废弃电路板中金属的含量与溶出规律研究

电子废弃物中金属引起的环境问题日益增加,采用微波消解法对电子废弃物印刷电路板中金属分布及其构成进行研究,并通过配制仿真酸雨溶液对电路板中金属溶出规律进行分析。结果表明:采用原子吸收光谱仪对电路板中金属含量进行测试,在废弃电路板中一共检测到12种金属,总量约占电路板总质量的37.3%。其中,7种金属在p H值等于1的强酸性环境下表现出了良好的溶出性能,其溶出程度从高至低依次是铜、铁、锌、铅、镍、铬和镉,其中镉的溶出比例最大并且溶出速度最快。研究结果为评估酸雨条件下金属从废弃电路板中溶出的潜在能力提供依据,为分析废弃电路板的环境危害以及衡量废弃电路板的生态风险提供基础数据。

不同粒径的废弃电路板粉末对水泥砂浆基本性能的影响

废弃电路板作为危险废弃物,对环境污染十分严重.为了提高废弃电路板的利用效率,将2种不同粒径的废弃电路板粉末掺入砂浆中,探究其对水泥砂浆抗压强度、抗折强度、流动度和稠度、孔隙率、保水性等性能的影响.研究结果表明:废弃电路板粉末能够提高砂浆强度,且在同一龄期、同一掺量下,细粉改性砂浆的抗压、抗折强度均高于粗粉改性砂浆;废弃电路板粉末的掺入,能够在一定范围内提升水泥砂浆的强度和保水性,有利于发展环境友好型社会.

废弃电路板粉末在建筑材料中的应用研究现状

废弃电路板属于危险废弃物,且堆积量越来越大。解决废弃电路板的污染已经成为迫在眉睫的事情。将废弃电路板中非金属部分磨成粉状(废弃电路板粉末)外掺加入建筑材料中,能够改变其相关性能。文章阐述了我国废弃电路板的来源以及对废弃电路板非金属部分的处理和应用情况,探讨了将废弃电路板粉末加入水泥基材料中的可行性和安全性,总结了其在水泥基材料以及沥青、涂料等建筑材料中的应用现状,归纳了废弃电路板粉末的其他利用近况,为废弃电路板粉末的处理和在建筑材料中的应用提供了一个可行方案。

废弃电路板选择性破碎基础研究

废弃电路板的资源化是电子废弃物资源化研究的重点和难点.介绍了电路板的组成、各种成分的力学性质、界面特性,进行了电路板冲击特性试验,探讨了其解离机理.提出了用剪切破碎机和锤式破碎机实现电路板的粗碎和选择性破碎.结果表明:当筛网为5 mm,锤式破碎机的线速度为13 m/s,转速为2 600 r/min时,细粒级产率小,小于0.074 mm物料占7.88%;各粒级金属品位随着粒度的减小而降低,72.77%的金属主要分布在0.5～2 mm粒级.研究结果为后续的干法分选工艺提供了条件.

用静电选的方法从废弃电路板中回收金属富集体的研究

对废弃电路板的特点进行了简要的概括 ,对金属在电路板中的存在状态进行了分析 ,并根据电路板的特点采用高效冲击破碎机实现金属与非金属的有效解离 ,通过调节滚筒静电分选机的参数 ,实现废弃电路板中金属富集体的有效回收。试验结果表明 :插槽中的铝和铜在 5mm左右已经解离 ,电路板基板上的铜在 0 5mm左右基本获得解离 ;通过静电选 ,得到 - 2 +0 5mm粒级的金属富集体中 ,铜和铝的回收率分别达到 95 %和 90 %。

我国废弃电路板资源化现状及其对策

随着电子技术的发展,主要来源于电子电器设备中废弃电路板的数量逐年增加,并给周围环境造成很大压力,社会对其资源化的要求越来越高。本文综述了废弃电路板的特性,分析我国当前在废弃电路板资源化方面存在的问题,并结合中国国情、在借鉴国外经验和教训的基础上提出相应的对策,对实现废弃电路板的资源化、无害化处理具有一定指导意义。

废弃电路板多金属粉末低温碱性熔炼过程的元素行为

研究低温碱性熔炼过程中废弃电路板多金属粉末有价金属的元素行为,在熔炼过程中,Sn、Pb、Zn等两性金属与碱及氧化剂反应生成相应的可溶性碱金属钠盐,通过水浸实现与其他金属分离,取得良好的转化效果。探索了氧化剂用量、碱用量、熔炼温度、熔炼时间、液固比、浸出温度、浸出时间等7个因素对金属转化率的影响,优化得到较为适宜的熔体组成与工艺条件:熔体中多金属粉末、NaNO3、NaOH的质量比为1:3.0:3.6,773 K(500℃)条件下熔炼90 min后,冷却粉碎,加水至液固比为9,加热至313K(40℃)浸出60min。在此优化工艺条件下,各金属的转化率依次为Sn 95.93%、Zn 96.63%、Pb 91.21%和Sb 24.68%。

