Làm thế nào để tái chế một bảng mạch in chất thải? | Những điều bạn nên biết

"Ô nhiễm bảng mạch in chất thải đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng trên toàn thế giới, làm thế nào để tái chế chất thải PCB và những điều cần biết? Chúng tôi đề cập đến tất cả những gì bạn cần trên trang này!"

Sự tiến bộ của khoa học công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho cuộc sống của chúng ta, nhưng nó thường kéo theo hàng loạt vấn đề, đặc biệt là đối với bảng mạch in. PCB có liên quan mật thiết đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Xử lý mạch in không đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường, lãng phí tài nguyên và các vấn đề khác. Vì vậy, làm thế nào để tái chế và tái chế board mạch in phế thải một cách hiệu quả đã trở thành một trong những vấn đề then chốt của thời đại 

Chia sẻ là quan tâm!

Nội dung

1) Những ngành nào có mạch in Bkính cho Electronics?

2) Là gì Độc tính của Ci inbảng mạch?

3) Điều gì là tầm quan trọng của PCB Tái chế?

4) 3 cách chính của PCB Tái chế

5) PCB Tái chế - Bạn có thể làm gì Tái chế?

6) Tái chế PCB - Cách khôi phục Đồng và Tin?

7) Làm thế nào để tạo ra bảng mạch in chất thải Có thể tái chế nhiều hơn?

8) Tương lai của tái chế bảng mạch in là gì?

Trong tạp chí bài viết trước, chúng tôi đã đề cập đến định nghĩa của bảng mạch in: bảng mạch in (PCB) thường là dùng để kết nối các thành phần điện trong thiết bị điện tử. No được lam tư vật liệu không dẫn điện khác nhau, chẳng hạn như sợi thủy tinh, nhựa epoxy tổng hợp, hoặc các vật liệu nhiều lớp khác. Hầu hết các PCB đều phẳng và cứng, trong khi các chất nền linh hoạt có thể tạo ra các bảng mạch phù hợp để sử dụng trong không gian phức tạp. 

Với chia sẻ, tôi sẽ chỉ cho bạn tất cả những gì bạn cần biết về tái chế bảng mạch in chất thải.

Ngoài ra đọc: Bảng mạch in (PCB) là gì | Tất cả những gì bạn cần biết

Những ngành nào có bảng mạch in cho điện tử?

Hầu hết tất cả các thiết bị điện tử trong các ngành công nghiệp khác nhau đều được trang bị bảng mạch in, chẳng hạn như máy tính, TV, thiết bị định vị ô tô, hệ thống hình ảnh y tế, v.v.

*PBảng mạch rinted ở khắp mọi nơi

Bảng mạch in (PCB) vẫn được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các thiết bị và dụng cụ chính xác, từ nhiều loại thiết bị tiêu dùng nhỏ đến thiết bị cơ khí lớn. 

PCB rất phổ biến trong các thiết bị điện tử khác nhau sau:

1. Card mạch viễn thông, bảng giao tiếp mạng, bảng mạch, khối pin, bảng PC (bo mạch chủ PC và bo mạch bên trong), máy tính xách tay, máy tính bảng, bo mạch trần.
2. Máy tính để bàn (PC chính và nội bộ), bo mạch chủ máy tính xách tay, máy tính bảng
3. Thẻ phụ (mạng, video, thẻ mở rộng, v.v.)
4. Bảng mạch ổ đĩa cứng (không có đĩa hoặc hộp)
5. Bảng mạch máy chủ và máy tính lớn, thẻ, bảng nối đa năng (pinboard), v.v.
6. Bảng thiết bị viễn thông và mạng
7. Bo mạch điện thoại di động (phải tháo pin)
8. Bảng mạch phẳng
9. Bảng mạch quân sự
10. Bảng mạch Hàng không
11. v.v.

Ngành ứng dụng của bảng mạch in và phân loại thiết bị của nó:

1. Chăm sóc sức khỏe - Thiết bị y tế
2. Quân sự và Quốc phòng - Thiết bị Truyền thông
3. An toàn và bảo mật - Thiết bị thông minh
4. Ánh sáng - Đèn LED
5. Thiết bị giám sát - hàng không
6. Sản xuất - Thiết bị nội bộ
7. Hàng hải - Hệ thống định vị
8. Điện tử gia dụng - Thiết bị giải trí
9. Ô tô - Hệ thống điều khiển
10. Thiết bị Viễn thông - Truyền thông
11. v.v.

Một bảng mạch in (PCB) cho phép tạo ra các mạch điện tử lớn và phức tạp trong một không gian nhỏ. Ngoài việc đáp ứng nhu cầu và khái niệm thiết kế của các nhà thiết kế PCB để đạt được bố cục linh kiện điện tử và thiết kế PCB tự do cao thông qua thiết kế thủ công (bản vẽ CAD) và thiết kế tự động (bộ định tuyến tự động), nó cũng có thể liên tục đáp ứng các loại sản phẩm điện tử khác nhau làm cốt lõi thành phần của hầu hết tất cả các sản phẩm điện tử Nhu cầu khác nhau của người tiêu dùng khác nhau.

