , No . 1 Feb . , 2 0 0 1世界废弃印刷电路板的 机械处理技术现状白庆中 王 晖 韩 洁 聂永丰( 清华大学环境科学与工程系 , 北京 100084)摘 要 电子废弃物中废印刷电路板的处置 ,一直是相当复杂的问题 。根据废电路板中各种组分 的结合方式 ,采用机械方法进行材料的分
2、离 ,是经济适用并与环境相协调的处理手 。本文 废电 路板用技术中采用的各种机械设备 ,并 结 机械处置方法的 进 。 废印刷电路板 机械 电子废弃物The status of technology and research of mechanical recycl ing of printed circuit board scrapBai Qingzhong Wang Hui Han Jie Nie Yongfeng(Depart ment of Environmental Science and Engineering , Tsinghua University , Beijing 100
3、084)Abstract Printed circuit board scrap is recognized as a challenge to disposal. From t he view of environment and economy , it is one of t he effective ways to recycle t he PCBs wit h t he mechanical met hods. In t his article , t he aut hors int roduce t he mechanical equip ment s used in t he r
4、ecycling of t he PCBs and make a brief conclusion to t he relevant progressing practices abroad. Key words printed circuit board scrap ; mechanical recycling ; elect ronic scrap1 印刷电路板 ( PCB ) 是电子 的 要 组 分 。 设备 的 , 大的电子废弃物 , 废印刷电 路板的年currency1 。 废印刷电路板的 是一相当复杂 的问题 。由“材料组 结合方式复杂 , 体离fi fl ,不 现分离 。 分 要
5、是”的料 ,处 置 。 ,废电路板 技术要 “技术 经不合源 用的 。 , 技术的本 方 是 现 体 色 机物 的 材料 用 。 现在 用的 技术要 机械处 理 法 法 或 种技术相结合 的方法 。机械处理技术 分 选 方法 ,不 要 污处置 问题 ,合当的 要 , 可 在设 可 用的 能 当中 , , 一的优 。 要 的是 ,现在直 机械方法 。 70 年 后期 称为 技术 , 际上忽略 分选的物料 用的减少 , 用为的传统 要进行后续处理的问题 , 如 炼 填埋或焚85 期 1 白庆中 : 世界废弃印刷电路板的机械处理技术现状 烧 。所 ,称其为材料的富集或分离技术 相色谱 分析方法 。
6、似乎 好 。 瑞典的 R nnsk r 炼厂分析 人 算机 ( PC) 中使用的印刷线路板 , 其典型组 2 废印刷电路板的组 见表 1 2 。 废电路板的 方法依赖“板的 , 不同电子设备的电路板中元素的组 从 的角 确废电路板上 会 差别 ,例如 , 研究表明 ,电视机 各种物 的组 ,处理技术的环境 影响效益评价 要 。 用的分析方法 下面 种 1 。X 射 线荧光法可进行 分析; 原子吸 光谱法可地获得 乎所 元素的 确切据 ; 谱测法 分析法相结 合 ,可测 机物的及其行为 ; 另 可采用红 光谱 核 共振 高效液 中印刷电路板上 的 算机少 , 铅镍的多 , 所元素的种类 本相同
7、3 。 另 ,电路板上 乎装配 各种类型的 电子元件 , PC 为例 , 德 Angerer 人1993 年的研究报告列出 三种 牌 PC 中 PCB 的电子元件种类及 ,见表 2 4 。表 1 PC 中 PCB 的组 元素分析 分 分 分 分 Ag 3300g/ t Bi 0. 17 % Fe 5. 3 % Sr 10g/ t Al 4. 7 % Br 0. 54 % Ga 35g/ t Sn1. 0 % Al 1. 9 % C 9. 6 % Mn 0. 47 % Te 1g/ t As 0. 01 % Cd 0. 015 % Mo 0. 003% Ti 3. 4 % Au 80g/ t C