废弃电路板环氧树脂真空热解及产物分析

在真空条件下,应用程序升温的管式炉反应器对废弃电路板中环氧树脂热解规律进行研究,考察不同的热解终温、升温速率、真空度(压力)及保温时间等各种因素对产物产率的影响。此外,利用傅里叶红外(FT-IR)和气质联用(GC/MS)技术对热解油产物进行表征分析。实验结果表明:温度对产物产率的影响最大,升温速率、真空度及保温时间对热解产物产率也有重要影响。选择适当的热解温度(400～550℃)、升温速率(15～20℃/min)、真空度(压力15kPa)及保温时间(30min)有利于提高热解液体产品的产率;热解油的主要成分是酚类物质,其总含量为84.08%,其中,含溴化合物含量为15.34%。

废弃电路板湿法破碎粒度特性研究

为解决干法破碎过程中粉尘等的二次污染,采用以水为介质的湿法冲击式破碎机对废弃电路板进行破碎研究.探讨了破碎机理,分析了破碎机锤头类型、锤头转速和进水流量对破碎产物粒度分布的影响.提出了废弃电路板湿法破碎产品粒度分布的双罗辛-拉姆勒(DRR)函数,应用Origin 7.0软件自定义DRR函数对18种不同条件下得到的废弃电路板筛上累积产率曲线进行非线性拟合,相关性系数R2均大于0.999,且残差E值较小.说明用DRR函数描述该粒度分布,表现出良好的收敛特性,且拟合误差较小.采用Design Expert 6.0.8软件建立了DRR分布函数中各个参数与操作参数之间的关系,为废弃电路板的湿法高效冲击破碎提供了基础.

梯级碱溶分步提取废弃电路板中有价金属

根据带元器件废弃电路板多金属料成分特点,采用梯级碱溶处理工艺,实现多金属料中有价金属选择性分离。该工艺由低碱浸出和高碱氧化浸出两级组成。第一段主要实现Al的选择性分离,最佳工艺条件:NaOH溶液浓度1.25 mol/L,与多金属料液固比为10:1,浸出温度30℃,浸出时间30 min;第二段主要实现Zn、Pb、Sn与Cu的选择性分离,最佳工艺条件:初始NaOH溶液浓度5mol/L,体系溶液(80%的碱溶液+20%的H_2O_2溶液)与低碱浸出渣液固比10:1,H2O2溶液滴加速度0.4 m L/min,浸出温度50℃,浸出时间60 min。在此优化工艺条件下,金属的浸出率依次为Al 91.25%,Zn 83.65%,Pb 79.26%,Sn 98.24%;此外,98%以上的Cu和100%的贵金属在高碱浸出渣中富集。

废弃电路板塑料颗粒流化床热解实验研究

应用热重-红外研究了电路板热解过程的动力学方程和相关产物。在高温流化床惰性气氛条件下热解电路板塑料颗粒,采用元素分析和傅里叶变换红外光谱等方法分析所收集的高沸点液体和固体的性质。结果表明,当温度和气速分别升高时,液体产品的收率也随之升高。热解油主要成分是芳烃,含有苯的取代官能团,热解固体产物主要成分是碳和玻璃纤维。

废弃电路板多金属粉末碱性熔炼产物分形浸出动力学

采用分形维理论对经典的流固反应收缩核模型进行分析,推导了新的流固反应分形收缩核模型,包括界面反应控制模型、外扩散控制模型及内扩散控制模型,体现了固体颗粒表面不规则性对流固反应的影响。通过废弃电路板多金属富集粉末低温碱性熔炼产物的水浸出过程,对比经典模型和分形模型的拟合效果。结果表明:两模型对此浸出过程控制步骤判断一致,为内扩散控制。而分形模型较经典模型与实验数据的符合程度更高、物理意义更清晰,因而具有更强的适用性。

废弃电路板湿法破碎能耗试验研究

采用Design-Expert 7.1软件对废弃电路板湿法冲击式破碎机能耗试验进行了方案设计和结果分析;拟合出了能耗与试验影响因素之间的定量关系模型,给出了能耗的残差分布以及不同操作变量之间的等高线和三维响应关系;利用Design-Expert 7.1对电路板破碎能耗试验的条件进行了优化,获得了最佳的操作指标。

基于循环经济概念下的废弃电路板的再利用

运用循环经济原理,讨论了废弃电路板回收利用的必要性和可行性,并对现有废弃电路板资源化技术进行了分析比较,得出机械-物理处理法是回收利用电路板的最佳选择。针对国外废弃电路板的机械回收利用现状,提出了在国内开展废弃电路板资源化、无害化处理研究的一些建议。