Thiết kế PCB hiệu quả có thể giúp giảm khả năng xảy ra lỗi và cơ hội đoản mạch. Nếu bạn đang tìm kiếm dịch vụ thiết kế PCB chuyên nghiệp, Xin vui lòng liên lạc FMUSER. Họ cung cấp cho bạn gói dịch vụ thiết kế PCB hoàn chỉnh, bao gồm trình biên tập PCB, công nghệ chụp thiết kế, bộ định tuyến tương tác, trình quản lý ràng buộc, giao diện để sản xuất CAD và các công cụ thành phần. FMUSER sẽ hoàn thành toàn bộ quy trình Giúp bạn và giải quyết vấn đề của bạn, giúp bạn đạt được thiết kế PCB tốt hơn, hãy để chúng tôi giúp bạn!

▲ Quay lại ▲

Ngoài ra đọc: Thiết kế PCB | Sơ đồ quy trình sản xuất PCB, PPT và PDF

Độc tính của Bảng mạch in là gì?
Thiết kế và sản xuất bảng mạch in chủ yếu ở dạng cán mỏng phủ đồng để loại bỏ đồng thừa và tạo thành mạch, bảng mạch in nhiều lớp cũng cần kết nối từng lớp. Bởi vì bảng mạch càng ngày càng mịn nên độ chính xác xử lý ngày càng cao, dẫn đến việc sản xuất PCB ngày càng phức tạp hơn. Quy trình sản xuất của nó có hàng chục quy trình, mỗi quy trình đều có các chất hóa học vào nước thải. Các chất ô nhiễm trong nước thải từ thiết kế và sản xuất PCB như sau:

● Copper

Bởi vì mạch bị bỏ lại bằng cách loại bỏ đồng dư thừa từ tấm phủ đồng, đồng là chất ô nhiễm chính trong nước thải thiết kế PCB, và lá đồng là nguồn chính. Ngoài ra, do yêu cầu dẫn mạch của từng lớp ván hai mặt và ván nhiều lớp nên tiến hành nối mạch từng lớp bằng cách khoan lỗ và mạ đồng trên nền, còn lớp đầu tiên mạ đồng trên đế. (nói chung là nhựa) và mạ đồng không điện được sử dụng trong quá trình trung gian. 

* Đồng trong kích thước cát

Mạ đồng không điện sử dụng đồng phức tạp để kiểm soát tốc độ lắng đọng đồng ổn định và độ dày lắng đọng đồng. EDTA Cu (natri đồng etylenglycol) thường được sử dụng, nhưng cũng có những thành phần chưa được biết đến. Nước làm sạch PCB sau khi mạ đồng không điện cũng chứa đồng phức tạp. Ngoài ra, còn có mạ niken, mạ vàng, mạ thiếc và mạ chì trong sản xuất PCB, vì vậy các kim loại nặng này cũng được chứa.

● Hợp chất hữu cơ

Trong quá trình chế tạo đồ họa mạch, khắc lá đồng, hàn mạch,… người ta dùng mực để phủ lên lá đồng cần bảo vệ, sau đó sẽ được trả lại. Các quá trình này tạo ra nồng độ chất hữu cơ cao, một số COD cao tới 10 ~ 20g / L. Những nước thải có nồng độ cao này chiếm khoảng 5% tổng lượng nước và cũng là nguồn COD chính trong nước thải sản xuất PCB.

* PCB Sản lượng Xử lý nước thải (Nguồn: Porex Filtration)

● Nitơ amoni

Theo các quy trình sản xuất khác nhau, một số quy trình có chứa amoniac, amoni clorua, vv trong dung dịch ăn mòn, đây là nguồn nitơ amoniac chính.

* Thu hồi amoniac-nitơ từ nước thải và việc sử dụng nó (Nguồn: Researchgate)

● Các chất ô nhiễm khác

Ngoài các chất ô nhiễm chính trên, còn có axit, kiềm, niken, chì, thiếc, mangan, ion xyanua và flo. Axit sulfuric, axit clohydric, axit nitric và natri hydroxit được sử dụng trong sản xuất PCB. Có hàng chục giải pháp thương mại, chẳng hạn như dung dịch ăn mòn, dung dịch mạ không điện, dung dịch mạ điện, dung dịch hoạt hóa và prepreg. Các thành phần rất phức tạp. Bên cạnh hầu hết các thành phần đã biết, có một số thành phần không rõ ràng, điều này làm cho việc xử lý nước thải trở nên phức tạp và khó khăn hơn.

Ngoài ra đọc: Quy trình sản xuất PCB | 16 bước để tạo bảng mạch PCB

▲ Quay lại ▲

Tầm quan trọng của việc tái chế bảng mạch in chất thải

1. Độc tính của bảng mạch in

Chất thải bo mạch in (PCB) là một loại chất ô nhiễm khó phân hủy và xử lý và chứa nhiều kim loại nặng. Việc xử lý chất thải có PCB (như đốt, chôn ...) sẽ gây ô nhiễm PCB. Bảng mạch thường chứa các kim loại độc hại được sử dụng trong quá trình sản xuất, bao gồm cả thủy ngân và chì phổ biến nhất. Cả hai đều có ảnh hưởng sâu sắc đến sức khỏe con người

● Nhiễm độc thủy ngân
Độc tính của thủy ngân là một vấn đề mà một số quốc gia đã đề xuất một lệnh cấm hoàn toàn đối với kim loại. Nhiễm độc thủy ngân có thể làm tổn thương hệ thần kinh trung ương, gan và các cơ quan khác, đồng thời dẫn đến tổn thương giác quan (thị giác, ngôn ngữ và thính giác).

