כיצד למחזר לוח מעגלים מודפס? | דברים שכדאי לדעת

"זיהום מעגלים מודפסים הפך לבעיה קשה ברחבי העולם, כיצד למחזר את PCB הפסולת ומה צריך לדעת? אנו מכסים את כל מה שאתה צריך בדף זה!"

התקדמות המדע והטכנולוגיה מקלה על חיינו, אך לעתים קרובות היא מובילה לסדרת בעיות, במיוחד עבור המעגלים המודפסים. PCB קשור קשר הדוק לחיי היומיום שלנו. טיפול לא נכון בלוחות מעגלים מודפסים יגרום לזיהום סביבתי, לבזבוז משאבים ובעיות אחרות. לכן, כיצד למחזר ולמחזר ביעילות מעגלים מודפסים של פסולת הפכה לאחת הסוגיות המרכזיות של התקופה 

שיתוף הוא אכפתיות!

תוֹכֶן

1) אילו תעשיות הדפיסו מעגל ב 'oards עבור אלקטרוניcs?

2) מהו רעילות של ה- Ci המודפסלוח rcuit?

3) מה הוא החשיבות של PCB מִחזוּר?

4) 3 דרכים עיקריות של PCB מחזור

5) PCB מיחזור - מה אתה יכול לְמַחְזֵר?

6) מיחזור PCB - כיצד לשחזר נחושת ו- T.in?

7) כיצד להכין פסולת מעגלים מודפסים ניתן למחזור יותר?

8) מה העתיד של מיחזור מעגלים מודפסים?

ב מאמר קודם, הזכרנו את ההגדרה של מעגלים מודפסים: מעגל מודפס (PCB) הוא בדרך כלל משמש לחיבור רכיבים חשמליים בציוד אלקטרוני. זה עשוי מ חומרים שונים שאינם מוליכים, כגון סיבי זכוכית, שרף אפוקסי מרוכב, או חומרים למינציה אחרים. רוב לוחות ה- PCB שטוחים וקשיחים, בעוד שמצעים גמישים יכולים להפוך את המעגלים למתאימים לשימוש במרחב מורכב. 

בחודש זה שתף, אני אראה לך את כל מה שאתה צריך לדעת על מיחזור מעגלים מודפסים.

גם לקרוא: מהו מעגל מודפס (PCB) | כל מה שאתה צריך לדעת

אילו תעשיות הדפיסו לוחות מעגלים לאלקטרוניקה?

כמעט כל הציוד האלקטרוני בתעשיות שונות מצויד במעגלים מודפסים, כגון מחשבים, מכשירי טלוויזיה, מכשירי ניווט לרכב, מערכות הדמיה רפואיות וכו '.

*Pמעגלים כהים נמצאים בכל מקום

מעגלים מודפסים (PCB) עדיין נמצאים בשימוש נרחב כמעט בכולם ציוד ומכשירים מדויקים, ממגוון ציוד צרכני קטן ועד ציוד מכני גדול. 

PCB נפוץ מאוד בציוד אלקטרוני אחר:

1. כרטיס מעגל טלקומוניקציה, לוח תקשורת רשת, מעגל, יחידת סוללה, לוח מחשב (לוח אם ולוח פנימי למחשב), מחשב נייד, מחשב לוח, ולוח חשוף.
2. שולחן עבודה (מאסטר למחשב ופנימי), לוח אם למחשב נייד, טאבלט
3. כרטיס משנה (רשת, וידאו, כרטיס הרחבה וכו ')
4. לוח מעגל של כונן הדיסק הקשיח (אין דיסק או תיבה)
5. לוח שרתים ומיינפריים, כרטיס, משטח אחורי (לוח לוח) וכו '.
6. לוח טלקומוניקציה וציוד רשת
7. לוח טלפון נייד (יש להסיר סוללה)
8. לוח מעגלים שטוח
9. לוח מעגלי צבאי
10. המעגל האווירי
11. וכו '

תעשיית יישומים של מעגלים מודפסים וסיווג הציוד שלה:

1. בריאות - מכשירים רפואיים
2. צבא והגנה - מכשירי תקשורת
3. בטיחות וביטחון - מכשירים חכמים
4. תאורה - נוריות
5. תעופה וחלל - ציוד ניטור
6. ייצור - התקנים פנימיים
7. ימי - מערכות ניווט
8. מוצרי אלקטרוניקה - מכשירי בידור
9. רכב - מערכות בקרה
10. טלקומוניקציה - ציוד תקשורת
11. וכו '

מעגל מודפס (PCB) מאפשר יצירת מעגלים אלקטרוניים גדולים ומורכבים בחלל קטן. בנוסף למענה על הצרכים ותפיסות העיצוב של מעצבי PCB להשגת פריסת רכיבים אלקטרוניים בחינם ועיצוב PCB באמצעות תכנון ידני (ציור CAD) ותכנון אוטומטי (נתב אוטומטי), הוא יכול גם לעמוד ברציפות בסוגים שונים של מוצרים אלקטרוניים כליבה. מרכיב של כמעט כל המוצרים האלקטרוניים צרכים שונים של צרכנים שונים.

