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        淺談廢電路板非金屬材料的二次利用

        2016-03-14 03:55:04帖千楓
        大科技 2016年35期
        關(guān)鍵詞:非金屬材料電路板廢物

        帖千楓

        (成都市實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校 610213)

        淺談廢電路板非金屬材料的二次利用

        帖千楓

        (成都市實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校 610213)

        在廢電路板中,其金屬成分的分離與回收過程普遍產(chǎn)生大量非金屬材料廢物,一般情況下,其產(chǎn)生的非金屬材料廢物可占其質(zhì)量近50~80%,這一現(xiàn)狀成為全世界在電子廢物處理方面最急需解決的難題。本文將就廢電路板非金屬材料的特點(diǎn)入手,分析其再生利用技術(shù)的方法與現(xiàn)狀,嘗試提出有可執(zhí)行性的廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)方案。

        廢電路板;非金屬材料;環(huán)境保護(hù);電子廢物

        廢電路板的組成成分十分復(fù)雜,有環(huán)氧樹脂、酚醛塑酯、聚四氟乙烯等粘合劑,紙張或玻璃纖維等增強(qiáng)材料,由多種材料組成復(fù)合材料板,雙面或單面有銅箔壓印。廢電路版內(nèi)的非金屬材料指在廢電路板進(jìn)行物理分離或化學(xué)分離的過程中,在分解貴金屬物質(zhì)后產(chǎn)生的廢渣。據(jù)統(tǒng)計(jì),廢電路板在進(jìn)行銅、鐵等有價貴金屬成分的回收后,會產(chǎn)生大量非金屬材料,一般情況下,所產(chǎn)生的非金屬材料質(zhì)量可占總質(zhì)量的五成到八成,其中,有機(jī)物與無機(jī)物分別占四成及六成。研究表明,這其中的有機(jī)物質(zhì)多為樹脂、阻燃劑、固化劑、固化促進(jìn)劑等。而無機(jī)物則多為由多種氧化物組成的玻璃纖維。

        1 廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)特性

        與電路板相比,非金屬材料缺少銅金屬等高價金屬成分,回收價值相對較低,再生利用的技術(shù)難度較大。在發(fā)達(dá)國家,廢物處理有著完善的回收、焚燒、填埋操作系統(tǒng),并享用各類補(bǔ)貼、優(yōu)惠等社會綠燈,廢電路板非金屬材料廢物再生利用工作完成較好。然而,我國配套工程完成情況不理想,缺乏完善成熟的垃圾填埋場、垃圾焚燒場、垃圾處理廠等配套設(shè)備,處理能力有限、處理成本較高,通常存在簡易填埋、露天焚燒、缺乏分類等環(huán)境污染問題,這一情況與我國廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)的特性是分不開的。一般來說,非金屬材料再生利用過程有以下特點(diǎn)。

        1.1 二次污染發(fā)生率高

        在各類污染源中,電子廢物污染有著增長速度快、固體雜質(zhì)多、處理難度大等特點(diǎn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加快,電子設(shè)備在全世界的普及率越來越高,電子廢物量大幅度增大,目前已經(jīng)超過城市生活垃圾量的增幅,給垃圾處理帶來極大難度。另外,隨著廢電路板中有價金屬(如銅、鐵等)在物理回收、化學(xué)回收領(lǐng)域的成熟技術(shù)廣泛應(yīng)用,其副作用是更多的非金屬材料廢物的產(chǎn)生與丟棄。由于非金屬材料在種類特點(diǎn)及物質(zhì)成分上的差異,其電路板基板材料也有所不同,其中多數(shù)電路板所攜帶的少量危害成本分離難度較大,如含鉛阻燃劑、含鉛焊料、其他有害貴金屬等,易造成二次污染。

        1.2 回收利用價值低

        廢電路板的回收過程需要經(jīng)過熱處理(如焚燒、熱裂解等)及機(jī)械處理、物理處理等多種方法,工藝過程十分復(fù)雜,各類處理工藝最終產(chǎn)生的非金屬材料的成分組織、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)也存在較大差異,因此,廢電路板的回收所產(chǎn)生的廢物成分復(fù)雜,所產(chǎn)生的回收回報也較為低下。

        2 廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)特性

        2.1 熱處理技術(shù)

        在非金屬材料中,有著熱固性樹脂成分的材料在材料組成方面具有良好的熱利用性能,可以在燃燒的過程中獲得能量,數(shù)據(jù)表明,這類廢電路板非金屬材料在燃燒試驗(yàn)中回收能量的成果喜人。因此,可考慮采用熱處理中的焚燒處理、熱解、等手段對廢電路板中的非金屬材料進(jìn)行再生利用。

        2.2 生產(chǎn)復(fù)合材料

        復(fù)合材料是材料領(lǐng)域內(nèi)最具發(fā)展前景的學(xué)科領(lǐng)域之一,其良好的環(huán)境友好度也提升了其應(yīng)用的價值。目前,塑料樹脂多通過生產(chǎn)復(fù)合材料進(jìn)行廢物利用,可形成熱穩(wěn)定性較好的聚合物,在特定的化學(xué)成分處理后,更可以達(dá)到高熱力學(xué)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),承受高溫環(huán)境,可用于墻體涂料、路面鋪設(shè)、塑料制備等用途,更可用于絕緣阻火劑,在建筑行業(yè)及搶救行業(yè)有著良好的應(yīng)用前景。因此,可考慮采用復(fù)合技術(shù),將廢電路板非金屬材料處理為復(fù)合材料,以投放于其他產(chǎn)業(yè)。

        2.3 制作建筑材料

        非金屬材料在建筑材料中的應(yīng)用也是未來階段下的一個趨勢,例如,可以采用廢電路板非金屬材料來制作水泥砂漿,有學(xué)者采用非金屬材料制作水泥砂漿添加劑,并對比了這一材料與標(biāo)準(zhǔn)水泥制品的化學(xué)性能和物理性能,數(shù)據(jù)顯示,在非金屬材料粒徑超過0.08mm的情況下,其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的水泥制品。此外,非金屬材料還可以用來制作瀝青改性添加劑,有學(xué)者采用非金屬材料作為瀝青添加劑,并研究了溫度對改性瀝青針入度和軟化點(diǎn)的影響。結(jié)果表明,非金屬材料改性瀝青的最佳溫度為180℃,此時的針入度、軟化點(diǎn)綜合情況最佳;改性瀝青體系的最佳剪切時間為1h,此時的針入度、軟化點(diǎn)綜合情況最佳。

        3 結(jié)束語

        目前,廢電路板非金屬材料因資金缺乏、技術(shù)難度高、重視性不足等種種原因面臨困境,想要解決越發(fā)嚴(yán)重的電子廢物污染問題,就必須加快研究開發(fā)非金屬材料處理的步伐,開拓出適用范圍更廣、前期投入更低、處理效果更好的再生利用技術(shù),力爭電子廢物無害化、電子廢物資源化發(fā)展。

        [1]賈偉峰,段華波,侯坤,劉雙躍,李金惠.廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2010(02).

        [2]鐘佳,于娜,趙菲菲.淺談廢舊電路板中非金屬材料的處理與回收[J].智富時代,2015(06).

        [3]李超,孫志興,沈志剛.廢舊電路板非金屬材料粉的能量利用實(shí)驗(yàn)與分析[J].中國粉體技術(shù),2011(02).

        [4]邱軍,李娜,劉光富.廢棄線路板中非金屬材料再利用的研究進(jìn)展[J].工程塑料應(yīng)用,2011(02).

        X76

        A

        1004-7344(2016)35-0303-01

        2016-12-4

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