● Nhiễm độc chì

Nhiễm độc chì có thể dẫn đến thiếu máu, tổn thương thần kinh không hồi phục, ảnh hưởng đến tim mạch, các triệu chứng tiêu hóa và bệnh thận. Mặc dù chỉ xử lý các thành phần thiết bị nhất định, chẳng hạn như các thành phần máy tính, không tạo thành mức độ rủi ro khi tiếp xúc với các chất này, nhưng các tác động này sẽ tích lũy - chúng ta đã tiếp xúc với chì và thủy ngân từ các nguồn khác, chẳng hạn như các sản phẩm gia dụng, sơn và thực phẩm (đặc biệt là cá).

*WÔ nhiễm bảng mạch in aste

Vì quá trình sản xuất bảng mạch in không thể tránh khỏi việc sử dụng các sản phẩm hóa học, bảng mạch in cũng chứa một số kim loại nặng có hại và các vật liệu nguy hiểm khác có thể đe dọa nghiêm trọng đến môi trường của chúng ta.

Khoảng 20 đến 50 triệu tấn chất thải điện tử được tạo ra hàng năm trên thế giới, hầu hết được đốt hoặc đổ vào các bãi chôn lấp. Các nhà khoa học môi trường lo ngại về các nguy cơ sinh thái và sức khỏe con người do chất thải điện tử gây ra, đặc biệt là ở các nước đang phát triển tiếp nhận một lượng lớn chất thải điện tử. Đốt hỗn hợp nhựa và kim loại trong bảng mạch in sẽ giải phóng các hợp chất độc hại như dioxin và furan. Trong các bãi chôn lấp, kim loại trên các tấm ván cuối cùng làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.

* Chất thải điện tử chất thành đống Giống một núi

Đặc điểm của chất thải từ sản xuất bảng mạch in
Quá trình sản xuất bảng mạch in là một chuỗi hoạt động khó khăn và phức tạp. Hầu hết các ngành công nghiệp bảng mạch in ở Đài Loan sử dụng phương pháp trừ.   

Nói chung, quá trình này bao gồm một trình tự chải, bảo dưỡng điện trở ăn mòn, ăn mòn, loại bỏ điện trở, oxit đen, khoan lỗ, khử bẩn, mạ qua lỗ, bảo dưỡng điện trở mạ, mạch mạ, hàn mạ, tước điện trở mạ và khắc đồng, tước mối hàn, in mặt nạ hàn và san lấp mặt bằng khí nóng.

Ngoài ra đọc: Bảng chú giải thuật ngữ PCB (Thân thiện với người mới bắt đầu) | Thiết kế PCB

Do sự phức tạp của quy trình, các chất thải khác nhau được tạo ra trong quá trình sản xuất bảng mạch in. 

Bảng 1 cho thấy lượng chất thải được tạo ra từ quy trình sản xuất bảng mạch in nhiều lớp điển hình trên mỗi mét vuông bảng. Chất thải rắn bao gồm viền cạnh, lớp mạ đồng, màng bảo vệ, bụi khoan, đệm mũi khoan, lớp phủ, ván thải và miếng thiếc / chì. Chất thải lỏng bao gồm dung dịch vô cơ / hữu cơ đã qua sử dụng có nồng độ cao, dung dịch rửa nồng độ thấp, điện trở và mực in.   

Nhiều giải pháp chi tiêu từ sản xuất bảng mạch in là bazơ mạnh hoặc axit mạnh. Các dung dịch đã qua sử dụng này cũng có thể có hàm lượng kim loại nặng cao và giá trị nhu cầu oxy hóa học (COD) cao. Do đó, các giải pháp đã qua sử dụng này được đặc trưng là chất thải nguy hại và phải tuân theo các quy định chặt chẽ về môi trường.  

Tuy nhiên, một số dung dịch đã qua sử dụng có chứa nồng độ đồng cao với khả năng tái chế cao. Những giải pháp này đã được tái chế bởi một số nhà máy tái chế với lợi ích kinh tế lớn trong nhiều năm.

Gần đây, một số chất thải khác cũng đã được tái chế ở quy mô thương mại. Những chất thải này bao gồm viền bảng mạch in, cặn hàn thiếc / chì, bùn xử lý nước thải có chứa đồng, dung dịch PTH sunfat đồng, dung dịch tẩy giá đồng và dung dịch tước thiếc / chì. 