8、l 1. 74 % Ni 0. 47 % Sc 55g/ t S 0. 10 % Cr 0. 05 % Zn 1.5 % I 200g/ t Ba 200g/ t Cu 26. 8 % Sb 0. 06 % Hg 1g/ t Be 1. 1g/ t F 0. 094 % Se 41g/ t Zr 30g/ t SiO2 15 %表 2 PC 中的 PCB 及其电子元件 型号1 2 3 时间 1988 1985 1980PCB PCB 中的电子元件 ( 块) L ED 3 9 - ( 块) 变压器 电池 7 2 1 14 2 3 2 -电位 集 电路 二极管7 15 2 78 209 81 52
9、 33 248电 器184 297 114电阻器138 344 86晶体管15 41 181 所列的大元素要存在“这些 表电子元器件中 。 , 在处理废电路板时 , 预先 电子元器件 下独处理 ,可 机械处理方法是根据材料的物理 能 富集 价物 减少处理 本 。 不同进行分选的手 ,广泛采用 原料工 PCB 的板材 多为玻璃纤维currency1强 行业 熟的 分选技术 。 的环氧树脂覆铜板 , 卤化阻燃 ,燃烧时 311 及 分设备 可能 的二 二 二 。 “机械分离技术 ,各种材料 可3 用的机械处理设备86 境 污 染 治 理 技 术 与 设 备 卷 环 2能 分地体离是高效 分选的 。
10、 程 的选择不 影响到 设备的能 源 , 影响到后续的分选效 , 所 是 的一 。 用的 设备要 机 机 切 机 机 。由“ 元器件后 的废电路板要由强化树脂板 其上的 铜线 组 , 高 强 ,采用 切 用的 设备可 到好 的离效 ,如 式 机切 机。 瑞典的 Scandinavian Recycling AB ( SR)研究 现 ,一 到 0. 6mm 时 本上可 到 100 %的离5 , 方式 的选择要视后续工 。不同的 分选方法进料 不同的要 , 后 fi 的 状大fl ,会影响分选的效 效 。 另 ,废电路板的 程中会 大 玻纤树脂的 ,阻燃中 的 要集中在 0. 6mm 下的 fi中
11、 5 , 续 时会 , currency1体 。 , 时“ 。 312 分选设备 fi分选机是 用电fifl分离 的方法 ,现在 广泛地用“从 电子废弃物中 。别适用 “材料与 相的料材料 ( 如 料) 间的分离 , 要 进料 fi的 t re 研 一种分离料的电分选 一种 式 机 5 , 在中间 分选 要 用废电路板中材料的 ”装 一能 由 的压 环 ,依 电 的差进行分选 。 ( 1) 电选 选 压 环与设备间的 切 用 物料 。使用这种 机可减fl离后 废电路板 后 ,可用传统的 选机 的 用 。 机 的一 物 分离出 。 是离的 状 。 使用切 机可获得好的离效 , 要依 切切间的 切
12、 fl 物料 ,离的不 。 本 N EC 的 工 采用 ,分别使用 切 机的 状 , fi 不能 fl 。 用 机, 废 板 电分选机是 用的分离 0. 1 3mm 的 块 。的 机料的方法 ,进料 fi 时分选效 0. 中使用复合研 子 ,并选用种 为 好 。 研 材料 6 。 德 Daimler2Benz Ulm Research Cen2 瑞 Result 技术 一种在 下线路板 多复合件 的 设备 。 用各种压材料的 离 不同 , 多复合材料分 。 不同材料的变 不同 , 材料 , 多 状物 。 现在废电路板的 使用 分离后 , 用材料间 的差 技 术 。德 Daimler2Benz
13、UlmRe2 可进行分离 ,在合状时 的 search Cent re 在 用 切 废 变化分选效 的影响不大 9 。 板切 2cm 2cm 的 块 , 选后 用液 fl分选机 分离器可分选 , 后 机压 fl fi , 从 料 。选机可分选铜 , 设 到好的离效 7 ,8 。 备 能不 , 进料影响大 。 机 ,在的 件下可分离 fl“ 0. 1mm 的 fi , 能 从中 , 这些在其工 中 当 废弃物 7 ,8 。 ( 2) 分离技术87 期 1 白庆中 : 世界废弃印刷电路板的机械处理技术现状 fl 技术要用“选种选 行 ( USBM) 采用物理方法处理军用电子 业 ,称 fl分选机