Na_2CO_3-NaOH-NaNO_3体系低温碱性熔炼工艺从废弃电路板中综合回收有价金属

采用Na2CO3-NaOH-NaNO3熔盐体系回收废弃电路板中的有价金属,考察Na2CO3-NaOH质量比、熔炼温度、熔炼时间、碱料比等因素对有价金属转化率的影响。结果表明,较为适宜的熔盐体系组成和工艺条件为:Na2CO3-NaOH质量比5.3∶16、熔炼温度700℃、熔炼时间40min、碱料比5∶1,在此条件下,锡、锌、铝、铅的转化率分别为84.55%、100%、93.71%、73.72%,铜以CuO形态富集在渣中。

废弃电路板真空热解产物特性分析

采用真空热解对废弃电路板进行热解实验,利用FT-IR分析、GC/MS、SEM等技术对真空热解液体、固体及气体产物进行了分析表征,研究了不同真空条件和温度下对热解产物的组成和理化特性。结果表明,液体产物的密度会随着真空度的变化发生改变;在不同真空条件下,产物的组成也有不同,并分析其产生的原因。为进一步探讨废弃电路板的真空热解产物特征提供参考。

NaOH-NaNO_3-Air体系低温碱性熔炼处理废弃电路板多金属粉末

研究Na OH-Na NO3-Air体系低温碱性熔炼处理废弃电路板多金属粉末的工艺流程,在熔炼过程中对各因素对两性金属的影响进行系统研究,优化得到较为适宜的熔体组成与工艺条件:Na NO3,Na OH和多金属粉末质量比为0.6:2.5:1.0,温度为350℃,空气流量为1.5 L/min,熔炼时间为30 min。研究结果表明:在此条件下Sn,Pb,Al和Sn的转化率分别为100%,83.99%,93.26%和91.97%。针对含两性金属的碱性浸出液,设计Ca(OH)2沉锡和Na2S·9H2O沉铅锌的分离工艺,得到纯度(质量分数)98%以上的Sn O2及Pb S-Zn O混合物。

熔锡炉加热法分离废弃电路板元器件过程的有害挥发物组成

废弃电路板(PCB)资源化价值大,脱除PCB元器件有利于资源化废弃PCB,其中熔锡炉加热脱焊法是应用最广泛的方法。在工作温度分别为250℃和290℃时,对熔锡炉加热法分离废弃PCB元器件过程中产生的挥发物用Tenax吸附管采样,以气相色谱质谱仪(GC-MS)进行分析。结果表明,挥发物中含多种苯系化合物,290℃时挥发物中检测出的苯、乙苯、对,间二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、萘质量浓度分别是250℃时的3.4倍、3.3倍、3.2倍、2.7倍、3.5倍、1.5倍,且能测出更高相对分子质量的异丙苯和正丙苯;部分化合物质量浓度已超过我国相关环境标准规定的限值,其中苯乙烯最高质量浓度是TJ36—79《工业企业设计卫生标准》规定值的103倍。挥发物进入排气管后部分吸附于管道内壁上,成分包括乙苯、对,间二甲苯、邻二甲苯及萘,其中萘的质量比达1.79 mg/kg。因此,对废弃PCB进行热法处理时,需对产生的挥发物加强监控和处理。

废弃电路板材料断口的分形表征

为研究废弃电路板的破坏机制,采用扫描电镜对6个典型的废弃电路板材料断口进行形貌分析。电路板外观形貌具有自相似性,表现出分形的特征。基于分形理论和计算机图像处理技术,编制计算材料断口形貌计盒分形维数的MATLAB程序。MATLAB计算程序拟合直线的线性度很好,表明电路板材料断口的分形行为显著。6个断口的分形维数不同,表明它们的复杂程度和粗糙度不同。断口3为集成电路中树脂的断口,材料断裂后有一定的凹凸面,并且有缺陷和微孔,故表面形貌最为复杂,分形维数最大,为1.415。断口2、断口5和断口6外观形貌较规则,分形维数较小。断口1和断口4均为硬塑料断口形貌,有河流状花纹,断口1和断口4的表面粗糙度介于断口3与断口2、断口5和断口6之间。通过分形维数的计算可知6个断口纹理的粗糙和复杂程度从大到小依次为断口3,1,4,5,2和6,这与人眼观察到的结果基本一致,也进一步说明电路板及其元器件在破坏后,其断口形貌具有分形的特征。

基于高压电脉冲破碎废弃电路板粒度分形特性

高压电脉冲技术在废弃电路板破碎方面的应用实际上是借鉴了其在矿物破碎方面的研究。材料的微观缺陷如微裂纹、微孔隙等分布及受载荷后的演化在一定标度范围内具有较好的统计自相似性,自相似性行为导致材料宏观破碎后所形成碎块的粒度分布具有分形特征。结合分形理论对废弃电路板高压电脉冲破碎后的产物粒度进行分形分布的分析,通过建立分布模型,对破碎产物实际筛下累积含量和用分布模型计算的分布含量进行线性拟合,分析结果表明线性拟合度较好,表明破碎产物具有粒度分形特性。建立分形维数与破碎条件函数间的关系,通过正交实验得出分形维数与破碎条件之间的关系。用破碎后块体的分形构造来考察材料破碎的形成过程,为研究废弃电路板的破碎特性提供了新思路。