Bảng 1: Lượng chất thải từ quá trình sản xuất bảng mạch in nhiều lớp
Mục	Chất thải	Đặc tính	kg / m2 PCB
1	Ban phế thải	Nguy hiểm	0.01 ~ 0.3kg / m2
2	Viền cạnh	Nguy hiểm	0.1 ~ 1.0kg / m2
3	Bụi khoan lỗ	Nguy hiểm	0.005 ~ 0.2kg / m2
4	Bột đồng	Không nguy hiểm	0.001 ~ 0.01kg / m2
5	Tin / chì dross	Nguy hiểm	0.01 ~ 0.05kg / m2
6	Lá đồng	Không nguy hiểm	0.01 ~ 0.05kg / m2
7	Tấm nhôm	Không nguy hiểm	0.05 ~ 0.1kg / m2
8	Phim ảnh	Không nguy hiểm	0.1 ~ 0.4kg / m2
9	Bảng hỗ trợ khoan	Không nguy hiểm	0.02 ~ 0.05kg / m2
10	Bao bì giấy)	Không nguy hiểm	0.02 ~ 0.05kg / m2
11	Gỗ	Không nguy hiểm	0.02 ~ 0.05kg / m2
12	Container	Không nguy hiểm	0.02 ~ 0.05kg / m2
13	Giấy (Đang xử lý)	Không nguy hiểm	-
14	phim mực	Không nguy hiểm	0.02 ~ 0.1kg / m2
15	Xử lý nước thải bùn	Nguy hiểm	0.02 ~ 3.0kg / m2
16	rác rưởi	Không nguy hiểm	0.05 ~ 0.2kg / m2
17	Dung dịch ăn mòn có tính axit	Nguy hiểm	1.5 ~ 3.5 L / m2
18	Giải pháp khắc cơ bản	Nguy hiểm	1.8 ~ 3.2 L / m2
19	Giải pháp tước giá đỡ	Nguy hiểm	0.2 ~ 0.6 L / m2
20	Giải pháp tước thiếc / chì	Nguy hiểm	0.2 ~ 0.6 L / m2
21	Giải pháp Sweller	Nguy hiểm	0.05 ~ 0.1 L / m2
22	Dung dịch thông lượng	Nguy hiểm	0.05 ~ 0.1 L / m2
23	Giải pháp microetching	Nguy hiểm	1.0 ~ 2.5 L / m2
24	Dung dịch đồng PTH	Nguy hiểm	0.2 ~ 0.5 L / m2

Hình 1 cho thấy tỷ lệ chất thải chính được tạo ra từ quá trình sản xuất bảng mạch in.

Hình 1: Tỷ lệ chất thải được tạo ra từ sản xuất bảng mạch in

Đây là một trong những lý do chính tại sao chúng tôi chủ trương không nên vứt bỏ các bảng mạch in phế thải ở các bãi chôn lấp.

2. Các vật chứa hữu ích trong bảng mạch in

Thiết bị điện tử quân sự nói chung hoặc thiết bị điện tử dân dụng được trang bị bảng mạch in, có chứa nhiều loại kim loại quý có thể tái chế và các thành phần điện tử quan trọng, một số có thể được phân hủy, tái chế và tái sử dụng, chẳng hạn như bạc, vàng, palladium và đồng. Trong quá trình phục hồi, tỷ lệ thu hồi của các kim loại quý này có thể cao tới 99%.

Bảng mạch in được sử dụng rộng rãi, và phương pháp xử lý chất thải của bảng mạch in rất phức tạp. Có thể thấy rằng tái chế bảng mạch in chất thải có lợi cho việc xử lý khoa học chất thải điện tử PCB không thể tái chế và giảm nhu cầu về nguyên liệu thô, chẳng hạn như một số linh kiện điện tử PCB cuộn cảm, tụ điện, v.v., có thể cải thiện tỷ lệ sử dụng tài nguyên và giảm tác động của rác thải điện tử Ô nhiễm môi trường.

Mặc dù nhiều người cho rằng tái chế thiết bị điện tử cũng quan trọng như tái chế nhựa và kim loại. Trên thực tế, với số lượng thiết bị điện tử được sử dụng ngày càng nhiều như hiện nay, việc tái chế các thiết bị điện tử đúng cách là quan trọng hơn bao giờ hết.

Vậy có những cách nào để tái chế mạch in phế thải một cách hiệu quả? Tiếp theo, chúng tôi sẽ giới thiệu chi tiết cách tái chế bảng mạch in.

▲ Quay lại ▲

Làm thế nào để tái chế bảng mạch in?

Có ba cách chính

1) Phục hồi nhiệt
2) Phục hồi hóa chất
3) Phục hồi thể chất

Chúng có những ưu và nhược điểm dựa trên cách kim loại sẽ được tái chế

Hãy xem nào. 

1) Phục hồi nhiệt

● Ưu điểm: Đối với quá trình này, bạn phải nung PCB đến nhiệt độ cao để thu hồi các kim loại có trên bo mạch. Thu hồi nhiệt sẽ đốt FR-4 nhưng giữ lại đồng. 
● Nhược điểm: Bạn có thể sử dụng phương pháp này nếu bạn chọn, nhưng nó sẽ tạo ra các khí độc hại trong không khí như chì và dioxin. 


2) Phục hồi hóa chất

● Ưu điểm: Ở đây bạn sẽ sử dụng một lớp axit để thu hồi kim loại từ PCB. 
● Nhược điểm: Tấm ván được đưa vào axit, chất này sẽ phá hủy FR-4 một lần nữa, và nó cũng tạo ra một lượng lớn nước thải cần được xử lý trước khi bạn có thể xử lý nó đúng cách. 


3) Phục hồi thể chất

● Ptiện ích: Quá trình này bao gồm việc cắt nhỏ, đập, phá vỡ và tách kim loại khỏi các thành phần phi kim loại và phương pháp này vẫn giữ lại tất cả các thành phần kim loại.
● Nhược điểm: Mặc dù phương pháp này có ít tác động đến môi trường nhất, nhưng vẫn có một số nhược điểm. Đó là một mối nguy hiểm cho mọi người làm việc xung quanh PCB vì bạn đang gửi bụi, kim loại và các hạt thủy tinh vào không khí, có thể dẫn đến các vấn đề về hô hấp nếu tiếp xúc trong thời gian dài. 

