废旧电路板的组成与解离特性研究

废旧印刷电路板是电子废弃物的重要组成部分，含有大量金属、玻璃纤维增强树脂、塑料等有回收利用价值的组分，但处理不当会产生严重污染。在分析中，对细碎到粒度为5mm以下的废旧电路板物料中有价资源的赋存状态和解离特性进行了系统的研究，发现金属与非金属的基本解离粒度为1．2mm，解离度为55．51％；塑料与其他金属(除铜、铁外)是0．5mm以上废旧电路板物料中的主要组分，树脂与铜是0．5mm以下物料中的主要组分；物料中平均金属含量为23．80％，平均铜含量为5．78％。     

高速粉碎机作用下的电路板真空热解渣破碎特性

首先利用高速粉碎机对大颗粒废弃电路板真空热解渣进行破碎处理,然后采用筛分和颗粒计数法研究破碎产物的破碎规律与解离特性。结果表明,大颗粒废弃电路板真空热解渣在破碎过程中存在着显著的选择性破碎,金属铜主要分布在较粗粒级产物中,玻璃纤维和炭黑则主要分布在较细粒级产物中,并且铜能在较大粒级上实现充分解离;98.64%的铜分布在粒级为0.45~4.0 mm的破碎产物中,而92.05%的玻璃纤维和炭黑分布在粒级为-0.45 mm的破碎产物中;当粒级为-2.0 mm时,铜的解离度达到100%。     

风量对高频气力分选机分选效率及金属分布规律的影响——以废弃印刷电路板粉末为例

以金属高富集粒级0.5～0.125 mm的废弃电路板为分选物料,通过ICP-AES测定分选产品,研究了风量对高频气力分选机分选效率及金属分布规律的影响.结果表明,风量变化对分选效率及金属分布规律影响显著,当风量为200m3/h时分选效率达到最大值78.23％,铜品位为86.745％,相比原料中铜品位13.96％,富集约6.2倍.随着风量的变化,金属的分布呈现规律性变化:密度比铜大或与铜相差不多的金属颗粒(铅、铂和锌等),其变化规律与铜相似,回收率在85％左右变化;密度比铜小很多的金属颗粒(铝、镁等),由于其密度与分选物料中的非金属非常接近,在分选过程中会随非金属带人轻产物中去,从而造成重产物中铝和镁品位最低,甚至低于其在原料中的品位.所以若要分离富集铝和镁,须对分选后的物料进行二次分选.     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃挠性PCB中金属的影响因素分析

废弃挠性PCB是资源化价值高的电子废弃物之一,正需环境友好的方法回收其所含的多种有价金属。采用显微镜对破碎后的挠性PCB粉样进行解离情况观察,发现破碎法难以将挠性PCB中的金属与非金属解离。通过设计单因素实验,研究挠性PCB粉末粒度大小、添加量、培养液初始pH、菌接种量、活化时间以及FeSO4·7H2O添加量6个因素对氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f菌）浸出挠性PCB中金属过程的影响。结果表明,A.f菌不能浸出挠性PCB中Au,但Cu、Ni可以有效浸出且最优化条件为：10 g·L-1挠性PCB、粒度0.25~0.42 mm、培养基初始pH 2.5、菌接种量5%、菌活化时间5 d、FeSO4·7H2O添加量30 g·L-1,金属Cu的浸出率达到90.1%,比未接种处理高出42.4%;金属Ni的浸出率达到了85.9%,比未接种处理高出了32.9%。因此,采用生物法可环境友好地回收挠性PCB中Cu、Ni,有利于废弃挠性PCB的资源化处理。     

废旧电路板制备的酚醛树脂的研究

废旧电路板中的树脂与碳酸钙共同加热,获得气体、固体和热解油3种热解产物.以电路板的热解油为原料、以热解过程中产生的氨气为催化剂,可以合成醇溶性热解油酚醛树脂,经分析测试表明,其组成、结构和固化特征与常规工业生产的氨催化酚醛树脂的性能相近,主要性能指标:粘度、游离酚浓度和胶合强度等均可达到醇溶性酚醛树脂产品的质量要求.     