תכנון יעיל של PCB יכול לעזור להפחית את האפשרות לשגיאות ולהזדמנויות בקצר. אם אתם מחפשים שירותי עיצוב PCB מקצועיים, אנא צור קשר FMUSER. הם מספקים לך חבילת שירות עיצוב PCB מלאה, הכוללת עורך PCB, טכנולוגיית לכידת עיצוב, נתב אינטראקטיבי, מנהל אילוצים, ממשק לייצור CAD וכלי רכיבים. FMUSER ישלים את כל התהליך לעזור לך ולפתור את הבעיות שלך, לעזור לך להשיג עיצוב PCB טוב יותרבבקשה תן לנו לעזור לך!

▲ חזור ▲

גם לקרוא: עיצוב PCB | תרשים זרימת תהליכי ייצור PCB, PPT ו- PDF

מה הרעילות של המעגל המודפס?
תכנון וייצור מעגלים מודפסים הם בעיקר בלמינציה המצופה נחושת בכדי להסיר עודפי נחושת וליצור מעגל, גם מעגל מודפס רב שכבתי צריך לחבר כל שכבה. מכיוון שהמעגל עדין ועדין יותר, כך דיוק העיבוד גדל, וכתוצאה מכך ייצור PCB מורכב יותר ויותר. בתהליך הייצור שלו יש עשרות תהליכים, בכל תהליך יש חומרים כימיים לשפכים. מזהמים בשפכים מתכנון וייצור PCB הם כדלקמן:

● נְחוֹשֶׁת

מכיוון שהמעגל נותר מאחור על ידי הוצאת עודפי הנחושת מהלמינציה המצופה נחושת, הנחושת היא המזהם העיקרי בשפכים בתכנון PCB, ו רדיד נחושת הוא המקור העיקרי. בנוסף, בשל הצורך לנהל את המעגל של כל שכבת לוח דו-צדדי ולוח רב-שכבתי, המעגל של כל שכבה מתנהל על ידי קידוח חורים וציפוי נחושת על המצע, ואילו השכבה הראשונה של ציפוי נחושת על המצע (בדרך כלל שרף) וציפוי נחושת נטול חשמל משמש בתהליך הביניים. 

* נחושת בגודל חולות

ציפוי הנחושת חסר החשמל משתמש בנחושת מורכבת כדי לשלוט על מהירות התצהיר הנחושת היציבה ועובי התצהיר הנחושת. EDTA Cu (נחושת נתרן נחושת אתילנדיאמינטטראצטית) משמש בדרך כלל, אך ישנם גם רכיבים לא ידועים. מי הניקוי של PCB לאחר ציפוי נחושת ללא חשמל מכילים גם נחושת מורכבת. בנוסף, יש ציפוי ניקל, ציפוי זהב, ציפוי פח, וציפוי עופרת בייצור PCB, כך שגם מתכות כבדות אלה כלולות.

● תרכובת אורגנית

בתהליך יצירת גרפיקה במעגל, תחריט נייר נחושת, ריתוך מעגלים וכן הלאה, משתמשים בדיו לכיסוי נייר הנחושת שיש להגן עליו ואז הוא מוחזר. תהליכים אלה מייצרים ריכוז גבוה של חומרים אורגניים, חלקם COD גבוה מ 10 ~ 20 גרם / L. מי שפכים בריכוז גבוה אלה מהווים כ 5% מכלל המים והם גם המקור העיקרי של COD בשפכים לייצור PCB.

* PCB הפקה טיפול בשפכים (מקור: סינון פורקס)

● חנקן אמוניה

על פי תהליכי ייצור שונים, ישנם תהליכים המכילים אמוניה, אמוניום כלורי וכו 'בתמיסת התחריט, שהיא המקור העיקרי לחנקן אמוניה.

* התאוששות אמוניה-חנקן ממי שפכים והשימוש בה (מקור: Researchgate)

● מזהמים אחרים

בנוסף למזהמים העיקריים שלעיל, ישנם חומצות, אלקליות, ניקל, עופרת, פח, מנגן, יון ציאניד ופלואור. חומצה גופרתית, חומצה הידרוכלורית, חומצה חנקתית ונתרן הידרוקסיד משמשים בייצור PCB. ישנם עשרות פתרונות מסחריים, כגון פתרון תחריט, פתרון ציפוי ללא חשמל, פתרון אלקטרוליטי, פתרון הפעלה ו prepreg. הרכיבים מורכבים. מלבד רוב הרכיבים הידועים, ישנם כמה רכיבים לא ידועים, מה שהופך את הטיפול בשפכים למורכב וקשה יותר.

גם לקרוא: תהליך ייצור PCB | 16 שלבים להכנת לוח PCB

▲ חזור ▲

החשיבות של מיחזור מעגלים מודפסים

1. רעילות המעגלים המודפסים

מעגל מודפס פסולת (PCB) הוא סוג של מזהם שקשה להשפיל אותו ולטפל בו ומכיל מתכות כבדות. סילוק פסולת PCB (כמו שריפה, קבורה וכו ') יגרום לזיהום PCB. לוחות מעגלים מכילים לעיתים קרובות מתכות רעילות המשמשות בתהליך הייצור, כולל כספית ועופרת הנפוצים ביותר. לשניהם השפעות עמוקות על בריאות האדם

● הרעלת כספית
הרעילות של כספית היא בעיה כזו שחלק מהמדינות הציעו איסור מוחלט על מתכת. הרעלת כספית עלולה לפגוע במערכת העצבים המרכזית, בכבד ובאיברים אחרים, ולהוביל לפגיעה תחושתית (ראייה, שפה ושמיעה).

