Kuinka kierrättää painettu piirilevy? | Asiat, jotka sinun pitäisi tietää

"Jätettyjen piirilevyjen pilaantumisesta on tullut vakava ongelma kaikkialla maailmassa, kuinka PCB-jätteet voidaan kierrättää ja mitä tarvitaan tietää? Katamme kaikki tarvitsemasi tällä sivulla!"

Tieteen ja tekniikan kehitys helpottaa elämäämme, mutta se johtaa usein ongelmiin, etenkin piirilevyihin. PCB liittyy läheisesti jokapäiväiseen elämäämme. Piirilevyjen väärä käsittely aiheuttaa ympäristön pilaantumista, resurssien tuhlausta ja muita ongelmia. Siksi siitä, kuinka painettu piirilevy voidaan kierrättää ja kierrättää tehokkaasti, on tullut yksi aikakausien avainkysymyksistä 

Jakaminen on välittämistä!

Sisältö

1) Mitkä toimialat ovat tulostaneet piirin Boardi Electronillecs?

2) Mikä on Myrkyllisyys painetun Cipiirilevy?

3) Mitä on PCB Kierrätys?

4) 3 tärkeintä tapaa PCB Kierrätys

5) PCB Kierrätys - mitä voit Kierrättää?

6) Piirilevyjen kierrätys - kuinka palauttaa kupari ja T.in?

7) Kuinka tehdä jätepiirilevy Enemmän kierrätettäviä?

8) Mikä on piirilevyjen kierrätyksen tulevaisuus?

In edellinen artikkelimainitsimme piirilevyn määritelmän: piirilevy (PCB) on yleensä käytetään elektroniikkalaitteiden sähkökomponenttien liittämiseen. Se on tehty erilaiset johtamattomat materiaalitkuten lasikuitu, komposiittiepoksihartsi tai muut laminoidut materiaalit. Suurin osa piirilevyistä on tasaisia ​​ja jäykkiä, kun taas joustavat alustat voivat tehdä piirilevyistä sopivia käytettäväksi monimutkaisessa tilassa. 

Tässä jaa, näytän sinulle kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää painettujen piirilevyjen kierrätyksestä.

Lue myös: Mikä on piirilevy (PCB) | Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää

Mitkä toimialat ovat painaneet piirilevyjä elektroniikalle?

Lähes kaikki eri teollisuudenalojen elektroniset laitteet on varustettu piirilevyillä, kuten tietokoneilla, televisioilla, autonavigointilaitteilla, lääketieteellisillä kuvantamisjärjestelmillä jne.

*Printed piirilevyt ovat kaikkialla

Piirilevyä (PCB) käytetään edelleen laajalti lähes kaikissa tarkkuuslaitteet ja -välineet, useista pienistä kuluttajalaitteista suuriin mekaanisiin laitteisiin. 

Piirilevy on hyvin yleinen seuraavissa erilaisissa elektroniikkalaitteissa:

1. Tietoliikennepiirikortti, verkkokortti, piirilevy, akkuyksikkö, PC-kortti (PC-emolevy ja sisäinen kortti), kannettava tietokone, taulutietokone ja paljas alusta.
2. Pöytätietokone (PC-isäntä ja sisäinen), kannettavan tietokoneen emolevy, tabletti
3. Alikortti (verkko, video, laajennuskortti jne.)
4. Kiintolevyaseman piirilevy (ei levyä tai laatikkoa)
5. Palvelin ja keskusyksikkö, kortti, taustalevy (pinotaulu) jne.
6. Tietoliikenne- ja verkkolaitekortti
7. Matkapuhelinkortti (akku on poistettava)
8. Litteä piirilevy
9. Sotilaspiirilevy
10. Ilmailupiirilevy
11. jne.

Piirilevyjen sovellusteollisuus ja sen laiteluokitus:

1. Terveydenhuolto - lääkinnälliset laitteet
2. Sotilaallinen ja puolustus - viestintälaitteet
3. Turvallisuus - älykkäät laitteet
4. Valaistus - LEDit
5. Ilmailu- ja seurantalaitteet
6. Valmistus - sisäiset laitteet
7. Merenkulku - navigointijärjestelmät
8. Kulutuselektroniikka - Viihdelaitteet
9. Autoteollisuus - Ohjausjärjestelmät
10. Televiestintä - tietoliikennelaitteet
11. jne.

Piirilevy (PCB) mahdollistaa suurten ja monimutkaisten elektronisten piirien luomisen pieneen tilaan. Sen lisäksi, että se täyttää piirilevysuunnittelijoiden tarpeet ja suunnittelukonseptit, jotta saavutetaan erittäin ilmainen elektronisten komponenttien asettelu ja piirilevysuunnittelu manuaalisen suunnittelun (CAD-piirustus) ja automaattisen suunnittelun (automaattinen reititin) avulla, se voi myös jatkuvasti täyttää erityyppiset elektroniset tuotteet ytimenä Lähes kaikkien elektronisten tuotteiden komponentti Eri kuluttajien erilaiset tarpeet.