废弃印刷电路板的破碎解离特性研究

废弃印刷电路板(WPCB)的破碎解离是WPCB进行后续资源化利用的前提条件,采用剪切式破碎机和万能高速破碎机分别对WPCB进行了粗破碎和细破碎,筛分后对不同粒径的粉碎产物进行粒径分布分析、显微镜观察和单体解离度研究。结果表明,WPCB经两次粗破碎后,大部分粗碎产物粒径≥1.2mm,占总产物质量的85%以上,经细破碎后,约有50%(质量分数)细碎产物粒径0.30mm。WPCB的细碎产物破碎至粒径0.90mm,可以认为金属和非金属基本分离;破碎至粒径0.60mm,可以认为金属和非金属完全解离。金属主要集中分布在粒径为0.30~1.20mm的细碎产物中。     

基于Ansys APDL的废旧印刷电路板基板破碎分析

为解决废旧印刷电路板资源化中的粗碎问题,利用Ansys APDL模块和CATIA V5三维设计模块,运用以点代线的方法对电路板受力进行了数值模拟;并根据废旧印刷电路板破碎实验,对数值模拟结果进行验证;同时利用实验测得的数据对辊齿进行数值模拟与分析,验证辊齿在破碎过程中的可靠性。结果显示,铜和复合材料在一点的应力均大于其许用应力,判断其发生了断裂;废旧印刷电路板基板在两齿辊差速运行工况下破碎效果最好,证明以点代线方法可靠;辊齿根部的应力小于其许用应力,可靠性良好。为废旧印刷电路板的粗碎方法研究提供参考。其他差速工况(如9~18 r/min)对破碎效果的影响以及齿辊直径对产量的影响仍有待研究。     

废印刷电路板的静电分选实验研究

金属与非金属材料的分离是回收利用废印刷电路板的关键环节。对废印刷电路板物料的静电分选进行了实验研究。实验以电压、辊筒转速、电晕电极与辊筒之间的距离、静电极位置、电晕电极位置、电晕电极数量等为考察因素,研究各因素对电选效果的影响规律。结果表明,影响金属与非金属材料分离的主要因素是电压、辊筒转速和电晕电极与辊筒之间的距离,对于-0.9 0.45mm的破碎物料,当电压为24kV,辊筒转速为15Hz(54.6r/min),电晕电极与辊筒之间的距离为5.2cm时,得到最大静电分选综合效率67.37%。     

废旧电路板与碳酸钙共热解脱卤的研究

采用热重分析仪和石英管式炉热解反应器,分别对以酚醛树脂为基板的废旧电路板和混合碳酸钙后的废旧电路板进行热解实验研究,着重考察了添加碳酸钙后的酚醛树脂基板废旧电路板热解特性及添加量不同对卤素脱除效果的影响。实验结果表明,碳酸钙的加入对废旧电路板的降解行为和热解油的基本组成没有明显的影响,但热解油的各组分含量有所差异;随着热解温度的提高或者CaCO₃含量的增多,卤素可以更多地由有机卤向无机卤转变并束缚在固体残渣中,由此得到较好的脱卤效果。当60%PR-WPCBs与40%CaCO₃共热解,热解油中的溴化物也减少了7.6% 。在600℃等量CaCO₃与PR-WPCBs共热解时生成75.6%无机卤,其中70.62%束缚于固体残渣中,可见达到较好的脱卤效果。     

猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争

为研究猪粪堆肥中铜锌与腐殖质组分的结合竞争,以猪粪和秸秆为堆腐原料,进行了为期36 d的好氧堆肥实验,研究猪粪堆肥过程中腐殖质组分(胡敏酸和富里酸)、胡敏酸结合态铜锌、富里酸结合态铜锌含量的变化。结果表明,堆肥结束后,腐殖化程度提高,胡敏酸碳含量增加394.4%,富里酸碳含量降低64.9%,腐殖化指数从0.24增加到3.33;随着堆肥的进行,胡敏酸结合态铜锌含量分别增加394.3%和56%,而富里酸结合态铜锌含量分别下降17.5%和28.4%;相关分析表明,胡敏酸结合态铜、富里酸结合态锌与胡敏酸、富里酸碳含量及腐殖化指数均成显著相关(P<0.01);堆肥过程中,胡敏酸结合态铜与富里酸结合态铜之比大于1,而胡敏酸结合态锌与富里酸结合态锌小于1,另外,胡敏酸中的Cu/Zn大于1,而富里酸中的Cu/Zn小于1,表明在腐殖质中铜主要与胡敏酸结合,而锌主要与富里酸结合。研究揭示了猪粪堆肥中重金属铜锌与不同腐殖质组分的结合竞争关系,为畜禽粪便堆肥土地利用的风险评估和风险控制提供科学依据。     