● הרעלת עופרת

הרעלת עופרת עלולה לגרום לאנמיה, נזק עצבי בלתי הפיך, תופעות לב וכלי דם, תסמינים במערכת העיכול ומחלות כליות. למרות שטיפול רק ברכיבי ציוד מסוימים, כגון רכיבי מחשב, אינו מהווה רמת סיכון לחשיפה לחומרים אלה, ההשפעות הן מצטברות - נחשפנו לעופרת ולכספית ממקורות אחרים, כגון מוצרים ביתיים, צבעים ומזון. (במיוחד דגים).

*Wזיהום המעגלים המודפסים

מכיוון שתהליך הייצור של מעגלים מודפסים כרוך בהכרח בשימוש במוצרים כימיים, המעגלים המודפסים מכילים גם כמה מתכות כבדות מזיקות וחומרים מסוכנים אחרים העלולים להוות איום חמור על הסביבה שלנו.

כ -20 עד 50 מיליון טונות של פסולת אלקטרונית מיוצרים מדי שנה בעולם, שרובם נשרפים או מושלכים להטמנות. מדעני איכות הסביבה מודאגים מהסיכונים הבריאותיים האקולוגיים והאנושיים הנגרמים על ידי פסולת אלקטרונית, במיוחד במדינות מתפתחות שמקבלות כמויות גדולות של פסולת אלקטרונית. שריפת תערובת של פלסטיק ומתכות בלוח מעגלים מודפס משחררת תרכובות רעילות כמו דיוקסינים ופורנים. במזבלות, המתכת שעל הלוחות מזהמת בסופו של דבר את מי התהום.

* פסולת אלקטרונית נערמת כמו הַר

אפיון פסולת מייצור מעגלים מודפסים
תהליך הייצור של מעגלים מודפסים הוא סדרת פעולות קשה ומורכבת. רוב ענפי המעגלים המודפסים בטייוואן משתמשים בשיטת החיסור.   

באופן כללי, תהליך זה מורכב מרצף של צחצוח, ריפוי נגד תחריט, תחריט, הפשטת נגדים, תחמוצת שחורה, קידוח חורים, דה-מריחה, ציפוי דרך חור, ריפוי נגד ציפוי, ציפוי מעגלים, ציפוי הלחמה, הפשטת נגדי ציפוי ותחריט נחושת, הפשטת הלחמה, הדפסת מסיכות הלחמה ופילוס אוויר חם.

גם לקרוא: מילון מונחים של PCB (ידידותי למתחילים) | עיצוב PCB

בשל מורכבות התהליך, נוצרים פסולת שונים במהלך ייצור המעגלים המודפסים. 

טבלה 1 מציגה את כמות הפסולת הנוצרת מתהליך לוח מעגלים מודפס רב שכבתי אופייני למטר רבוע של לוח. פסולת מוצקה כוללת חיפושי קצה, חיפוי נחושת, סרט הגנה, אבק מקדחה, כרית קידוח, חיפוי כיסוי, לוח פסולת וסיבובי פח / עופרת. פסולת נוזלית כוללת פתרונות אורגניים / אורגניים מבוזבזים בריכוז גבוה, פתרונות כביסה בריכוז נמוך, נגד ודיו.   

פתרונות רבים שהושקעו בייצור מעגלים מודפסים הם בסיסים חזקים או חומצות חזקות. לפתרונות אלה שנמצאו בשימוש עשויים להיות גם בעלי תכולה גבוהה של מתכות כבדות וערכי ביקוש חמצן כימיים גבוהים (COD). כתוצאה מכך, פתרונות אלה המושקעים מאופיינים כפסולת מסוכנת ונתונים לתקנות סביבתיות מחמירות.  

עם זאת, חלק מהפתרונות שהוצאו מכילים ריכוזי נחושת גבוהים עם פוטנציאל מיחזור גבוה. פתרונות אלה הועברו למיחזור על ידי כמה מפעלי מיחזור עם תועלת כלכלית רבה במשך שנים רבות.

לאחרונה, ממוחזרים גם כמה פסולת אחרת בקנה מידה מסחרי. פסולת זו כוללת גימור קצה של מעגלים מודפסים, פסולת הלחמה מפח / עופרת, בוצה לטיפול בשפכים המכילה נחושת, תמיסת נחושת גופרתית PTH, פתרון הפשטת מדף נחושת ופתרון הפשטה מפח / עופרת. 