Tehokas piirilevysuunnittelu voi auttaa vähentämään virheiden ja oikosulkujen mahdollisuutta. Jos etsit ammattimaiset piirilevyjen suunnittelupalvelut, Ota ottaa yhteyttä FMUSER. Ne tarjoavat sinulle täydellisen piirilevyn suunnittelupalvelupaketin, joka sisältää piirilevyn muokkausohjelman, suunnittelun sieppaustekniikan, interaktiivisen reitittimen, rajoitusten hallinnan, käyttöliittymän CAD: n valmistamiseen ja komponenttityökalut. FMUSER saa koko prosessin päätökseen Auttaa sinua ja ratkaisemaan ongelmasi, auttamaan sinua saavuttaa parempi piirilevysuunnittelu, anna meidän auttaa sinua!

▲ takaisin ▲

Lue myös: PCB-suunnittelu | Piirilevyjen valmistusprosessin vuokaavio, PPT ja PDF

Mikä on piirilevyn myrkyllisyys?
Piirilevyn suunnittelu ja tuotanto ovat pääasiassa kuparipäällysteistä laminaattia ylimääräisen kuparin poistamiseksi ja piirin muodostamiseksi, monikerroksisen piirilevyn on myös liitettävä kukin kerros. Koska piirilevy on hienompaa, käsittelyn tarkkuus kasvaa, mikä johtaa yhä monimutkaisempaan piirilevytuotantoon. Sen tuotantoprosessissa on kymmeniä prosesseja, jokaisessa prosessissa on jätevesiin kemiallisia aineita. PCB-suunnittelun ja tuotannon jäteveden epäpuhtaudet ovat seuraavat:

● Kupari

Koska piiri jää jäljelle poistamalla ylimääräinen kupari kuparilla päällystetystä laminaatista, kupari on tärkein epäpuhtaus piirilevyjen suunnitteluvedessä, ja kuparifolio on päälähde. Lisäksi, koska on tarpeen johtaa piirin jokaisesta kaksipuolisen levyn ja monikerroksisen levyn kerroksesta, jokaisen kerroksen piiri suoritetaan poraamalla reiät ja kuparipinnoitus substraatille, kun taas ensimmäinen kuparikerros pinnoitetaan alustalle (yleensä hartsi) ja elektrolitonta kuparipinnoitusta käytetään väliprosessissa. 

* Kupari hiekkakokoisena

Elektroliton kuparipinnoitus käyttää monimutkaista kuparia vakaan kuparin kerrostumisnopeuden ja kuparin kerrostumisen paksuuden säätämiseen. EDTA Cu: ta (natriumkuparietyleenidiamiinitetraetikkahappoa) käytetään yleisesti, mutta on myös tuntemattomia komponentteja. PCB: n puhdistusvesi elektrolyyttisen kuparipinnoituksen jälkeen sisältää myös kompleksikuparia. Lisäksi on nikkelöinti, kultapinnoitus, tina- ja lyijypinnoitus PCB-tuotannossa, joten myös nämä raskasmetallit sisältyvät.

● Orgaaninen yhdiste

Piirigrafiikan, kuparifolion syövytyksen, piirihitsauksen ja niin edelleen tekemisessä mustetta käytetään suojattavan kuparikalvon peittämiseen, ja sitten se palautetaan. Nämä prosessit tuottavat suuren orgaanisen ainepitoisuuden, jotkut COD-arvot ovat jopa 10 - 20 g / l. Nämä korkean pitoisuuden jätevedet muodostavat noin 5% kokonaisvedestä ja ovat myös tärkein COD-lähde PCB-tuotantojätevedessä.

* PCB tuotanto Jätevedenkäsittely (Lähde: Porex Filtration)

● Ammoniakin typpi

Erilaisten tuotantoprosessien mukaan jotkut prosessit sisältävät etyyliliuoksessa ammoniakkia, ammoniumkloridia jne., Joka on ammoniakin typen lähde.

* Ammoniakki-typpi talteenotto jätevedestä ja sen käyttö (Lähde: Researchgate)

● Muut epäpuhtaudet

Edellä mainittujen tärkeimpien epäpuhtauksien lisäksi on happoa, emästä, nikkeliä, lyijyä, tinaa, mangaania, syanidi-ionia ja fluoria. Rikkihappoa, suolahappoa, typpihappoa ja natriumhydroksidia käytetään PCB-tuotannossa. Kaupallisia ratkaisuja on kymmeniä, kuten syövytysliuos, elektroliton pinnoitusliuos, galvanointiliuos, aktivointiliuos ja prepreg. Komponentit ovat monimutkaisia. Suurimman osan tunnettujen komponenttien lisäksi on muutama tuntematon komponentti, mikä tekee jätevedenpuhdistuksesta monimutkaisemman ja vaikeamman.

Lue myös: PCB-valmistusprosessi 16 vaihetta piirilevyn valmistamiseksi

▲ takaisin ▲

Painettujen piirilevyjen kierrätyksen merkitys

1. Piirilevyn myrkyllisyys

Painettu piirilevy (PCB) on eräänlainen epäpuhtaus, jota on vaikea hajottaa ja käsitellä ja joka sisältää raskasmetalleja. PCB-jätteen hävittäminen (kuten polttaminen, hautaaminen jne.) Aiheuttaa PCB-pilaantumista. Piirilevyt sisältävät usein valmistusprosessissa käytettyjä myrkyllisiä metalleja, mukaan lukien yleisimmät elohopea ja lyijy. Molemmilla on syvällisiä vaikutuksia ihmisten terveyteen

● Elohopeamyrkytys
Elohopean myrkyllisyys on sellainen ongelma, että jotkut maat ovat ehdottaneet metallien täydellistä kieltämistä. Elohopeamyrkytys voi vahingoittaa keskushermostoa, maksaa ja muita elimiä ja johtaa aistinvaraisiin (näkö-, kieli- ja kuulovaurioihin).

