印制線路板行業(yè)固體廢物利用處置技術(shù)綜述

□文/武建剛 陳曉凌

深圳市危險(xiǎn)廢物處理站

印制線路板行業(yè)固體廢物利用處置技術(shù)綜述

□文/武建剛 陳曉凌

深圳市危險(xiǎn)廢物處理站

Summary of Solid Waste Disposal and Reusing Technology in PCB Industry

本文對(duì)印刷線路板生產(chǎn)企業(yè)固體廢物的來源及成分進(jìn)行了分析，并介紹了對(duì)固體廢物利用及處置方法，為固體廢物的處理處置提供參考。

印制線路板(PCB)是當(dāng)代電子元件業(yè)中最為活躍的產(chǎn)業(yè)，據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)印制電路分會(huì)的調(diào)查，2003年中國印制電路板的生產(chǎn)產(chǎn)值為500.69億元，同比增長32.4%，超過美國，次于日本，居全球第二位。根據(jù)臺(tái)灣線路板行業(yè)協(xié)會(huì)(TPCA)的預(yù)測，從2003年到2008 年，全球PCB產(chǎn)業(yè)復(fù)合增長率為5.5%，同期亞洲區(qū)為9.7% (不含日本)，而中國大陸地區(qū)高達(dá)14. 9%。大陸PCB產(chǎn)值在全球市場的占有率也將由2003年的16.6%增長到2008年的25%。PCB制造企業(yè)的污染主要產(chǎn)生在鉆孔、蝕刻、電鍍、金屬化、去膜、顯影等工藝過程中[1]，排放的固體廢物主要是重金屬污泥、膜渣、廢板邊料等。部分廢物具有較高的利用價(jià)值，如處理不當(dāng)，不僅可能造成資源的浪費(fèi)，也嚴(yán)重污染環(huán)境。本文對(duì)印制線路板制造企業(yè)生產(chǎn)過程中的固體廢物產(chǎn)生情況和處置、利用技術(shù)進(jìn)行研究，為固體廢物處理提供參考。

一、線路板行業(yè)固體廢物的來源及成分分析

1. 重金屬污泥

在線路板酸洗、刷磨、水洗等工序中會(huì)產(chǎn)生含銅廢水(蝕刻工序中產(chǎn)生的蝕刻母液銅離子濃度較高，一般達(dá)100～150g/L以上，具有較高回收價(jià)值，交由有資質(zhì)的環(huán)保公司回收利用)，含銅廢水處理過程中就會(huì)產(chǎn)生固體廢物。目前此類大多采用化學(xué)混凝沉淀法，將酸性廢水、清洗廢水等含銅廢水一起進(jìn)行物化沉淀處理，在處理過程中加入混凝劑、pH調(diào)節(jié)劑及高分子助凝劑等化學(xué)藥劑，經(jīng)過捕集沉淀后產(chǎn)生重金屬污泥[2]。

經(jīng)對(duì)深圳市多家PCB企業(yè)固體廢物的取樣檢測，固體廢物經(jīng)壓濾機(jī)脫水后含水率約65%～80%，pH值則介于6.8～9.8之間[1]，重金屬銅含量介于2%～10%之間。（重金屬含量與廢水處理工藝和添加劑種類有關(guān)）

2. 廢板邊料

制作印刷線路板時(shí)產(chǎn)生廢板邊料，主要有裁板時(shí)的邊料、成型時(shí)的邊料及廢屑、質(zhì)檢時(shí)的廢板等，主要成分為銅和樹脂；不同的邊料含銅量不同，一般含銅為3%～40%，部分含有鎳、錫等金屬，以及金、銀等貴金屬。

3. 膜渣

膜渣主要來源于內(nèi)層板的抗蝕刻油墨及干膜、外層板的抗電鍍油墨、防焊油墨及干膜。主要成分為含羧基的亞克力樹脂、聚胺基甲酸乙酯樹脂或環(huán)氧樹脂，少量的填充料、色料、溶劑等。主要來源于顯像和剝膜過程，由于此過程均使用強(qiáng)堿溶液，因此膜渣也是強(qiáng)堿性。