טבלה 1: כמות הפסולת מתהליך ייצור מעגלים מודפסים רב-שכבתיים
פריט	לבזבז	אִפיוּן	ק"ג / מ"ר של PCB
1	לוח פסולת	מסוכן	0.01 ~ 0.3 ק"ג / מ"ק
2	גימור בקצה	מסוכן	0.1 ~ 1.0 ק"ג / מ"ק
3	אבק קידוחי חור	מסוכן	0.005 ~ 0.2 ק"ג / מ"ק
4	אבקת נחושת	לא מסוכן	0.001 ~ 0.01 ק"ג / מ"ק
5	זבל פח / עופרת	מסוכן	0.01 ~ 0.05 ק"ג / מ"ק
6	רדיד נחושת	לא מסוכן	0.01 ~ 0.05 ק"ג / מ"ק
7	צלחת אלומינה	לא מסוכן	0.05 ~ 0.1 ק"ג / מ"ק
8	סרט צילום	לא מסוכן	0.1 ~ 0.4 ק"ג / מ"ק
9	לוח גיבוי לקידוח	לא מסוכן	0.02 ~ 0.05 ק"ג / מ"ק
10	נייר (אריזה)	לא מסוכן	0.02 ~ 0.05 ק"ג / מ"ק
11	עץ	לא מסוכן	0.02 ~ 0.05 ק"ג / מ"ק
12	מכולה	לא מסוכן	0.02 ~ 0.05 ק"ג / מ"ק
13	נייר (עיבוד)	לא מסוכן	-
14	סרט דיו	לא מסוכן	0.02 ~ 0.1 ק"ג / מ"ק
15	טשטוש לטיפול בשפכים	מסוכן	0.02 ~ 3.0 ק"ג / מ"ק
16	גרגייב	לא מסוכן	0.05 ~ 0.2 ק"ג / מ"ק
17	פתרון תחריט חומצי	מסוכן	1.5 ~ 3.5 ליטר / מ"ר
18	פתרון תחריט בסיסי	מסוכן	1.8 ~ 3.2 ליטר / מ"ר
19	פתרון הפשטת מתלים	מסוכן	0.2 ~ 0.6 ליטר / מ"ר
20	פתרון הפשטת פח / עופרת	מסוכן	0.2 ~ 0.6 ליטר / מ"ר
21	פיתרון סוולר	מסוכן	0.05 ~ 0.1 ליטר / מ"ר
22	פתרון שטף	מסוכן	0.05 ~ 0.1 ליטר / מ"ר
23	פתרון Microetching	מסוכן	1.0 ~ 2.5 ליטר / מ"ר
24	פתרון נחושת PTH	מסוכן	0.2 ~ 0.5 ליטר / מ"ר

איור 1 מציג את היחס בין הפסולת העיקרית הנוצרת מתהליך ייצור המעגלים המודפסים.

איור 1: חלקים של פסולת הנוצרת מייצור מעגלים מודפסים

זו אחת הסיבות העיקריות לכך שאנו דוגלים בכך שאסור להשליך מעגלים מודפסים בפסולת.

2. כלי עזר שימושי בלוח מעגלים מודפס

הציוד האלקטרוני הצבאי הכללי או הציוד האלקטרוני האזרחי מצוידים בלוחות מעגלים מודפסים, המכילים מגוון מתכות יקרות הניתנות למחזור ורכיבים אלקטרוניים חשובים, אשר חלקם ניתנים לפירוק, למחזור ולשימוש חוזר, כגון כסף, זהב, פלדיום ונחושת. בתהליך ההתאוששות, שיעור ההתאוששות של מתכות יקרות אלה יכול להיות גבוה עד 99%.

המעגל המודפס נמצא בשימוש נרחב, ושיטת סילוק המעגלים המודפסים לפסולת מסובכת מאוד. ניתן לראות כי מיחזור מעגלים מודפסים של פסולת תורם לסילוק מדעי של פסולת אלקטרונית שאינה ניתנת למיחזור ומפחית את הביקוש לחומרי גלם, כגון משרני רכיבים אלקטרוניים של PCB, קבלים וכו ', מה שיכול לשפר את קצב השימוש. של משאבים ולהפחית את ההשפעה של זיהום סביבתי אלקטרוני.

למרות שאנשים רבים מאמינים כי מיחזור ציוד אלקטרוני חשוב לא פחות ממחזור פלסטיק ומתכות. למעשה, עם הגדלת המספר המכשירים האלקטרוניים הנמצאים בשימוש כיום, מיחזור נכון של מכשירים אלקטרוניים חשוב מאי פעם.

אז מהן הדרכים למחזר ביעילות מעגלים מודפסים של פסולת? בשלב הבא נציג בפירוט כיצד למחזר מעגלים מודפסים.

▲ חזור ▲

כיצד למחזר לוחות מעגלים מודפסים?

שלוש דרכים עיקריות זמינות

1) התאוששות תרמית
2) התאוששות כימית
3) התאוששות פיזית

יש להם יתרונות וחסרונות על בסיס האופן שבו המתכת תמוחזר

בואו נסתכל. 

1) התאוששות תרמית

● יתרונות: לתהליך זה, עליך לחמם את ה- PCB לטמפרטורה גבוהה בכדי להחזיר את המתכות הקיימות על הלוח. התאוששות תרמית תשרוף את ה- FR-4 אך תשמור על הנחושת. 
● חסרונות: אתה יכול להשתמש בשיטה זו אם תבחר, אך היא תיצור גזים מזיקים באוויר כמו עופרת ודיוקסין. 


2) התאוששות כימית

● יתרונות: כאן תשתמש במיטת חומצה כדי להחזיר את המתכת מה- PCB. 
● חסרונות: הלוח נכנס לחומצה, שהורסת את ה- FR-4 שוב, והוא יוצר גם כמות גדולה של שפכים הזקוקים לטיפול לפני שתוכלו להשליך אותו כראוי. 


3) התאוששות פיזית

● עמ 'ons: תהליך זה כולל גריסה, ניפוץ, שבירה והפרדה של המתכת ממרכיבים שאינם מתכתיים, אך שיטה זו אכן שומרת על כל מרכיבי המתכת.
● חסרונות: אמנם לשיטה זו יש את ההשפעה הסביבתית הכי פחות, אך יש עדיין כמה חסרונות. זה מהווה סכנה לכל מי שעובד סביב ה- PCB מכיוון שאתה שולח לאבק חלקיקי אבק, מתכת וזכוכית, מה שעלול להוביל לבעיות נשימה אם הוא נחשף לתקופות ממושכות. 