● Lyijymyrkytys

Lyijymyrkytys voi johtaa anemiaan, peruuttamattomiin hermovaurioihin, sydän- ja verisuonivaikutuksiin, maha-suolikanavan oireisiin ja munuaissairauksiin. Vaikka vain tiettyjen laitteiden osien, kuten tietokonekomponenttien, käsittely ei muodosta näiden aineiden altistumisen riskitasoa, vaikutukset ovat kumulatiivisia - olemme altistuneet lyijylle ja elohopealle muista lähteistä, kuten kotitaloustuotteista, maaleista ja elintarvikkeista. (erityisesti kala).

*Waste piirilevyn saastuminen

Koska piirilevyn valmistusprosessissa väistämättä käytetään kemiallisia tuotteita, piirilevy sisältää myös joitain haitallisia raskasmetalleja ja muita vaarallisia materiaaleja, jotka voivat olla vakava uhka ympäristöllemme.

Maailmassa syntyy vuosittain noin 20-50 miljoonaa tonnia sähköistä jätettä, joista suurin osa poltetaan tai kaatopaikalle. Ympäristötutkijat ovat huolissaan sähköisen jätteen aiheuttamista ekologisista ja ihmisten terveydellisistä vaaroista, erityisesti kehitysmaissa, jotka vastaanottavat suuria määriä sähköistä jätettä. Muovien ja metallien seoksen polttaminen piirilevyssä vapauttaa myrkyllisiä yhdisteitä, kuten dioksiineja ja furaaneja. Kaatopaikoilla levyn metalli saastuttaa lopulta pohjaveden.

* E-jäte kasattu Kuten Vuori

Piirilevyjen valmistuksessa syntyvien jätteiden karakterisointi
Piirilevyjen valmistusprosessi on vaikea ja monimutkainen toimintosarja. Suurin osa Taiwanin piirilevyteollisuudesta käyttää vähennysmenetelmää.   

Yleensä tämä prosessi koostuu harjausjaksosta, syövytysvastuksen kovettumisesta, syövytyksestä, vastuksen kuorinnasta, mustasta oksidista, reikien poraamisesta, tahranpoistosta, reiän läpiviennistä, pinnoitusvastuksen kovettumisesta, piirien pinnoituksesta, juotos pinnoituksesta, pinnoituksen vastuksen kuorinnasta ja kuparin syövytys, juotoskuorinta, juotesuojapainatus ja kuuman ilman tasoitus.

Lue myös: PCB-terminologian sanasto (aloittelijoille sopiva) | PCB-suunnittelu

Prosessin monimutkaisuuden takia piirilevyjen valmistuksessa syntyy erilaisia ​​jätteitä. 

Taulukossa 1 esitetään tyypillisestä monikerroksisesta piirilevyprosessista syntyvän jätteen määrä neliön neliömetriä kohti. Kiinteisiin jätteisiin kuuluvat reunareunus, kuparipinnoitettu, suojakalvo, porapöly, poratyyny, päällystetty kansi, jätelauta ja tinaa / lyijyä sisältävä kuona. Nestemäisiin jätteisiin kuuluvat korkean pitoisuuden epäorgaaniset / orgaaniset käytetyt liuokset, matalan pitoisuuden pesuliuokset, vastus ja muste.   

Monet painettujen piirilevyjen valmistuksessa käytetyt ratkaisut ovat vahvoja emäksiä tai vahvoja happoja. Näillä käytetyillä liuoksilla voi olla myös korkea raskasmetallipitoisuus ja korkeat kemiallisen hapenkulutuksen (COD) arvot. Näin ollen nämä käytetyt ratkaisut luonnehditaan vaarallisiksi jätteiksi ja niihin sovelletaan tiukkoja ympäristömääräyksiä.  

Jotkin käytetyistä liuoksista sisältävät kuitenkin suuria kuparipitoisuuksia, joilla on suuri kierrätyspotentiaali. Useat kierrätyslaitokset ovat kierrättäneet näitä ratkaisuja monien vuosien ajan suurella taloudellisella hyödyllä.

Viime aikoina useita muita jätteitä on kierrätetty myös kaupallisessa mittakaavassa. Näitä jätteitä ovat painetun piirilevyn reunalista, tina / lyijyjuotokset, kuparia sisältävä jätevedenpuhdistamoliete, kuparisulfaatti-PTH-liuos, kuparitelineiden strippausliuos ja käytetty tina / lyijy strippausliuos. 

