废弃印刷线路板非金属热解动力学

废弃印刷线路板非金属材料现有处理方式存在较大的环境风险,其热分解特性是对其进行安全处理处置及资源化再利用的关键所在。结合热重实验数据,分别运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法及Freeman-Carroll法对动力学参数E、A、n进行了求解和讨论,结果表明,动力学参数E近似等于125.875 kJ/mol;A近似等于3.825×1010min-1;废弃印刷线路板非金属材料热解的动力学机理函数假设不宜表示为:f(α)=(1-α)n。运用atava-esták法对最概然机理函数进行了探讨,结果表明,废弃印刷线路板非金属材料的热分解动力学机理函数为:f(α)=[-ln(1-α)]4。研究结论为废弃印刷线路板非金属材料资源化再利用工业化设计与应用提供重要的实验数据和理论依据。     

废印刷线路板资源化研究进展

从废印刷线路板(WPCBs)层间热固性树脂的角度出发,将WPCBs资源化处理技术归纳为热固性树脂直接回收法、热固性树脂分解法和热固性树脂溶胀法,并对现有资源化技术进行总结,同时对将来研究方向进行了展望,为WPCBs资源化产业化发展提供参考。     

氧化亚铁硫杆菌浸提废旧线路板铜的浸出率与时间的关系

探讨氧化亚铁硫杆菌SW-02(Thiobacillus ferrooxidans SW-02)浸提废旧印刷线路板Cu的适宜浸出时间,对Cu的浸出率与时间的关系进行了研究。通过摇瓶培养的方式,在30℃,摇床转速为170 r/min条件下进行浸出实验,按不同时间间隔取样测定溶液Cu2+浓度,pH值与氧化还原电位。分析发现,线路板加入量在30 g/L及以上时,浸出40 h后浸出反应停止,而线路板加入量在15 g/L时,浸出40 h后Cu的浸出率达到70%,继续浸出,浸出率不再显著增加。研究结果表明,铜的适宜浸出时间为40 h。     

利用废旧线路板回收金属富集体再造超细铜粉

实验以氨性溶液溶浸废线路板中回收的金属富集体产出高浓度含铜浸出液作为电解原液,采用电沉积法循环再造超细铜粉。主要考察了电沉积过程中硫酸浓度、电流密度、电沉积时间和电沉积温度等条件对超细铜粉回收率的影响。实验结果表明,在硫酸浓度为12 g/L,电流密度为4 A/dm2,电沉积时间3 h,溶液温度为40℃的条件下,电沉积超细铜粉的回收率超过97%,所得铜粉的树枝状形貌完整,纯度高,粒径小,约为3～6μm。     

一株氧化亚铁硫杆菌的分离及其浸出废旧线路板中铜的效果

从广东某硫铁矿山酸性废水中分离到一株嗜酸性细菌,经形态观察、生理学和近全长16S rRNA基因分析鉴定为氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.ferrooxidans),命名为Z1。该菌与GenBank中菌株A.ferrooxidansCMS等处在系统发育树的同一分支,16S rRNA基因序列相似度均为99%。菌株Z1生长的最适pH值和温度分别为2.25和30℃,对数生长期处于第18～30小时,Fe2+平均氧化速率达到0.2307 g/(L.h),经驯化后能耐受15 g/L的废旧线路板金属富集体。浸出实验结果表明,在起始pH值为2.25、起始Fe2+浓度为9 g/L、接种量为10%、金属富集体投加量为15 g/L的条件下,菌株Z1能在62 h内浸出废旧线路板中99.3%的铜。与生物浸出效果类似,过滤除菌的滤菌液处理能在86 h内浸出96.0%的铜。而不接种上述细菌的9K培养基无菌浸出对照134 h铜的浸出率仅为61.3%。因此,菌株Z1可作为浸出废旧线路板中有价金属的潜在有效菌株。     

直流电晕自由基簇射处理 PCB 热解废气的动力学模拟简

对直流电晕自由基簇射处理PCB热解废气进行详细的模拟研究。在推导计算直流电晕簇射一次自由基产率和构建完整化学动力学机理体系的基础上,采用Chemkin软件栓塞流反应模型对不同条件下的热解废气降解过程进行详细的动力学模拟,并获得重要的数据参考。结果表明,输入气体温度为298~323 K和电极气湿度接近 0.06 mg/mL是相对较好的降解条件。在此条件下,处理FR4型PCB热解气（降解率达85%以上）所需消耗的能量仅为1.044 （kW·h）/kg。     

MBR工艺深度处理线路板废水试验研究

为探讨MBR工艺深度处理线路板废水的工艺特征和效果,本试验在线路板厂以物化处理后清水池中的废水为研究对象,采用MBR膜生物反应器对该废水进行了深度处理的试验研究,试验结果表明,控制污泥浓度4000～8000mg/L,曝气气水比25～30,停留时间4.3～6.3h,出水COD、氨氮去除率分别可达60%～70%、70%～80%,出水浊度达4～5NTU,色度均小于15,各项指标均达到国家有关标准,连续运行MBR膜通量可达10～15L/m2·h.     

线路板污泥酸浸液中铜的置换回收

采用废铁片作为置换剂,从线路板污泥酸浸液中置换回收铜。结果表明,废铁片置换铜的最佳工艺条件为：铁片用量为30 mg/mL浸出液,反应时间为6 h,温度为35℃,无需进行pH值调节,直接用原浸出液进行置换反应,此时铜的回收率可达到91.82%,铜的纯度可达到98.96%。对置换出的海绵铜粉进行扫描电镜分析,发现该铜粉的形貌主要是类球形。铁片置换沉淀海绵铜过程符合一级反应动力学方程,活化能为18.30 kJ/mol,该反应属于扩散过程控制。     

废弃印刷线路板最佳分离参数的实验研究

为研究废弃印刷线路板的热解特性,确定金属和非金属分离的热解最佳参数,用差热-热重联用分析仪对FR-4型印刷线路板进行了热失重分析,并对影响废弃印刷线路板中金属和非金属分离效果的升温速率、颗粒尺寸、热解终温和保温时间等主要因素进行了实验研究。结果表明,FR-4型线路板在320~360℃区间热失重速率达到最大值;升温速率越高,热解起始温度、终止温度和失重峰温也越高,显著失重过程持续的时间越长;当热解终温相同时,升温速率对FR-4型线路板的热失重率影响很小。综合考虑FR-4型废弃印刷线路板中金属和非金属的分离效果、热解装置的设计、热解过程的能耗以及运行过程的控制等因素,最佳热解参数建议设定为升温速率为10℃/min,热解终温为500℃,保温时间取30 min为宜。     

一种废弃印刷线路板取制样方法的应用

随着我国家电和电子产品进入淘汰报废高峰期,废弃印刷线路板的数量也随之急剧增加,线路板中含有大量的金属,具有很高的回收价值,而市场上对废弃印刷线路板的回收缺乏健全的制度和标准、规范的方法。对废弃线路板取制样方法展开试验研究,借鉴国外关于电子废料的抽样检验经验,按照抽样、初破、分拣、取样、粉碎、分选等流程操作后,实现样品中金属和非金属物料的有效分离。金属物料和非金属物料分别制备成试样后经化验分析出品位数据,根据比例和数量加权计算出废弃线路板的综合品位,从而形成一套科学的、标准的线路板取制样方法,为废线路板回收交易提供精确的数据支持。