טכנולוגיית הפרדת מתכות

שפכים מייצור מעגלים מודפסים מכילים רמה גבוהה של Cu2 + וכמות קטנה של יוני מתכת אחרים (בעיקר Zn2 +). הפרדה בין יוני Cu ממתכות אחרות יכולה לשפר את טוהר הנחושת הממוחזרת. שרף Amberlite XAD-2 שעבר שינוי ב- D4EHPA שהוכן בשיטת ממס-לא-ממס יכול להסיר יוני Zn ולהשאיר יוני Cu בתמיסה. איזותרמה של חילופי יונים הראתה כי לשרף Amberlite XAD-2 שעבר שינוי ב- D4EHPA יש סלקטיביות גבוהה יותר של יון Zn מאשר יון Cu. תוצאות החילוץ הסלקטיביות הראו כי שרף Amberlite XAD-2 ששונה על ידי D4EHPA יכול להפריד בין תמיסת יון מעורבת של Zn / Cu. לאחר עשר קבוצות של מגעים, ריכוז היונים היחסית של Cu גדל מ -97% ליותר מ -99.6%, בעוד שריכוז ה- Zn היחסית יחסית יורד מ -3.0% לפחות מ -0.4%.

* פסולת אלקטרונית טכנולוגיות מיצוי מתכות (מקור: הוצאת RCS)

פיתוח מוצרים ממוחזרים חדשניים יותר
כפי שצוין קודם לכן, קו במי שפכים ממוחזר באופן מסורתי כתחמוצות נחושת ונמכר למתכות. האלטרנטיבה האחרת היא להכין חלקיקי CuO ישירות ממי שפכים. זה יגדיל משמעותית את ערך המוצר הממוחזר. ניתן להשתמש בחלקיקי CuO להכנת מוליכים-על בטמפרטורה גבוהה, חומרים בעלי עמידות מגנטית ענקית, אמצעי אחסון מגנטיים, זרזים, פיגמנט, חיישני גז, מוליכים למחצה מסוג p וחומרי קתודה.

על מנת להכין חלקיקי CuO, שפכים מטוהרים תחילה כדי להסיר זיהומים אחרים של יונים, אשר ניתן להשיג על ידי שרף להחלפת יונים סלקטיבית כגון שרף אמברליט XAD-2 שעבר שינוי ב- D4EHPA.     

איור 2 מראה כי ניתן לשלוט על צורתו של חלקיק CuO באמצעות PEG, טריטון X-100 והתאמת תנאי הפתרון.

איור 2: חלקיקי CuO עם צורה מגוונת

▲ חזור ▲

מיחזור PCB - מה ניתן למחזר?
מיחזור מעגלים מודפסים לפסולת הוא יקר. רק לחלק המתכת של לוח המעגל יש ערך חוזר, ולכן יש להפריד את החלק הלא מתכתי מהפסולת האלקטרונית, וזה תהליך יקר.

ישנן דרכים רבות למחזר מעגלים מודפסים. הוא כולל תהליכים הידרומטורגיים ואלקטרוכימיים. רבות משיטות אלה תורמות להתאוששות גרוטאות מתכות יקרות, רכיבים אלקטרוניים ומחברים.

קחו דוגמה לנחושת. כאחת המתכות היקרות בעלות ערך התאוששות גבוה, ניתן לעשות שימוש חוזר בנחושת במגוון יישומים. היתרון הראשון של נחושת הוא המוליכות הגבוהה שלו. זה אומר שהוא יכול בקלות להעביר אותות מבלי לאבד כוח בדרך. זה גם אומר שיצרנים לא צריכים להשתמש הרבה בנחושת. אפילו כמות קטנה של עבודה יכולה להיעשות. בתצורה הנפוצה ביותר ניתן להפוך אונקיית נחושת ל 35 מיקרון (בעובי של כ -1.4 אינץ '), המכסה את כל הרגל המרובעת של מצע PCB. נחושת זמינה גם כן וזולה יחסית.

* מכונת מיחזור לוח PCB

במהלך סילוק המעגלים המודפסים, נחושת עשויה לחלחל לסביבה דרך מדיה כגון שפכים ופסולת מוצקה. בנוסף לפגיעה בסביבה, זה בזבזני מאוד, מכיוון שהנחושת שבמעגל המודפס יכולה להיות בעלת ערך רב.

לכן, רוב יעדי המיחזור של מעגלים מודפסים בפסולת מתמקדים כיצד למחזר נחושת במעגלים מודפסים לפסולת

מיחזור של פסולת תושייה שנוצר על ידי ענף המעגלים המודפסים כולל 
(1) התאוששות מתכת נחושת מקצוות קצה של מעגלים מודפסים
(2) התאוששות של מתכת פח מפסולת הלחמה מפח / עופרת בתהליך פילוס האוויר החם 
(3) התאוששות של תחמוצת נחושת מבוצה לטיפול בשפכים
(4) התאוששות נחושת מתמיסת תחריט בסיסית
(5) התאוששות של נחושת הידרוקסיד מתמיסת גופרתי נחושת בתהליך מצופה דרך חורים (PTH)
(6) התאוששות נחושת מתהליך הפשטת המדף
(7) התאוששות של נחושת מתמיסת הפשטה מפח / עופרת בתהליך הפשטת הלחמה.

