微波處理廢舊電路板

每年計算機、汽車、電話、電視和其它電器產品中要報廢數以萬計的電路板, 這些電路板含有大量的金屬, 若填埋則會浸出劇毒金屬元素, 污染地下水, 此外廢電路板中還含有金、鈀、銀等貴金屬, 必須進行處理, 減少污染物的體積, 使危險成分穩定化, 對有用成分進行回收利用。

廢電路板由于成分復雜, 回收利用較困難。現有的處理方法有: 機械處理、火法冶金、濕法冶金等, 這些方法處理存在著費用較高, 環保效益差, 且回收利用率較低等問題。因此開發廢電路板處理處置新方法就成為環保工作者面臨的新課題。微波加熱是一種與傳統加熱根本不同的加熱方式, 它通過高頻電磁波在物質內部的能量損耗所產生的熱效應來直接加熱物料。因此, 這種能量轉換的方式使得可能在廢舊電路板回收處理中通過利用廢電路板中各組分的電磁性能的差別, 來選擇加熱廢電路板中基體或各種組分, 使廢電路板中的金屬物質得以迅速加熱而使廢電路板中的非金屬物質不被直接加熱, 造成廢電路板溫度的不均勻, 使得有用物質和基體之間產生熱應力, 促進有用物質和基體的單體解離,從而有效分離和提取金屬, 實現廢電路板回收過程的高效、節能和無污染。

    佛羅里達大學和Savannah River 技術中心開發了一套使用微波能破壞印制電路板并回收其中貴金屑的裝置。一般采用兩級焚燒/ 熔煉處理工藝, 在實驗室處理中, 廢電路板被壓碎, 然后放入一個熔融硅石坩堝中, 在一個內壁襯有耐火材料的微波爐中加熱30~ 60 min。其中的有機物, 如苯和苯乙烯等先揮發出來, 被一股壓縮空氣載氣帶出第一個微波爐。余下的廢料在1 000 e 以下被燒焦處理。然后將微波爐功率升高, 余下的物料( 絕大多數為玻璃和金屬) 在1 400 e 高溫下熔化, 形成一種玻璃態物質。在冷卻這種物質后, 金、銀和其它金屬就以小珠的形式分離出來, 可回收作重新冶煉用。余下的玻璃質物質則可回收作建筑材料。在第一級微波爐處理步驟中產生的有機揮發物和可燃性氣體被載氣帶入第二級微波爐后, 在這里它們在滲過微波加熱下紅熱的碳化硅床時被分解。排出氣體中有機物種類在經過第二級微波爐后可下降1~ 2 個數量級, 有時可能下降3 個數量級。研究表明: 微波處理能處理許多種類的電子廢物; 所有處理均在一個單元裝置中進行, 微波可直接加熱廢棄物料, 而無需使用龐大的焚燒爐和耐火材料; 處理后廢物體積減少50%, 能減少填埋體積; 不需任何添加劑就可形成玻璃態產物將有害成分固定化, 不會造成二次污染, 能很好地符合環境排放標準。微波處理工藝簡單、明顯的廢物減容、貴金屬和廢物有效分離、處理成本低、具有更好的環境適應性。