Taulukko 1: Monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessin jätemäärä
erä	Jätteet	luonnehdinta	kg / m2 PCB: tä
1	Jätelauta	vaarallinen	0.01 ~ 0.3kg / m2
2	Reunan reunus	vaarallinen	0.1 ~ 1.0kg / m2
3	Reiän porauspöly	vaarallinen	0.005 ~ 0.2kg / m2
4	Kuparijauhe	Vaaraton	0.001 ~ 0.01kg / m2
5	Tina / lyijy kuona	vaarallinen	0.01 ~ 0.05kg / m2
6	Kuparifolio	Vaaraton	0.01 ~ 0.05kg / m2
7	Alumiinioksidilevy	Vaaraton	0.05 ~ 0.1kg / m2
8	Elokuva	Vaaraton	0.1 ~ 0.4kg / m2
9	Poraa taustalevy	Vaaraton	0.02 ~ 0.05kg / m2
10	Paperi (pakkaus)	Vaaraton	0.02 ~ 0.05kg / m2
11	Puu	Vaaraton	0.02 ~ 0.05kg / m2
12	Kontti	Vaaraton	0.02 ~ 0.05kg / m2
13	Paperi (käsittely)	Vaaraton	-
14	Mustefilmi	Vaaraton	0.02 ~ 0.1kg / m2
15	Jäteveden käsittelyliete	vaarallinen	0.02 ~ 3.0kg / m2
16	Gargabe	Vaaraton	0.05 ~ 0.2kg / m2
17	Happoetsausliuos	vaarallinen	1.5 ~ 3.5 l / m2
18	Perusetsausliuos	vaarallinen	1.8 ~ 3.2 l / m2
19	Telineiden strippausliuos	vaarallinen	0.2 ~ 0.6 l / m2
20	Tina / lyijyn strippausliuos	vaarallinen	0.2 ~ 0.6 l / m2
21	Sweller-ratkaisu	vaarallinen	0.05 ~ 0.1 l / m2
22	Flux-ratkaisu	vaarallinen	0.05 ~ 0.1 l / m2
23	Mikrohakuratkaisu	vaarallinen	1.0 ~ 2.5 l / m2
24	PTH-kupariliuos	vaarallinen	0.2 ~ 0.5 l / m2

Kuvio 1 esittää painettujen piirilevyjen valmistusprosessissa syntyvien pääjätteiden suhdetta.

Kuva 1: Piirilevyjen valmistuksessa syntyvien jätteiden osuudet

Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi kannatamme sitä, että painettuja piirilevyjä ei tulisi hävittää kaatopaikoille.

2. Hyödyllisiä pakkauksia piirilevyssä

Yleiset sotilaalliset elektroniikkalaitteet tai siviilielektroniikkalaitteet on varustettu painetuilla piirilevyillä, jotka sisältävät erilaisia ​​kierrätettäviä jalometalleja ja tärkeitä elektronisia komponentteja, joista osa voidaan hajottaa, kierrättää ja käyttää uudelleen, kuten hopea, kulta, palladium ja kupari. Talteenottoprosessissa näiden jalometallien talteenottoprosentti voi olla jopa 99%.

Piirilevyä käytetään laajalti, ja jätepiirilevyn hävitysmenetelmä on hyvin monimutkainen. Voidaan nähdä, että jätepiirilevyjen kierrätys edistää ei-kierrätettävän piirilevyjen elektronisen jätteen tieteellistä hävittämistä ja vähentää raaka-aineiden kysyntää, kuten joidenkin piirilevyjen elektronisten komponenttien induktoreita, kondensaattoreita jne., Mikä voi parantaa käyttöastetta resursseja ja vähentää elektroniikkaromun vaikutuksia Ympäristön pilaantuminen.

Vaikka monet ihmiset uskovat, että elektronisten laitteiden kierrätys on yhtä tärkeää kuin muovien ja metallien kierrätys. Itse asiassa, kun nykyisin käytössä on yhä enemmän elektronisia laitteita, elektronisten laitteiden oikea kierrätys on tärkeämpää kuin koskaan.

Joten millä tavoin voidaan kierrättää jätepiirilevyt tehokkaasti? Seuraavaksi esittelemme yksityiskohtaisesti kuinka piirilevyt kierrätetään.

▲ takaisin ▲

Kuinka kierrättää piirilevyt?

Kolme päätapaa on käytettävissä

1) Lämmön palautuminen
2) Kemikaalien talteenotto
3) Fyysinen toipuminen

Heillä on etuja ja haittoja sen perusteella, miten metalli kierrätetään

Katsotaanpa. 

1) Lämmön palautuminen

● Plussat: Tätä prosessia varten sinun on lämmitettävä piirilevy korkeaan lämpötilaan, jotta levyssä olevat metallit saadaan talteen. Lämpökeräys polttaa FR-4: n, mutta säilyttää kupari. 
● Miinukset: Voit käyttää tätä menetelmää, jos valitset, mutta se luo ilmassa haitallisia kaasuja, kuten lyijyä ja dioksiinia. 


2) Kemikaalien talteenotto

● Plussat: Tässä käytetään happokerrosta metallin talteenottamiseksi piirilevystä. 
● Miinukset: Lauta laitetaan happoon, joka tuhoaa FR-4: n uudelleen, ja se luo myös suuren määrän jätevettä, joka tarvitsee käsittelyä, ennen kuin voit hävittää sen oikein. 


3) Fyysinen toipuminen

● Sons: Tämä prosessi käsittää metallin murskaamisen, murskaamisen, rikkomisen ja erottamisen ei-metallikomponenteista, ja tämä menetelmä kuitenkin pitää kaikki metallikomponentit.
● Miinukset: Vaikka tällä menetelmällä on vähiten ympäristövaikutuksia, on silti joitain haittoja. Se on vaara kaikille piirilevyn ympärillä työskenteleville, koska lähetät pölyä, metallia ja lasihiukkasia ilmaan, mikä voi aiheuttaa hengityselinten ongelmia, jos se altistuu pitkäksi aikaa. 