Công nghệ tách kim loại

Nước thải từ quá trình sản xuất bảng mạch in có hàm lượng Cu2 + cao và một lượng nhỏ các ion kim loại khác (chủ yếu là Zn2 +). Tách các ion Cu khỏi các kim loại khác có thể cải thiện độ tinh khiết của đồng tái chế. Nhựa Amberlite XAD-2 biến tính D4EHPA được điều chế bằng phương pháp không dung môi có thể loại bỏ các ion Zn, để lại các ion Cu trong dung dịch. Đường đẳng nhiệt trao đổi ion cho thấy nhựa Amberlite XAD-2 biến tính D4EHPA có độ chọn lọc ion Zn cao hơn so với ion Cu. Kết quả chiết xuất chọn lọc đã chứng minh rằng nhựa Amberlite XAD-2 biến tính D4EHPA có thể tách được dung dịch ion hỗn hợp Zn / Cu. Sau mười mẻ tiếp xúc, nồng độ ion Cu tương đối tăng từ 97% đến hơn 99.6%, trong khi nồng độ ion Zn tương đối giảm từ 3.0% xuống dưới 0.4%.

* Chất thải điện tử Công nghệ chiết xuất kim loại (Nguồn: RCS Publishing)

Phát triển các sản phẩm tái chế sáng tạo hơn
Như đã chỉ ra trước đây, Cu trong nước thải theo truyền thống được tái chế dưới dạng đồng oxit và bán cho các nhà máy luyện. Phương pháp thay thế khác là điều chế các hạt CuO trực tiếp từ nước thải. Điều này sẽ làm tăng đáng kể giá trị của sản phẩm tái chế. Các hạt CuO có thể được sử dụng để điều chế chất siêu dẫn nhiệt độ cao, vật liệu có từ trở khổng lồ, phương tiện lưu trữ từ tính, chất xúc tác, chất màu, cảm biến khí, chất bán dẫn loại p và vật liệu catốt.

Để chuẩn bị các hạt nano CuO, trước tiên nước thải được tinh lọc để loại bỏ các tạp chất ion khác, điều này có thể đạt được bằng nhựa trao đổi ion chọn lọc như nhựa Amberlite XAD-2 biến tính D4EHPA.     

Hình 2 cho thấy hình dạng của hạt CuO có thể được kiểm soát bằng PEG, Triton X-100 và điều chỉnh các điều kiện dung dịch.

Hình 2: Các hạt CuO có hình dạng đa dạng

▲ Quay lại ▲

Tái chế PCB - Bạn có thể tái chế những gì?
Việc tái chế bảng mạch in chất thải rất tốn kém. Chỉ phần kim loại của bảng mạch mới có giá trị tái sử dụng, vì vậy phần phi kim loại phải được tách ra khỏi chất thải điện tử, đây là một quá trình tốn kém.

Có nhiều cách để tái chế bảng mạch in phế thải. Nó bao gồm các quá trình luyện kim thủy lực và điện hóa. Nhiều phương pháp trong số này góp phần thu hồi phế liệu kim loại quý, linh kiện điện tử và đầu nối.

Lấy đồng làm ví dụ. Là một trong những kim loại quý có giá trị thu hồi cao, đồng có thể được tái sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Ưu điểm đầu tiên của đồng là độ dẫn điện cao. Điều này có nghĩa là nó có thể dễ dàng truyền tín hiệu mà không bị mất điện trên đường đi. Nó cũng có nghĩa là các nhà sản xuất không phải sử dụng nhiều đồng. Ngay cả một số lượng công việc nhỏ cũng có thể được thực hiện. Trong cấu hình phổ biến nhất, một ounce đồng có thể được biến thành 35 micron (dày khoảng 1.4 inch), bao phủ toàn bộ foot vuông của chất nền PCB. Đồng cũng có sẵn và tương đối rẻ.

* Máy tái chế bảng mạch PCB

Trong quá trình xử lý các bảng mạch in, đồng có thể ngấm vào môi trường thông qua các phương tiện truyền thông như nước thải và chất thải rắn. Ngoài việc gây hại cho môi trường, nó còn rất lãng phí, bởi vì đồng trong bảng mạch in thực sự có thể rất có giá trị.

Do đó, hầu hết các mục tiêu tái chế của bảng mạch in thải tập trung vào cách tái chế đồng trong bảng mạch in chất thải

Tái chế chất thải tài nguyên được tạo ra bởi ngành công nghiệp bảng mạch in bao gồm 
(1) thu hồi kim loại đồng từ các cạnh của bảng mạch in
(2) thu hồi kim loại thiếc từ thiếc / chì hàn trong quá trình san lấp mặt bằng không khí nóng 
(3) thu hồi oxit đồng từ bùn xử lý nước thải
(4) thu hồi đồng từ dung dịch ăn mòn cơ bản
(5) thu hồi đồng hydroxit từ dung dịch đồng sunfat trong quá trình mạ qua lỗ (PTH)
(6) thu hồi đồng từ quá trình tước giá đỡ
(7) thu hồi đồng từ dung dịch tẩy chì / thiếc đã qua sử dụng trong quá trình tước hàn.