גם לקרוא: דרך חור לעומת משטח הר | מה ההבדל?

מיחזור PCB - כיצד לשחזר נחושת ופח?

עקב שנים של מחקר של מכוני מחקר, תעשיית המיחזור וקידום ממשלתי, פסולת המיחזור מתהליכי מעגלים מודפסים המכילים משאבים יקרי ערך הייתה פורייה מאוד. כמה דוגמאות שדווחו כמוצלחות מתוארות להלן.

להלן מספר שיטות עיקריות להחלמת נחושת:

● התאוששות נחושת מקצוות קצה מעגלים מודפסים: 
כדי לשחזר נחושת מקצה הקצה של המעגל המודפס, השתמש בפתרון הפשטה. זה ממיס מתכות יקרות, כמו זהב, כסף ופלטינה, וניתן לעשות בו שימוש חוזר. לאחר מכן מפרידים את הנחושת מכנית על ידי קיצוץ וגזיזת הגימור, והציקלון משמש להוצאת הנחושת משרף הפלסטיק.

לקצה המעגלים המודפסים יש תוכן נחושת גבוה שנע בין 25% ל -60%, כמו גם תכולת מתכת יקרה (> 3 עמודים לדקה). תהליך ההתאוששות של נחושת ומתכות יקרות מקצוות קצה המעגלים המודפסים דומה לזה של מעגלים מודפסים.

באופן כללי, עיטורי הקצה מעובדים לבד עם מעגלים מודפסים פסולת. 

תהליך המיחזור כולל:
א. הידרומטלורגיה
גימור בקצה מטופל תחילה בתמיסת הפשטה לפיזור ולהמסת מתכות יקרות, בדרך כלל זהב (Au), כסף (Ag) ופלטינה (Pt). לאחר הוספת חומרים מצמצמים מתאימים, היונים של מתכות יקרות מצטמצמים לצורת מתכת. Au התאושש ניתן לעבד עוד יותר כדי להכין ציאניד זהב אשלגן חשוב מסחרית (KAu (CN) 2) בשיטות אלקטרוכימיות.

ב. הפרדה מכנית
לאחר התאוששות המתכות היקרות, עיבוד קצה הקצה נוסף כדי לשחזר מתכת נחושת. באופן כללי, מדובר בהפרדה מכנית. חיתוך הקצה נקרע לראשונה ונטחן. בשל הבדל צפיפות, ניתן להפריד את חלקיקי המתכת הנחושת משרף הפלסטיק באמצעות מפריד ציקלון.

● התאוששות נחושת מבוץ שפכים: 

בוצה של שפכים בתעשיית המעגלים המודפסים מכילה בדרך כלל כמויות גבוהות של נחושת (> 13%, בסיס יבש). טכדי להשיג את הנחושת הזו, הבוצה מחוממת ל-600-750 ℃ ​​כדי לייצר את תחמוצת הנחושת, שהופכת אז לנחושת מתכתית בתנור. מיחזור הבוצה פשוט ופשוט. הנוהג הכללי בענף המיחזור הוא חימום הבוצה ל-600-750 מעלות צלזיוס כדי להסיר את עודפי המים ולהמיר את הידרוקסיד הנחושת לתחמוצת נחושת. תחמוצת הנחושת נמכרת לאחר מכן למתכת לייצור מתכת נחושת. עם זאת, הנוהג הנוכחי הוא צריכת אנרגיה וההשפעה הסביבתית צריכה להיות נתונה להערכה נוספת.

▲ חזור ▲

● התאוששות נחושת מתמיסה של צריבה אלקליין: 

הפתרון המושקע נוצר מתהליך התחריט. אהתאמת התמיסה למצב חומצה חלש לייצור הידרוקסיד נחושת, ולאחר מכן לבצע את תהליך פינוי הנחושת מבוצה של שפכים. אתה יכול להשתמש בשרף חילופי היונים הסלקטיבי כדי לשחזר את הנחושת שנותרה בתסנן. פתרון תחריט בסיסי שהוצא מכיל כ -130-150 גרם / ליטר נחושת. הפיתרון שהוצא מותאם לראשונה למצב חומצי חלש, בו מרבית יוני הנחושת מזרזים החוצה כמי נחושת (II) הידרוקסיד (Cu (OH) 2). Cu (OH) 2 מסונן ומעובד עוד יותר כדי להחזיר נחושת דומה לזו המשמשת למיחזור בוצה (סעיף 3.3). הנחושת שנותרה בתסנן (כ -3 גרם / ליטר) מוחזרת נוספת באמצעות שרפים להחלפת יונים סלקטיביים. מכיוון שהתסנין הוא חומצי, ניתן להשתמש בתמיסה הבילויה לנטרול תמיסת תחריט בסיסית בתחילת תהליך זה.

Ca (OH) 2 ניתן להמיר עוד יותר ל- Cu (SO) 4. נחושת הידרוקסיד מומס בחומצה גופרתית מרוכזת. לאחר קירור, התגבשות, סינון או צנטריפוגה וייבוש, מתקבל Cu (SO) 4.    

איור 3 מראה את תהליך המיחזור.