Metallien erotustekniikka

Piirilevyjen valmistuksessa syntyvät jätevedet sisältävät runsaasti Cu2 +: ta ja pieniä määriä muita metalli-ioneja (pääasiassa Zn2 +). Cu-ionien erottaminen muista metalleista voi parantaa kierrätetyn kuparin puhtautta. D2EHPA-modifioitu Amberlite XAD-4 -hartsi, joka on valmistettu liuotin-ei-liuotin -menetelmällä, voi poistaa Zn-ioneja jättäen Cu-ionit liuokseen. Ioninvaihto-isotermi osoitti, että D2EHPA-modifioidulla Amberlite XAD-4 -hartsilla on suurempi Zn-ioniselektiivisyys kuin Cu-ionilla. Selektiiviset uuttotulokset osoittivat, että D2EHPA-modifioitu Amberlite XAD-4 -hartsi voi erottaa Zn / Cu-seosioniliuoksen. Kymmenen kosketuserän jälkeen suhteellinen Cu-ionipitoisuus nousee 97 prosentista yli 99.6 prosenttiin, kun taas suhteellinen Zn-ionipitoisuus laskee 3.0 prosentista alle 0.4 prosenttiin.

* E-jätteet Metallin uuttotekniikat (lähde: RCS Publishing)

Innovatiivisempien kierrätettyjen tuotteiden kehittäminen
Kuten aiemmin todettiin, jäteveden Cu kierrätetään perinteisesti kuparioksidina ja myydään sulatoille. Toinen vaihtoehto on valmistaa CuO-hiukkasia suoraan jätevesistä. Tämä lisää merkittävästi kierrätetyn tuotteen arvoa. CuO-hiukkasilla voidaan valmistaa korkean lämpötilan suprajohteita, materiaaleja, joilla on valtava magnetoresistanssi, magneettisia tallennusvälineitä, katalyyttejä, pigmenttiä, kaasuantureita, p-tyypin puolijohde- ja katodimateriaaleja.

CuO-nanopartikkeleiden valmistamiseksi jätevesi puhdistetaan ensin muiden ioniepäpuhtauksien poistamiseksi, mikä voidaan saavuttaa selektiivisellä ioninvaihtohartsilla, kuten D2EHPA-modifioidulla Amberlite XAD-4 -hartsilla.     

Kuvio 2 osoittaa, että CuO-partikkelin muotoa voidaan säätää PEG: llä, Triton X-100: lla ja liuosolosuhteiden säätämisellä.

Kuva 2: CuO-hiukkaset, joilla on vaihteleva muoto

▲ takaisin ▲

Piirilevyjen kierrätys - mitä voit kierrättää?
Piirilevyjätteiden kierrätys on kallista. Vain piirilevyn metalliosalla on uudelleenkäyttöarvo, joten ei-metalliosa on erotettava elektroniikkaromusta, mikä on kallista prosessia.

On olemassa monia tapoja kierrättää painettuja piirilevyjä. Se sisältää hydrometallurgiset ja sähkökemialliset prosessit. Monet näistä menetelmistä edistävät jalometalliromun, elektronisten komponenttien ja liittimien talteenottoa.

Otetaan esimerkkinä kupari. Yhtenä jalometalleista, joilla on korkea talteenottoarvo, kuparia voidaan käyttää uudelleen monissa sovelluksissa. Kuparin ensimmäinen etu on sen korkea johtavuus. Tämä tarkoittaa, että se voi lähettää signaaleja helposti menettämättä virtaa matkalla. Se tarkoittaa myös sitä, että valmistajien ei tarvitse käyttää paljon kuparia. Jopa pieni määrä työtä voidaan tehdä. Yleisimmässä kokoonpanossa unssi kuparia voidaan muuttaa 35 mikroniksi (noin 1.4 tuumaa paksuksi), joka peittää PCB-substraatin koko neliöjalan. Kupari on myös helposti saatavilla ja suhteellisen halpa.

* Piirilevykierrätyskone

Painettujen piirilevyjen hävittämisen aikana kupari voi joutua ympäristöön väliaineiden, kuten jäteveden ja kiinteän jätteen, kautta. Ympäristön vahingoittamisen lisäksi se on hyvin tuhlaavaa, koska piirilevyssä oleva kupari voi olla todella arvokasta.

Siksi suurin osa jätepiirilevyjen kierrätyskohteista keskittyy siihen, kuinka kupari kierrätetään jätepiirilevyissä

Hyödyllisten jätteiden kierrätys piirilevyteollisuuden tuottama sisältää 
(1) kuparimetallin talteenotto piirilevyjen reunareunasta
(2) tinametallin talteenotto tina / lyijyjuotoskuonasta kuuman ilman tasoitusprosessissa 
(3) kuparioksidin talteenotto jäteveden käsittelylietteestä
(4) kuparin talteenotto emäksisestä syövytysliuoksesta
(5) kuparihydroksidin talteenotto kuparisulfaattiliuoksesta pinnoitettujen reikien (PTH) prosessissa
(6) kuparin talteenotto telineen kuorintaprosessista
(7) kuparin talteenotto käytetystä tina / lyijynpoistoliuoksesta juotteenpoistoprosessissa.