Ngoài ra đọc: Xuyên qua lỗ và bề mặt Mount | Sự khác biệt là gì?

Tái chế PCB - Làm thế nào để thu hồi đồng và thiếc?

Do nhiều năm nghiên cứu của các viện nghiên cứu, ngành công nghiệp tái chế và các chương trình khuyến mãi của chính phủ, chất thải tái chế từ các quy trình bảng mạch in có chứa các nguồn tài nguyên quý giá đã rất hiệu quả. Một số ví dụ đã được báo cáo là thành công được mô tả bên dưới.

Sau đây là một số phương pháp chính để khôi phục đồng:

● Phục hồi đồng từ trang trí cạnh của bảng mạch in: 
Để khôi phục đồng từ phần viền của bảng mạch in, hãy sử dụng dung dịch tẩy. Điều này hòa tan các kim loại quý, chẳng hạn như vàng, bạc và bạch kim, và có thể được tái sử dụng. Đồng sau đó được tách cơ học bằng cách cắt nhỏ và cắt tỉa, và lốc xoáy được sử dụng để kéo đồng ra khỏi nhựa dẻo.

Viền bảng mạch in có hàm lượng đồng cao từ 25% đến 60%, cũng như hàm lượng kim loại quý (> 3 ppm). Quy trình thu hồi đồng và kim loại quý từ các cạnh của bảng mạch in tương tự như quy trình từ bảng mạch in phế thải.

Nói chung, phần viền được xử lý riêng với các bảng mạch in phế thải. 

Quá trình tái chế bao gồm:
a. Luyện kim
Đầu tiên, viền cạnh được xử lý bằng dung dịch tẩy để tách và hòa tan các kim loại quý, điển hình là vàng (Au), bạc (Ag) và bạch kim (Pt). Sau khi thêm các chất khử thích hợp, các ion của kim loại quý bị khử thành kim loại. Au thu hồi có thể được tiếp tục xử lý để điều chế kali vàng xyanua (KAu (CN) 2) quan trọng về mặt thương mại bằng phương pháp điện hóa.

b. Tách cơ học
Sau khi phục hồi kim loại quý, phần viền cạnh được xử lý thêm để khôi phục kim loại đồng. Nói chung, sự phân tách cơ học có liên quan. Đầu tiên, phần cắt cạnh được cắt nhỏ và mài. Do sự khác biệt về tỷ trọng, các hạt kim loại đồng có thể được tách ra khỏi nhựa nhựa bằng máy tách xyclon.

● Thu hồi đồng từ bùn nước thải: 

Bùn thải trong ngành công nghiệp bảng mạch in thường chứa một lượng đồng cao (> 13%, bazơ khô). To để thu được đồng này, bùn được nung nóng đến 600-750 ℃ ​​để tạo ra đồng oxit, sau đó được chuyển thành đồng kim loại trong lò. Việc tái chế bùn rất đơn giản và dễ hiểu. Thực hành chung trong ngành công nghiệp tái chế là nung bùn đến 600-750 ° C để loại bỏ lượng nước dư thừa và chuyển hydroxit đồng thành oxit đồng. Oxit đồng sau đó được bán cho nhà máy luyện để sản xuất kim loại đồng. Tuy nhiên, thực tế hiện nay đang tiêu tốn nhiều năng lượng và tác động môi trường cần được đánh giá thêm.

▲ Quay lại ▲

● Thu hồi đồng từ dung dịch ăn mòn kiềm đã qua sử dụng: 

Giải pháp đã sử dụng được tạo ra từ quá trình khắc. Akhử bụi dung dịch đến điều kiện axit yếu để tạo ra hydroxit đồng, sau đó thực hiện quá trình loại bỏ đồng khỏi bùn nước thải. Bạn có thể sử dụng nhựa trao đổi ion chọn lọc để thu hồi đồng còn lại trong dịch lọc. Đã sử dụng dung dịch ăn mòn cơ bản chứa khoảng 130-150 g / L đồng. Dung dịch đã dùng trước tiên được điều chỉnh đến điều kiện có tính axit yếu, tại đó hầu hết các ion đồng được kết tủa dưới dạng đồng (II) hydroxit (Cu (OH) 2). Cu (OH) 2 được lọc và xử lý tiếp để thu hồi đồng tương tự như được sử dụng trong tái chế bùn (Phần 3.3). Đồng còn lại trong dịch lọc (khoảng 3g / L) được tiếp tục thu hồi bằng nhựa trao đổi ion chọn lọc. Vì dịch lọc có tính axit nên dung dịch đã qua sử dụng có thể được sử dụng để trung hòa dung dịch ăn mòn cơ bản khi bắt đầu quá trình này.

Ca (OH) 2 cũng có thể chuyển hóa thành Cu (SO) 4. Đồng hydroxit được hòa tan trong axit sunfuric đặc. Sau khi làm lạnh, kết tinh, lọc hoặc ly tâm và làm khô, Cu (SO) 4 thu được.    

Hình 3 cho thấy quy trình tái chế.

Hình 3: Thu hồi đồng từ dung dịch ăn mòn có tính axit (bazơ)

▲ Quay lại ▲

● Thu hồi đồng hydroxit từ dung dịch đồng sunfat trong quy trình mạ điện qua lỗ (PTH): 
Dung dịch được đưa vào lò phản ứng và được khuấy, trong khi nhiệt độ được giảm xuống 10-20 ℃ bằng bộ làm mát. Một máy ly tâm được sử dụng để thu hồi tinh thể đồng sunfat và giá trị pH của nước thải đầu ra được điều chỉnh để thu hồi hydroxit đồng còn lại.