线路板园区综合废水碱法除铜优化实验

线路板废水中的铜主要以络合态存在,破络除铜是其处理稳定达标的关键环节。为了降低运行费用和产泥量,同时为后期的工程升级改造提供依据和参考,实验研究了碱法破络除铜最佳pH值、Na2S/Cu摩尔比、反应时间和絮凝剂种类的选择等,并从处理效率、投药成本、污泥产量多方面考核,确定最佳运行条件:以NaOH调节pH到10.5左右,Na2S与进水总铜摩尔比为1.5∶1～2∶1,反应30 min,再加100 mg/L的PAC和3 mg/L的PAM混凝反应,沉淀0.5 h,出水铜浓度低于0.3 mg/L,达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)中的总铜排放标准。     

Fate of bromine in pyrolysis of printed circuit board wastes

Behavior of Br in pyrolysis of the printed circuit board waste with valuable copper and oil recycling has been studied in the present work. Experimentally, pyrolysis of the printed circuit board waste generated approximately 40.6% of oils, 24.9% of noncondensible gases and 34.5% of solid residues that enriched in copper (90-95%). The cuts of the oils produced from pyrolysis of the printed circuit board waste into weighted boiling fraction were primarily light naphtha and heavy gas oil. Approximately 72.3% of total Br in the printed circuit board waste were found in product gas mainly as HBr and bromobenzene. However, by extended X-ray absorption fine structural (EXAFS) spectroscopy, Cu-O and Cu-(O)-Cu species with bond distance of 1.87 and 2.95 A, respectively, were observed in the solid residues. Essentially, no Cu-Br species was found.     

氧化亚铁硫杆菌浸出线路板中铜的研究

从煤堆积水中分离得到氧化亚铁硫杆菌,利用该菌种对线路板中的铜进行了浸出实验.研究了不同线路板粉末添加量对浸出效果的影响,观察了浸出过程中pH和氧化还原电位(Eh)的变化,结果表明添加量为10 g/L和20 g/L时,在15 d内线路板Cu几乎全部浸出,而50g/L和100g/L在15 d内亦有较高的浸出效率,并呈持续上升趋势.     

超临界CO_2流体环境中线路板分层实验分析

在超临界CO2流体环境下,当温度达到240℃以上时,印刷线路板就会发生分层现象。同时,在实验中发现在非超临界流体环境下,当温度达到260℃以上时,线路板也会发生分层现象。从线路板粘接材料发生热解反应的角度出发,在对比超临界CO2流体环境下与非超临界流体环境下的线路板分层效果的基础上,对超临界CO2流体环境下的线路板分层做出合理分析,最后发现临界CO2流体对线路板分层过程有促进作用,并对其分层效果有优化作用。     

氧化亚铁硫杆菌浸出线路板中铜的研究

从煤堆积水中分离得到氧化亚铁硫杆菌，利用该菌种对线路板中的铜进行了浸出实验。研究了不同线路板粉末添加量对浸出效果的影响，观察了浸出过程中pH和氧化还原电位（Eh）的变化，结果表明添加量为10g／L和20g／L时，在15d内线路板Cu几乎全部浸出，而50g／L和100g／L在15d内亦有较高的浸出效率，并呈持续上升趋势。     

电解液循环对废手机线路板碱性矿浆电解回收的影响

针对废手机线路板碱性矿浆电解资源化过程中电解液带来的污染问题,采用氨-氯化铵碱性矿浆电解液循环回收废手机线路板中金属,以降低能耗、减少污染。研究了氨-氯化铵碱性矿浆电解体系从废手机板制备阴极铜的过程中,电解液循环对Cu的回收率、电流效率、Cu纯度以及Cu和Ni、Zn、Pb等金属迁移转化的影响。经过7次电解液循环实验,结果表明,电解液循环对Ni、Zn、Pb等金属分布及电流效率的影响十分显著,但Cu的分布、纯度及回收率基本不受影响。Cu主要分布在电解液和沉积物中,其他金属则主要在电解液与阳极渣中;8组实验获得的沉积物中Cu的纯度和回收率分别高于99.9%和90%。基于碱性矿浆电解回收废手机板中金属工艺中,完全可以实现电解液的循环利用。本研究可为碱性矿浆电解废线路板提供参考。