איור 3: התאוששות נחושת מתמיסת תחריט חומצית (בסיסית)

▲ חזור ▲

● התאוששות של הידרוקסיד נחושת מתמיסת גופרתי נחושת בתהליך גלוון חור (PTH): 
את התמיסה מכניסים לכור ומערבבים, ואילו הטמפרטורה מופחתת ל- 10-20 ℃ על ידי מקרר. נעשה שימוש בצנטריפוגה לשחזור גביש הגופרית הנחושת, וערך ה- pH של הקולחין הותאם להחזרת יתרת הידרוקסיד הנחושת.

גופרת נחושת שבוצעה שנוצרה מייצור PTH מכילה יוני נחושת בריכוז שבין 2-22 גרם / ליטר. הפתרון שהוצא נטען בכור. התסיסה נסערת בזמן שהטמפרטורה מופחתת על ידי צ'ילר ל -10-20 מעלות צלזיוס, בהן גביש הגופרית הנחושת מזרז מחוץ לתמיסה. גביש הגופרית הנחושת מוחזר על ידי צנטריפוגה. ה- pH של הקולחין מותאם מחדש למצב בסיסי כדי להחזיר את הנחושת שנותרה כ- Cu (OH) 2, אשר תהליך המיחזור שלו הוא כמתואר לעיל. 

איור 4 מראה את התהליך.

איור 4: התאוששות של הידרוקסיד נחושת מתמיסת גופרתי נחושת בתהליך PTH

▲ חזור ▲

● התאוששות נחושת מתהליך הפשטת מתלה: 
כדי לשחזר נחושת מפסולת חומצה חנקתית, השתמש בכור בתצהיר אלקטרוני לתצהיר אלקטרוליטי כדי לשחזר יוני נחושת בצורה של נחושת מתכתית.

תהליך ההפשטה נעשה כדי להסיר נחושת מהמתלה ומשתמש בחומצה חנקתית. הנחושת בחומצה החנקתית הבזויה היא בצורת יון נחושת. לכן, ניתן להחזיר את יון הנחושת (כ -20 גרם / ליטר) ישירות על ידי זכייה באלקטרו. בתנאים אלקטרוכימיים מתאימים, ניתן לשחזר את יני הנחושת כנחושת מתכתית. ניתן להפחית ולהפקיד את יוני המתכת האחרים בפתרון הבזבז יחד עם נחושת על הקתודה. לאחר התהליך האלקטרוכימי, תמיסת החומצה החנקתית מכילה כ -2 גר '/ ליטר נחושת וכמות זעירה של יוני מתכות אחרים. הפתרון יכול לשמש כפתרון חנקתי לפסי המתלה. יעילות ההפשטה אינה מושפעת מנוכחותם של יוני המתכת.

איור 5: התאוששות נחושת מתהליך הפשטת מתלה נחושת

▲ חזור ▲

● התאוששות נחושת מתמיסת פח / עופרת בילה, התאוששות נחושת מתהליך הפשטת פח: 

לאחר תהליך הצריבה, יש להסיר את לוחית הלחמה המפח / עופרת כדי לחשוף את חיבורי הנחושת. המעגל המודפס טובל בחומצה חנקתית או בתמיסת הפשטת מימן פלואוריד לקילוף פח ועופרת מצלחת הפח. ניתן לשחזר את נחושת, עופרת ותחמוצת הפח המשוחררים על ידי תצהיר אלקטרו, וניתן לסנן אותם. ניתן להפשיט הלחמת פח / עופרת על ידי טבילה של לוחות מעגלים מודפסים בחומצה חנקתית או בפתרון הפשטה של ​​מימן פלואוריד (HF) (20% H2O2, 12% HF). הפתרון שהוצא מכיל 2-15 גרם / ליטר יון Cu, 10-120 גרם / ליטר פח יון ו 0-55 גרם / ליטר Pb יון. ניתן להחזיר נחושת ועופרת בתהליך אלקטרוכימי. במהלך התהליך, יון הפח מזרז החוצה כתחמוצות, אשר נלחצות על ידי פילטר בכדי להחזיר תחמוצות פח יקרות ערך. התסנן דל ביוני מתכת ויכול לשמש כפתרון הפשטה מפח / עופרת לאחר התאמת מחדש של הרכב.    


תהליך המיחזור מוצג כאיור 6.

איור 6: מיחזור של פתרון הפשטה של ​​פח / עופרת

▲ חזור ▲

● התאוששות פח מפילוס אוויר חם (פסולת הלחמה) תהליך: 
סיגים מפח / עופרת יופקו במהלך תהליך פילוס האוויר החם, המתאים למיחזור. הפח מופרד על ידי חימום הסיגים בתנור הדהוד בכ 1400 עד 1600 מעלות צלזיוס, סיגים מוסרים להסרת ברזל ואז מכניסים אותו לתנור היתוך המכיל גופרית כדי להסיר נחושת.

למרות שנראה שתהליכים אלה גוזלים זמן, ברגע שהקמתם מערכת למיחזור חומרי מעגלים מודפסים, תוכלו לעבור דרכם בקלות ולמחזר כמה מתכות יקרות ערך לשימוש חוזר או למכירה, בכדי להגן על הסביבה בו זמנית.

פסולת הלחמת פח / עופרת הנוצרת מתהליכי פילוס אוויר חם וציפוי הלחמה מכילה בדרך כלל כ 37% עופרת (Pb) ו- 63% מתכות ותחמוצות פח (Sn). הזבל יכול להכיל גם כ -10,000 עמודים לדקה של Cu וכמות קטנה של Fe. הפסולת מחוממת לראשונה בתנור הדהוד (1400-1600 מעלות צלזיוס) ומופחת למתכות על ידי הפחתת פחמן.