Lue myös: Reikän ja pinta-asennuksen kautta | Mikä on ero?

Piirilevyjen kierrätys - Kuinka palauttaa kupari ja tina?

Tutkimuslaitosten vuosien tutkimuksen, kierrätysteollisuuden ja valtion tarjousten ansiosta painettujen piirilevyjen prosessissa syntyvät kierrätysjätteet, jotka sisältävät arvokkaita resursseja, ovat olleet erittäin hedelmällisiä. Joitakin esimerkkejä, jotka on raportoitu onnistuneiksi, kuvataan alla.

Seuraavassa on joitain keskeisiä menetelmiä kuparin talteenottamiseksi:

● Kuparin toipuminen reunan reunasta piirilevyistä: 
Käytä kuorintaliuosta saadaksesi kuparia piirilevyn reunaviivasta. Tämä liuottaa jalometalleja, kuten kultaa, hopeaa ja platinaa, ja voidaan käyttää uudelleen. Kupari erotetaan sitten mekaanisesti leikkaamalla ja leikkaamalla leikkaus, ja syklonia käytetään kuparin vetämiseen muovihartsista.

Piirilevyn reunalevyssä on korkea kuparipitoisuus, 25–60%, sekä jalometallipitoisuus (> 3 ppm). Prosessi kuparin ja jalometallien talteenottamiseksi piirilevyn reunareunasta on samanlainen kuin jätepiirilevyjen prosessi.

Yleensä reunaviivat käsitellään yksinomaan jätepiirilevyjen kanssa. 

Kierrätysprosessi sisältää:
a. Hydrometallurgia
Reunaviivat käsitellään ensin strippausliuoksella jalometallien, tyypillisesti kulta (Au), hopea (Ag) ja platina (Pt), strippaamiseksi ja liuottamiseksi. Sopivien pelkistimien lisäämisen jälkeen jalometallien ionit pelkistetään metallimuodoksi. Talteen otettu Au voidaan edelleen prosessoida kaupallisesti tärkeän kaliumkullasyanidin (KAu (CN) 2) valmistamiseksi sähkökemiallisilla menetelmillä.

b. Mekaaninen erotus
Jalometallien talteenoton jälkeen reunareuna käsitellään edelleen kuparimetallin talteen ottamiseksi. Yleensä kyseessä on mekaaninen erotus. Reunalista silputaan ensin ja jauhetaan. Tiheyseron vuoksi kuparimetallihiukkaset voidaan erottaa muovihartsista syklonierottimella.

● Kuparin talteenotto jätevesilietteestä: 

Piirilevyteollisuuden jätevedet sisältävät tyypillisesti suuria määriä kuparia (> 13%, kuiva pohja). To tämän kuparin saamiseksi liete kuumennetaan 600-750 ° C: seen kuparin oksidin tuottamiseksi, joka sitten muutetaan metallikupariksi uunissa. Lietteen kierrätys on yksinkertaista ja suoraviivaista. Kierrätysteollisuuden yleinen käytäntö on lietteen kuumentaminen 600-750 ° C: seen ylimääräisen vesimäärän poistamiseksi ja kuparihydroksidin muuntamiseksi kuparioksidiksi. Kuparioksidi myydään sitten sulattoon kuparimetallin tuottamiseksi. Nykyinen käytäntö on kuitenkin energiaa kuluttava, ja ympäristövaikutuksia tulisi arvioida edelleen.

▲ takaisin ▲

● Kuparin talteenotto käytetystä emäksisestä syövytysliuoksesta: 

Käytetty liuos syntyy syövytysprosessista. Aliuoksen säätäminen heikkoon happoon kuparihydroksidin tuottamiseksi ja suorita sitten prosessi kuparin poistamiseksi jätevesilietteestä. Voit käyttää selektiivistä ioninvaihtohartsia suodoksen jäännöskuparin talteenottamiseksi. Käytetty emäksinen syövytysliuos sisältää noin 130-150 g / l kuparia. Käytetty liuos säädetään ensin heikkoon happamaan tilaan, jossa suurin osa kupari-ioneista saostuu kupari (II) -hydroksidina (Cu (OH) 2). Cu (OH) 2 suodatetaan ja prosessoidaan edelleen kuparin talteenottamiseksi samalla tavoin kuin lietteen kierrätyksessä (3.3 jakso). Suodokseen jäljellä oleva kupari (noin 3 g / l) otetaan talteen edelleen selektiivisillä ioninvaihtohartseilla. Koska suodos on hapan, käytettyä liuosta voidaan käyttää emäksisen syövytysliuoksen neutraloimiseksi tämän prosessin alussa.

Ca (OH) 2 voidaan myös muuntaa edelleen Cu (SO) 4: ksi. Kuparihydroksidi liuotetaan väkevään rikkihappoon. Jäähdyttämisen, kiteyttämisen, suodattamisen tai sentrifugoinnin ja kuivaamisen jälkeen saadaan Cu (SO) 4.    

Kuvassa 3 on esitetty kierrätysprosessi.