14、, 现在 经 功地用 “电子废弃物的商业化 。 fi在currency1fi 用下分 ,下面的 fi 板的摩擦振 动 用 上移动 , fi 由“板的倾斜 下漂移 ,从 料分离 。fl 要 进料的 状不能相差 大 , 否 不能进行 效分 。 后“ 仔 分 ,采用窄 别物料分别进行 选 。 体采用哪种设备 适用 经济 , 要 根据采用的 工 设备的 佳操 件 分选要 到的纯 确 。 废弃物的尝试 ,采用 机 选 currency1fi分 选 电分选电fi分选 物工 技术10 ,可能由“费用高 ,没 获得进一 的商业 。同一时期 ,西欧一些 家研究电子废弃物的机械处理。90 年 后 ,机械处理方法不
15、 在西欧美 得 施 ,在本 中 台湾 坡都 经 研究并进行 工业模的 用。 瑞典的 Scandinavian Recycling AB ( SR) 是世界上 大的 一 ,一直致fl“施 电子废弃物的机械处理技术 设备 。这 “电子废弃物处理的 4 机械处理方法的 用 本fi程 ( 见图 1) ,涵盖 机械处理的 机械处理方法 早“ 70 年 美 本方法 10 。图1 电子废弃物处理的本fi程 ( SR AB ,瑞典)电子废弃物一 分 电路板 电缆电 411 废电路板上电子元器件的 线 显像管 类 , 根据各的组 分 下的电子元器件进行可 检 别进行处理 , 处理fi程类似 。 , 废电路测后可
16、 使用 , 从 降造商的 本 。 板的 用本上分为电子元器件的 害物 的电子元器件进行选择 分离 用 料 组分的分选 后 独处理 , 可防止污染后续工, 减 骤进行 。 少后续处理 本 。某些元器件中 的88 境 污 染 治 理 技 术 与 设 备 卷 环 2位远高“ 石 , 后可富集 价物 ,减少 工 本 。 , 一 由手工完 , 废板 的益currency1多 ,“ 的效 问题。 另 , 时不能损坏电子元器件 , 采 用动 的方法 合机械化的 要 。 本 N EC 一动 废 电路板中电子元器件的装置 11 。这种装置 要 用红 去 的方式 ( 分别 用垂直水 方 的 fl 用) 使穿孔 元
17、件表面元件脱落 , 不会造 任何损伤 。 后 结合 fl表面剥蚀技术 , 使电路板上96 %的焊料脱焊 , 用 精炼铅 锡的原料 。 德 的 FAPS 一直在研究废电路板的德 Kamet Recycling Gmbh ( ) 采 用的处理工 是通 选 选 fi 分离的方法获得 机物 13 组 分 。德 Trischler und Part ner Gmbh ( ) 的处理方法与本相同 14 。 这是 用的机械处理工 ,一 经 这样的处理后 , 废电路板中 90 %的 料得 ,10 % 的剩余物 ( 很进一 处理的 fi物料 ) 根据 分的 填埋或焚烧 。这种处 理工序 经 现机械化动化 。 7
18、 ,8 德 Daimler2Benz Ulm Research Cen2 t re 在处理方法的础上 , 四 式处理工: 预 液 冻后 分 类 电分选 。体采用的工 见图 2 。这 种方法 三 : ( 1 ) 液 “ 动 方法 12 , 采用与电路板动装配 ; ( 2) 时会 大的 ,在 方式相反的原 进行 ,先 废电路板放 程中持续通 - 196 的液 可防止 的 液 体 中 化 焊 料 , 用 一 种 料燃烧 ( 氧化) , 从 避免 害currency1体 ;SCARA 机械装置根据构件的 状分检出可 ( 3) 的工 在分离fl“ 1mm 的 fi时 用的构件 。 一 就 到极限 , 研
19、的电分选设备 可分离 fl“ 0. 1mm 的 fi , 可 从中 。即使 的 很少 ,采用这种方法可获得一的 经济效益 , 这种废物的纯 润 3500 德 马克/ t 。 现在 ,动 技术处“可行 研究 ,其 技术经济方面 素的 约 。一项 方法是否适用 ,要综合 测试 销售 费用问题 。 412 元件的废板机械处理工 本 N EC 的处理工 见图 可得到铜约 82 % ( ) 的铜 , 其 中 94 %的铜得到 。树脂玻璃 设备 废板 fl“ 1mm 的 纤维混合 要在 100 m 300 ,这时铜可很好地离 , 铜的 间 ,可用 油漆 料建筑材料的” 远大“玻璃纤维树脂 。 经 分选 。
20、3 11 。其是采用 式 法 , 用图2 Daimler2Benz Ulm Research Centre 的废电路板处理工 89 期 1 白庆中 : 世界废弃印刷电路板的机械处理技术现状 图 3 N EC 的废电路板处理工 经分选富集的一 到 炼 进行深工或是进行电 纯 , 机物的 方案 下种 : 焚烧 其中 的值 ( 要 尾currency1的处理) ,或是 为 料用 料 筑路材料及料的填料 。的currency1长给环境带极大的压fl , 为一亟 待决的问题 。由“废电路板中 大 的 价物 ,采用机械分离的方法 其 用 ,既合环境要 , 又可获得一的 经济 益 。 ,机械分离方法处“ ,
