دفع زباله های برد مدار چاپی (PCB) یک مسئله حیاتی است که شامل حفاظت از محیط زیست، بازیابی منابع و انطباق با مقررات است. با گردش سریع محصولات الکترونیکی، حجم PCB های دور ریخته شده افزایش یافته است. در نتیجه، پردازش کارآمد و سازگار با محیط زیست این زباله ها به کانون توجه صنعت تبدیل شده است. در زیر تجزیه و تحلیل مفصلی از روش های مختلف برای جابجایی PCB های زباله ارائه می شود:
بازیافت و بازیابی ضایعات تخته مدار چاپی
پردازش فیزیکی در درجه اول شامل استفاده از ابزارهای مکانیکی برای جداسازی اجزا از بستر PCB است و در نتیجه بازیابی منابع بعدی را تسهیل میکند. این فرآیند معمولاً شامل مراحلی مانند برچیدن، خرد کردن و مرتبسازی است.
جداسازی: ابتدا اجزای قابل جدا شدن (مانند خازن ها، مقاومت ها، مدارهای مجتمع و غیره) باید به صورت دستی یا با استفاده از تجهیزات خودکار از PCB خارج شوند. این مرحله به حداقل رساندن آلودگی در مراحل بعدی پردازش کمک می کند و کارایی بازیابی منابع را افزایش می دهد.
خرد کردن: زیرلایه های PCB جدا شده و اجزای باقیمانده برای تکه تکه شدن به یک سنگ شکن وارد می شوند. هدف از خرد کردن این است که PCB ها را به ذرات کوچکتر تجزیه کنیم تا مرتب سازی و بازیابی بعدی تسهیل شود.
مرتبسازی: ذرات خرد شده با استفاده از روشهای مختلفی مانند طبقهبندی هوا، جداسازی مغناطیسی و جداسازی الکترواستاتیک-برای جدا کردن اجزای فلزی (مانند مس، آهن، آلومینیوم) از اجزای غیرفلزی (مانند فایبرگلاس، رزینها) مرتبسازی میشوند. اجزای فلزی را می توان بیشتر بازیافت کرد، در حالی که اجزای غیرفلزی ممکن است نیاز به پردازش یا دفع بیشتری داشته باشند.
روشهای درمان شیمیایی
تصفیه شیمیایی در درجه اول شامل استفاده از فرآیندهای شیمیایی برای حل کردن اجزای فلزی موجود در PCB است و در نتیجه بازیابی آنها را تسهیل می کند. این فرآیند معمولاً شامل مراحلی مانند شستشو، استخراج و الکترولیز است.
لیچینگ: ذرات خرد شده PCB با معرف های شیمیایی (مانند اسیدها یا بازها) مخلوط می شوند تا اجزای فلزی در محلول حل شوند. فرآیند لیچینگ نیازمند کنترل دقیق پارامترهای-مانند دما و سطح pH- برای به حداکثر رساندن راندمان لیچینگ است.
استخراج: محلول حاصل از مرحله شستشو حاوی یون های فلزی مختلف است. بنابراین، استخراج کننده ها برای جداسازی انتخابی یون های فلزی هدف از محلول استفاده می شوند. فرآیند استخراج مستلزم انتخاب عصارهگیرها و شرایط عملیاتی مناسب برای افزایش کارایی و انتخابپذیری استخراج است.
الکترولیز: یون های فلزی موجود در محلول پس از استخراج را می توان از طریق الکترولیز کاهش داد تا فلزات خالص تولید شود. فرآیند الکترولیز نیازمند تنظیم پارامترهای-مانند چگالی جریان و ترکیب الکترولیت-برای بهینهسازی راندمان الکترولیتی و خلوص فلز است.
روشهای عملیات حرارتی
عملیات حرارتی در درجه اول شامل تجزیه اجزای آلی در PCBها از طریق سوزاندن در دمای بالا یا تجزیه در حرارت برای تسهیل بازیافت فلز و به حداقل رساندن آلودگی است. این فرآیند معمولاً شامل مراحلی مانند سوزاندن، تجزیه در اثر حرارت و ذوب است.
سوزاندن: PCBها برای احتراق به داخل زباله سوز وارد می شوند و باعث می شوند که اجزای آلی آنها کاملاً بسوزند و مواد بی ضرری مانند دی اکسید کربن و بخار آب تولید کنند. گرمای تولید شده در طی فرآیند سوزاندن می تواند برای اهدافی مانند تولید برق یا گرمایش استفاده شود.
پیرولیز: PCBها تحت عملیات حرارتی تحت شرایط-آزاد یا اکسیژن کم{1}} قرار میگیرند و باعث ایجاد واکنشهای پیرولیز میشوند که محصولات گازی، مایع و جامد تولید میکنند. محصولات گازی و مایع حاصل از تجزیه در اثر حرارت را می توان بیشتر بازیابی و استفاده کرد، در حالی که محصولات جامد عمدتاً از اجزای غیرفلزی فلزی و غیر آلی تشکیل شده است.
ذوب: بقایای جامد باقی مانده پس از تجزیه در اثر حرارت یا سوزاندن به کوره ذوب وارد می شوند، جایی که آنها تحت یک فرآیند ذوب قرار می گیرند که باعث ذوب و جدا شدن اجزای فلزی می شود. در طول ذوب، پارامترهایی مانند دما و شرایط جوی باید به دقت کنترل شوند تا هم سرعت بازیافت و هم خلوص فلزات به حداکثر برسد.