Kuva 3: Kuparin talteenotto happamasta (emäksisestä) syövytysliuoksesta

▲ takaisin ▲

● Kuparihydroksidin talteenotto kuparisulfaattiliuoksesta galvanoidussa läpireikäprosessissa (PTH): 
Liuos laitetaan reaktoriin ja sekoitetaan samalla, kun jäähdytin alentaa lämpötilan 10 - 20 ° C: seen. Sentrifugia käytettiin kuparisulfaattikiteiden talteenottamiseksi, ja jäteveden pH-arvoa säädettiin jäljellä olevan kuparihydroksidin talteen ottamiseksi.

PTH-valmistuksessa syntynyt käytetty kuparisulfaatti sisältää kupari-ioneja pitoisuutena 2-22 g / l. Käytetty liuos ladataan reaktoriin. Liuosta sekoitetaan samalla, kun jäähdytin alentaa lämpötilaa 10 - 20 ° C: seen, jossa kuparisulfaattikiteet saostuvat liuoksesta. Kuparisulfaattikiteet otetaan talteen sentrifugoimalla. Jäteveden pH säädetään edelleen perusolosuhteisiin jäljellä olevan kuparin talteen ottamiseksi Cu (OH) 2: na, jonka kierrätysprosessi on kuten aiemmin on kuvattu. 

Kuva 4 esittää prosessin.

Kuva 4: Kuparihydroksidin talteenotto kuparisulfaattiliuoksesta PTH-prosessissa

▲ takaisin ▲

● Kuparin talteenotto telineen kuorintaprosessista: 
Kuparin talteenottamiseksi typpihappojätteestä käytä elektrolyyttistä saostusta varten elektropäällystysreaktoria kuparionien talteenottamiseksi metallikuparin muodossa.

Kuorintaprosessi tehdään kuparin poistamiseksi telineestä ja käyttää typpihappoa. Käytetyn typpihapon kupari on kupari-ionin muodossa. Siksi kupari-ioni (noin 20 g / l) voidaan ottaa talteen suoraan sähkövoitolla. Sopivissa sähkökemiallisissa olosuhteissa kupari-ionit voidaan ottaa talteen metallikuparina. Muut käytetyn liuoksen metalli-ionit voidaan myös pelkistää ja kerrostua kuparin kanssa katodille. Sähkökemiallisen prosessin jälkeen typpihappoliuos sisältää noin 2 g / l kuparia ja pienen määrän muita metalli-ioneja. Liuosta voidaan käyttää typpiliuoksena telineen irrotukseen. Metalli-ionien läsnäolo ei vaikuta strippaustehokkuuteen.

Kuva 5: Kuparin talteenotto kuparitelineiden kuorintaprosessista

▲ takaisin ▲

● Kuparin talteenotto käytetystä tina / lyijyn strippausliuoksesta, kuparin talteenotto tinan strippausprosessista: 

Syövytysprosessin jälkeen suojaava tina / lyijy-juotolevy tulisi poistaa kupariliitosten paljastamiseksi. Piirilevy upotetaan typpihappo- tai vetyfluoridivetoliuokseen tinan ja lyijyn kuorimiseksi tinalevystä. Saostunut kupari, lyijy ja tinaoksidi voidaan ottaa talteen sähkösaostuksella ja ne voidaan suodattaa. Tina / lyijyjuote voidaan irrottaa upottamalla painetut piirilevyt typpihapon tai fluorivety (HF) strippausliuokseen (20% H2, 2% HF). Käytetty liuos sisältää 12-2 g / l Cu-ionia, 15-10 g / l tina-ionia ja 120-0 g / L Pb-ionia. Kupari ja lyijy voidaan ottaa talteen sähkökemiallisella prosessilla. Prosessin aikana tina-ioni saostuu oksideina, jotka suodatetaan puristamaan arvokkaiden tinaoksidien talteen ottamiseksi. Suodoksessa on vähän metalli-ioneja ja sitä voidaan käyttää tina / lyijynpoistoliuoksena koostumuksen uudelleen säätämisen jälkeen.    


Kierrätysprosessi on esitetty kuvassa 6.

Kuva 6: Tinasta / lyijystä käytetyn strippausliuoksen kierrätys

▲ takaisin ▲

● Tinan talteenotto kuuman ilman tasoituksesta (juotoskuonaa) prosessi: 
tina / lyijy-tina kuona syntyy kuuman ilman tasoitusprosessin aikana, joka soveltuu kierrätykseen. Tina erotetaan kuumentamalla kuona jälkikaiunta-uunissa noin 1400 - 1600 celsiusasteessa, kuona poistetaan raudan poistamiseksi ja sitten se laitetaan rikkiä sisältävään sulatusuuniin kuparin poistamiseksi.

Vaikka nämä prosessit näyttävät olevan aikaa vieviä, kun olet perustanut järjestelmän painettujen piirilevyjen kierrätykseen, voit helposti kulkea niiden läpi ja kierrättää arvokkaita metalleja uudelleenkäyttöön tai myyntiin ympäristön suojelemiseksi samalla.

Kuuman ilman tasoitus- ja juotostamisprosesseista syntyvä tinaa / lyijyä juotospuu sisältää tyypillisesti noin 37% lyijyä (Pb) ja 63% tina (Sn) metalleja ja oksideja. Kuona voi myös sisältää noin 10,000 1400 ppm Cu: ta ja pienen määrän Fe: tä. Kuona kuumennetaan ensin jälkikaiunta-uunissa (1600-XNUMX ° C) ja pelkistetään metalleiksi pelkistämällä.