במהלך פעולת ההתפשטות מסירים את טומאת הברזל. על מנת להגיע לסטנדרט הלחמה Sn63, אשר Cu <0.03% מתוכה, יש להסיר גם את כמות העקבות של הנחושת. ניתן להשיג זאת על ידי הצבת המתכת המותכת בתנור היתוך בתוספת גופרית. הגופרית מגיבה עם נחושת ליצירת מונוסולפיד נחושת (CuS), הניתן להסרה כסיגים. יחס עופרת הפח מנותח באמצעות קרינת רנטגן (XRF) ומותאם מחדש לעמוד בסטנדרטים בטייוואן על ידי הוספת מתכת Sn ו- Pb ברמה גבוהה.        

איור 7: תהליך מיחזור של פח / עופרת

▲ חזור ▲

מעגלים מודפסים בדרך כלל ממוחזרים באמצעות פירוק. פירוק כולל הסרת רכיבים זעירים מה- PCB. לאחר השחזור, ניתן לעשות שימוש חוזר ברבים מהרכיבים הללו. רכיבי PCB נפוצים כוללים קבלים, מתגים, שקע שמע, תקע לטלוויזיה, נגד, מנוע, בורג, CRT, לד, וטרנזיסטור. הסרת PCB דורשת כלים מיוחדים וטיפול זהיר מאוד.


כיצד להפוך את המעגלים המודפסים לפסולת למחזור יותר?
כיצרנית ומוכרת של מעגלים מודפסים מהשורה הראשונה בעולם, FMUSER תמיד שמה לב לטכנולוגיית הייצור ולמיומנויות העיצוב של מעגלים מודפסים, אך יחד עם זאת, אנו מנסים למחזר את אותם מעגלים מודפסים. בתקווה להפחית את ההשפעה של סוג זה של פסולת אלקטרונית על הסביבה והאקולוגיה. עם זאת, עד כה לא מצאנו שום דרך להפוך את המעגלים המודפסים לפסולת תהליך המיחזור של המעגלים נעשה יעיל יותר או קל יותר, אך אנו עדיין פועלים לקראתו.

▲ חזור ▲

מה העתיד של מיחזור מעגלים מודפסים?
באמצעות השיטות לעיל, אתה יכול למחזר בקלות נחושת ופח על גבי מעגלים מודפסים פסולת, כמו גם כמה רכיבים אלקטרוניים אחרים. בתרגול מתמשך, ניתן אפילו להבחין בין THT (טכנולוגיית חור דרך) לבין SMT (הרכבה על פני השטח) ה- PCB המורכב על ידי שתי שיטות הרכבה שונות של PCB שונה בהפרדה, אך FMUSER ממליץ שלא משנה באיזו שיטה אתה משתמש למחזר הפסולת. PCB, אנא שימו לב לבריאות האישית והבטיחות ולבריאות ובטיחות הסביבה בכל עת.

תהליכי המיחזור המסחריים לפסולת תעשיית המעגלים המודפסים מתמקדים בעיקר בהתאוששות נחושת ומתכות יקרות. לאחרונה, מחיר הנחושת הממוצע עלה משמעותית בגלל חוסר איזון הביקוש וההיצע. זהו הכוח המניע את ההתפתחות המוצלחת של תעשיית מיחזור הנחושת בטייוואן. עם זאת, יש עדיין נושאים רבים שיש לטפל בהם.

מיחזור החלק הלא מתכתי של המעגלים המודפסים, לעומת זאת, קטן יחסית. הוכח, בקנה מידה מסחרי קטן, כי ניתן להשתמש בחומר הפלסטי לחומרי יצירה, עץ מלאכותי וחומרי בנייה. עם זאת, שוק הנישה מוגבל למדי. לפיכך מתייחסים לרוב הפסולת הלא מתכתית של מעגלים מודפסים כמזבלה (76% -94%). 

בארה"ב, חלקים שאינם מתכתיים של מעגלים מודפסים משמשים כיום כחומרי גלם לייצור על ידי כמה תעשיות. בעץ פלסטיק, זה נותן כוח ל"עץ "; בבטון הוא מוסיף חוזק, מה שהופך את הבטון לקל יותר ומספק ערך בידוד גבוה פי עשרה מזה של בטון סטנדרטי. הוא משמש גם בתעשיית המורכבים כמילוי בשרפים לייצור כל דבר, החל ברהיטים וכלה בפרסים. יש צורך במחקר נוסף בנושא זה בעתיד.

לאור התהליכים המסחריים הנוכחיים, אין ערך רב למוצרים הממוחזרים. פיתוח מוצרים ממוחזרים חדשניים יותר יסייע לתעשייה באמצעות הרחבת השוק לשטח חדש. בנוסף למאמצים של תעשיית המיחזור, תעשיית המעגלים המודפסים עצמה צריכה גם לקדם ולתרגל מזעור פסולת. מתקנים יכולים להפחית משמעותית את ייצור הפסולת כדי למזער את הסיכון הסביבתי המשני בהובלת פסולת.

על כולנו מוטלת האחריות להגן על הסביבה!

שיתוף הוא אכפתיות!

▲ חזור ▲

השאר הודעה 

רשימת הודעות