Đồng sunfat đã sử dụng được tạo ra từ quá trình sản xuất PTH chứa các ion đồng ở nồng độ từ 2-22 g / L. Dung dịch đã sử dụng được nạp vào lò phản ứng. Dung dịch được khuấy trong khi nhiệt độ được hạ thấp bằng máy làm lạnh đến 10-20 ° C, tại đó tinh thể đồng sunfat kết tủa ra khỏi dung dịch. Tinh thể đồng sunfat được thu hồi bằng cách ly tâm. Độ pH của nước thải được điều chỉnh thêm về điều kiện cơ bản để thu hồi đồng còn lại dưới dạng Cu (OH) 2, trong đó quy trình tái chế được mô tả trước đây. 

Hình 4 cho thấy quá trình này.

Hình 4: Thu hồi đồng hydroxit từ dung dịch đồng sunfat trong quy trình PTH

▲ Quay lại ▲

● Thu hồi đồng từ quá trình tước giá đỡ: 
Để thu hồi đồng từ axit nitric thải, sử dụng lò phản ứng lắng đọng điện phân để thu hồi các ion đồng ở dạng đồng kim loại.

Quá trình tước được thực hiện để loại bỏ đồng khỏi giá và sử dụng axit nitric. Đồng trong axit nitric đã dùng ở dạng ion đồng. Do đó, ion đồng (khoảng 20 g / L) có thể được thu hồi trực tiếp bằng thắng điện. Trong các điều kiện điện hóa thích hợp, các ion đồng có thể được phục hồi dưới dạng đồng kim loại. Các ion kim loại khác trong dung dịch đã qua sử dụng cũng có thể bị khử và lắng đọng cùng với đồng trên catốt. Sau quá trình điện hóa, dung dịch axit nitric chứa khoảng 2 g / L đồng và một số lượng nhỏ của các ion kim loại khác. Có thể dùng dung dịch này là dung dịch nitric để dải giá. Hiệu suất tách lớp không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của các ion kim loại.

Hình 5: Thu hồi đồng từ quá trình tước giá đồng

▲ Quay lại ▲

● Thu hồi đồng từ dung dịch tước thiếc / chì đã qua sử dụng, thu hồi đồng từ quá trình tước thiếc: 

Sau quá trình khắc, tấm hàn thiếc / chì bảo vệ phải được tháo ra để lộ các kết nối bằng đồng. Bảng mạch in được nhúng vào dung dịch axit nitric hoặc hydro florua để tách thiếc và chì ra khỏi tấm thiếc. Đồng, chì và thiếc oxit kết tủa có thể được thu hồi bằng cách lắng đọng điện và chúng có thể được lọc. Thuốc hàn thiếc / chì có thể được loại bỏ bằng cách nhúng bảng mạch in trong dung dịch khử axit nitric hoặc hydro florua (HF) (20% H2O2, 12% HF). Dung dịch chi có chứa 2-15 g / L ion Cu, 10-120 g / L ion thiếc và 0-55 g / L ion Pb. Đồng và chì có thể được thu hồi bằng quy trình điện hóa. Trong quá trình này, ion thiếc được kết tủa dưới dạng ôxít, được ép lọc để thu hồi các ôxít thiếc có giá trị. Dịch lọc có ít ion kim loại và có thể được sử dụng làm dung dịch tách thiếc / chì sau khi điều chỉnh lại thành phần.    


Quy trình tái chế được thể hiện như Hình 6.

Hình 6: Tái chế dung dịch tước thiếc / chì đã qua sử dụng

▲ Quay lại ▲

● Thu hồi thiếc từ việc san lấp mặt bằng không khí nóng (chất hàn) quá trình: 
Xỉ thiếc / chì-thiếc sẽ được tạo ra trong quá trình san lấp mặt bằng không khí nóng, phù hợp để tái chế. Thiếc được tách ra bằng cách nung xỉ trong lò âm ở nhiệt độ khoảng 1400 đến 1600 độ C, xỉ được đem đi khử sắt, sau đó được đưa vào lò nấu chảy có lưu huỳnh để khử đồng.

Mặc dù các quy trình này có vẻ tốn thời gian, nhưng một khi bạn đã thiết lập một hệ thống tái chế vật liệu bảng mạch in, bạn có thể dễ dàng chuyển qua chúng và tái chế một số kim loại có giá trị để tái sử dụng hoặc bán, đồng thời bảo vệ môi trường.

Chất hàn thiếc / chì được tạo ra từ quá trình san lấp mặt bằng không khí nóng và quá trình mạ hàn thường chứa khoảng 37% chì (Pb) và 63% thiếc (Sn) và oxit kim loại. Dross cũng có thể chứa khoảng 10,000 ppm Cu và một lượng nhỏ Fe. Đầu tiên, dross được nung nóng trong lò âm vang (1400-1600 ° C) và được khử thành kim loại bằng cách khử cacbon.