Tyhjennysoperaation aikana rautaepäpuhtaus poistetaan. Sn63-juotostandardin saavuttamiseksi, josta Cu <0.03%, myös kuparijäämä tulisi poistaa. Tämä voidaan saavuttaa asettamalla sula metalli sulatusuuniin lisäämällä rikkiä. Rikki reagoi kuparin kanssa muodostaen kuparimonosulfidia (CuS), joka voidaan poistaa kuonana. Tina lyijysuhde analysoidaan röntgenfluoresenssilla (XRF) ja säädetään uudelleen Taiwanin standardien mukaiseksi lisäämällä korkealaatuista Sn- ja Pb-metallia.        

Kuva 7: Tina / lyijykuonan kierrätysprosessi

▲ takaisin ▲

Piirilevyt kierrätetään yleensä purkamalla. Purkaminen sisältää pienten osien poistamisen piirilevystä. Palautettuaan monet näistä komponenteista voidaan käyttää uudelleen. Yleisiä piirilevykomponentteja ovat kondensaattori, kytkin, ääniliitäntä, TV-pistoke, vastus, moottori, ruuvi, CRT, led ja transistori. Piirilevyn irrottaminen vaatii erikoistyökaluja ja erittäin huolellisen käsittelyn.


Kuinka tehdä painetusta piirilevystä kierrätettävämpää?
Maailmankuulu ensimmäisen luokan piirilevyjen valmistaja ja myyjä FMUSER kiinnittää aina huomiota piirilevyjen tuotantotekniikkaan ja suunnittelutaidoon, mutta samalla yritämme myös kierrättää nämä piirilevyjätteet, toivoen vähentävän tällaisen elektronisen jätteen vaikutuksia ympäristöön ja ekologiaan. Toistaiseksi emme ole löytäneet mitään tapaa tehdä jätepiirilevyistä. Piirilevyjen kierrätysprosessi on tullut tehokkaammaksi tai helpommaksi, mutta pyrimme edelleen siihen.

▲ takaisin ▲

Mikä on piirilevyjen kierrätyksen tulevaisuus?
Yllä olevien menetelmien avulla voit helposti kierrättää kuparia ja tinaa jätepiirilevyille sekä joillekin muille elektronisille komponenteille. Jatkuvassa käytännössä voit jopa erottaa THT: n (läpireikä-tekniikka) ja SMT: n (pintakiinnitys). Kahden erilaisen piirilevyn kokoonpanomenetelmän avulla koottu piirilevy on erilainen, mutta FMUSER suosittelee, että riippumatta siitä, mitä menetelmää jätteen kierrättämiseen käytät Piirilevy, ota aina huomioon henkilökohtainen terveys ja turvallisuus sekä ympäristön terveys ja turvallisuus.

Piirilevyteollisuuden jätteiden kaupalliset kierrätysprosessit keskittyvät pääasiassa kuparin ja jalometallien talteenottoon. Viime aikoina kuparin keskihinta on noussut merkittävästi kysynnän ja tarjonnan epätasapainon vuoksi. Tämä on Taiwanin kuparin kierrätysalan menestyvän kehityksen liikkeellepaneva voima. Siitä huolimatta on vielä monia asioita, jotka on ratkaistava.

Piirilevyjen ei-metallisen osan kierrätys on kuitenkin suhteellisen vähäistä. Pienessä kaupallisessa mittakaavassa on osoitettu, että muovimateriaalia voidaan käyttää kuvamateriaaleihin, keinotekoiseen puuhun ja rakennusmateriaaleihin. Markkinarako on kuitenkin melko rajallinen. Suurin osa painettujen piirilevyjen ei-metallijätteistä käsitellään kaatopaikkana (76% - 94%). 

Yhdysvalloissa painettujen piirilevyjen ei-metallisia osia käytetään tällä hetkellä useiden teollisuudenalojen tuotannon raaka-aineina. Muovisessa puutavarassa se antaa voimaa "puulle"; betonissa se lisää lujuutta, tekee betonista kevyemmän ja antaa eristysarvon kymmenen kertaa korkeammalle kuin tavalliselle betonille. Sitä käytetään myös komposiittiteollisuudessa hartsin täyteaineena kaiken valmistamiseksi huonekaluista palkintopalkeihin. Tulevaisuudessa tarvitaan lisää tutkimusta tästä aiheesta.

Nykyisten kaupallisten prosessien valossa kierrätetyillä tuotteilla ei ole suurta arvoa. Innovatiivisempien kierrätettyjen tuotteiden kehittäminen auttaa teollisuutta laajentamalla markkinoita uusille maastoille. Kierrätysteollisuuden ponnistelujen lisäksi itse piirilevyteollisuuden tulisi myös edistää ja harjoittaa jätteiden minimointia. Laitokset voivat vähentää merkittävästi jätteiden syntymistä jätteiden kuljetuksen aiheuttaman toissijaisen ympäristöriskin minimoimiseksi.

Meillä kaikilla on vastuu ympäristön suojelusta!

Jakaminen on välittämistä!

▲ takaisin ▲

Jätä viesti 

viestiluettelo