21、现 的工 要进一 完善 , 高 纯 ,同时我们要 的处理设备 ,寻找 效的处理手 。 参 文献413 及料的后续处理 5 Shunli Zhang , Eric Forssberg. Intelligent Liberation gy , 1999 , 105 : 295 3015 结 语 6 Yokoyama S , Iji M. Recycling of Printed Wiring Board tional Workshop on Advanced Robotics , 1993. 55 58 7 Melchiorre M , Jakob R. Electronic Scrap Recy
22、cling. xxii xxiv废印刷电路板“ 废弃物 ,其 8 Melchiorre M. , Jakob R. Neuartiges Verfahren zur Aufbereitung von Elektronikschrott - Ein Beitrag zur wirtschaftlichen Rohstoffgewinnung. Galvanotechnik , 1996 , 87 (12) : 4136 4140 9 Shunli Zhang , Eric Forssberg. Mechanical recycling of electronics scrap2t he curr
23、ent status and prospects. 128 Conservation and Recycling , 1997 ,21 : 247 269 1993. 55 58 1994. 81 86 Metall , 1990 ,48 : 880 885 1 Brodersen K , Tartler D. Scrap of electronics - a chal2 176 2 TheoLehner. Integrated recycling of non2ferrous metals at Boliden Ltd. R nnsk r Smelter. IEEE Internationa
24、l Symposium on Electronics & t he Environment , 1998. 42 47 3 Jens Brobech Legart h. Environmental decision making cycling ,. 1997 , 19 :109 135 4 Angerer G , B tcher K. Verwertung von Elektron2 for recycling options. Resources , Conservation and Re2 ikschrott : Stand der Technik , Forschungs2Techno
25、lo2lenge to recycling activities. IEEE International Sympo2sium on Electronics & t he Environment , 1994. 174 10 Shunli Zhang , Eric Forssberg. Mechanical separation2 oriented characterization of electronic scrap . Resources , 11 Yokoyama S , Iji M. Recycling of Printed Wiring 12 Feldmann K , Schell
26、er H. Disassembly of electronic products. Proceedings of t he 1994 IEEE international symposium on electronics and environment , IEEE , 13 Bernd E. Langner. Recycling von Elektronikschrott . 14 李锐 . 选 技术在环境保护源 领域的 Board Waste. Proceedings of 1993 IEEE/ Tsukuba In2 ternational Workshop on Advanced Ro
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