Trong quá trình tẩy cặn, tạp chất sắt sẽ được loại bỏ. Để đạt tiêu chuẩn của thuốc hàn Sn63, trong đó Cu <0.03%, lượng vết của đồng cũng cần được loại bỏ. Điều này có thể đạt được bằng cách đặt kim loại nóng chảy vào lò nấu chảy có bổ sung lưu huỳnh. Lưu huỳnh phản ứng với đồng để tạo thành đồng monosulfua (CuS), chất này có thể được loại bỏ dưới dạng xỉ. Tỷ lệ chì thiếc được phân tích bằng huỳnh quang tia X (XRF) và được điều chỉnh lại để đáp ứng các tiêu chuẩn ở Đài Loan bằng cách thêm kim loại Sn và Pb cao cấp.        

Hình 7: Quy trình tái chế thiếc / chì thô

▲ Quay lại ▲

Các bảng mạch in thường được tái chế bằng cách tháo rời. Tháo gỡ liên quan đến việc loại bỏ các thành phần nhỏ khỏi PCB. Sau khi khôi phục, nhiều thành phần trong số này có thể được sử dụng lại. Các thành phần PCB phổ biến bao gồm tụ điện, công tắc, ổ cắm âm thanh, phích cắm TV, điện trở, động cơ, vít, CRT, đèn led và bóng bán dẫn. Loại bỏ PCB yêu cầu các công cụ đặc biệt và xử lý rất cẩn thận.


Làm thế nào để làm cho bảng mạch in chất thải có thể tái chế nhiều hơn?
Là nhà sản xuất và bán bảng mạch in hạng nhất nổi tiếng thế giới, FMUSER luôn chú trọng đến công nghệ sản xuất và kỹ năng thiết kế của bảng mạch in, nhưng đồng thời, chúng tôi cũng đang cố gắng tái chế những bảng mạch in phế thải, với hy vọng giảm thiểu tác động của loại rác thải điện tử này đối với môi trường và sinh thái. Tuy nhiên, cho đến nay, chúng tôi vẫn chưa tìm ra cách nào để chế tạo bảng mạch in phế thải Quá trình tái chế bảng mạch trở nên hiệu quả hơn hoặc dễ dàng hơn, nhưng chúng tôi vẫn đang tiếp tục hướng tới.

▲ Quay lại ▲

Tương lai của tái chế bảng mạch in là gì?
Thông qua các phương pháp trên, bạn có thể dễ dàng tái chế đồng và thiếc trên bảng mạch in phế thải, cũng như một số linh kiện điện tử khác. Trong thực tế liên tục, bạn thậm chí có thể phân biệt giữa THT (công nghệ xuyên lỗ) và SMT (lắp trên bề mặt) PCB được lắp ráp bằng hai phương pháp lắp ráp PCB khác nhau sẽ khác nhau về sự phân tách, nhưng FMUSER khuyến cáo rằng bất kể bạn sử dụng phương pháp nào để tái chế chất thải PCB, hãy chú ý đến sức khỏe và an toàn cá nhân và sức khỏe và an toàn môi trường mọi lúc.

Các quy trình tái chế thương mại đối với chất thải của ngành công nghiệp bảng mạch in chủ yếu tập trung vào việc thu hồi đồng và kim loại quý. Gần đây, giá đồng trung bình đã tăng lên đáng kể do cung và cầu mất cân đối. Đây là động lực thúc đẩy sự phát triển thành công của ngành công nghiệp tái chế đồng ở Đài Loan. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được giải quyết.

Tuy nhiên, việc tái chế phần phi kim loại của bảng mạch in là tương đối nhỏ. Nó đã được chứng minh, ở quy mô thương mại nhỏ, vật liệu nhựa có thể được sử dụng cho vật liệu tác phẩm nghệ thuật, gỗ nhân tạo và vật liệu xây dựng. Tuy nhiên, thị trường ngách khá hạn chế. Do đó, hầu hết các chất thải phi kim loại của bảng mạch in được xử lý như bãi chôn lấp (76% -94%). 

Ở Mỹ, các phần phi kim loại của bảng mạch in hiện được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất cho một số ngành công nghiệp. Trong gỗ nhựa, nó tạo ra sức mạnh cho "gỗ"; trong bê tông nó tăng thêm cường độ, làm cho bê tông nhẹ hơn và cung cấp giá trị cách nhiệt cao hơn mười lần so với bê tông tiêu chuẩn. Nó cũng đang được sử dụng trong ngành công nghiệp composite làm chất độn trong nhựa để làm mọi thứ từ đồ nội thất đến các tấm bảng giải thưởng. Nghiên cứu thêm về vấn đề này là cần thiết trong tương lai.

Theo quan điểm của các quy trình thương mại hiện nay, các sản phẩm tái chế không có giá trị lớn. Việc phát triển các sản phẩm tái chế sáng tạo hơn sẽ giúp ích cho ngành công nghiệp bằng cách mở rộng thị trường đến những địa hình mới. Bên cạnh những nỗ lực của ngành công nghiệp tái chế, bản thân ngành công nghiệp bảng mạch in cũng nên thúc đẩy và thực hành giảm thiểu chất thải. Cơ sở vật chất có thể làm giảm đáng kể việc sản xuất chất thải để giảm thiểu rủi ro môi trường thứ cấp do vận chuyển chất thải.

Tất cả chúng ta đều có trách nhiệm bảo vệ môi trường!

Chia sẻ là quan tâm!

▲ Quay lại ▲

Để lại lời nhắn 

Danh sách tin nhắn