二、線路板行業(yè)固體廢物的處理方法

1.重金屬污泥中銅含量介于2%～10%之間，是可以開發(fā)利用的資源。目前污泥的處理處置方法主要可分為以下三種。

（1）污泥熱處理法

污泥熱處理工藝是指將污泥經(jīng)過干燥、配料后，進(jìn)行高溫冶煉的工藝。從節(jié)約能源考慮，可以利用太陽能自然干燥污泥，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。污泥經(jīng)干燥后與其他原料配料，入爐冶煉，得到金屬銅，冶煉渣可用于生產(chǎn)水泥或經(jīng)加工后作為磨料用于船舶除銹，整個(gè)過程基本對(duì)污泥做到了完全的資源化再利用，是比較理想的污泥處置方法。

（2）化學(xué)處理法

化學(xué)處理法是指采用酸或堿對(duì)污泥進(jìn)行處理，提取污泥中有利用價(jià)值的金屬成分的工藝。

酸溶：以酸溶方法處置固體廢物，是指采用無機(jī)酸或有機(jī)酸溶解污泥中的銅化合物，使污泥中的銅轉(zhuǎn)移到溶液中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)銅的回收。以硫酸溶解回收銅的效果最佳，污泥溶解后成為硫酸銅溶液，易于回收再利用。

堿溶：有報(bào)道稱可使用氨水來溶解污泥中的銅，回收率可達(dá)94%。

（3） 固化處理法

固化法處理固體廢物是向固體廢物中加入固化劑，使污泥固化，從而使銅離子固化在污泥中，使之達(dá)到浸出標(biāo)準(zhǔn)的處理方法。

2. 廢板邊料資源化技術(shù)可分為化學(xué)處理法（溶蝕法）、物理處理法、焚化法等

（1）溶蝕法

利用氯化銅溶蝕法回收廢板中的金屬。氯化銅溶蝕法主要是用于回收含貴金屬接點(diǎn)的銅合金底材，將其置于氯化銅溶蝕液中，銅合金底材溶解，但貴金屬則保持不溶并加以回收，溶蝕后母液再以氯氣氧化、氯化銅溶蝕液循環(huán)使用。也可采用氨蝕法、硝酸溶蝕法等。

（2）物理分離法

利用機(jī)械粉碎廢印刷線路板，再以物理法分離，收集金屬與非金屬。首先將廢印刷線路板粉碎，利用粉碎之產(chǎn)物金屬與非金屬比重的差異，以浮選法收集金屬與非金屬。目前有干法處理線路板粉碎物，重金屬分離率達(dá)99.9%。

（3）焚化法

廢板邊料經(jīng)機(jī)械破碎后，送入焚化爐中焚燒，將所含樹脂分解破壞，剩余殘?jiān)礊榻饘偌安ＡЮw維，經(jīng)粉碎后即可送往金屬冶煉廠進(jìn)行金屬回收。不過焚化過程可能產(chǎn)生含溴廢氣，污染環(huán)境。

3. 膜渣一般采取焚化法，也可研制成輔助燃料，以提升廢物作為資源的價(jià)值。

三、結(jié)論及建議

1. 結(jié)論

（1）用熱處理法處置重金屬污泥的工藝較為成熟，可實(shí)現(xiàn)固體廢物的規(guī)模化處置，污泥可得到最大程度的再利用。

用化學(xué)處理法處置的污泥，也可以回收其中的銅。但是處理過程中需添加酸、堿等化工原料，增加了污染物的排放量，而且成本較高。經(jīng)處理后的殘余污泥中銅含量依然無法符合浸出毒性標(biāo)準(zhǔn)，仍需加以穩(wěn)定化處理。

用固化法對(duì)污泥進(jìn)行處置，不僅浪費(fèi)資源、占用土地，而且固化效果不理想。直接填埋處置后仍可能有重金屬滲出。因此，含銅污泥不適用固化法處理。

目前線路板行業(yè)發(fā)展迅猛，企業(yè)眾多，固體廢物產(chǎn)生量較大，建議對(duì)污泥實(shí)行集中收集，送大型冶煉廠進(jìn)行冶煉處理。由于大型冶煉廠污染治理設(shè)施較齊全，冶煉工藝先進(jìn)，金屬回收率高，固體廢物將得到較好的處理和利用。

含量較高的也可采取化學(xué)處理法。

（2）對(duì)含貴金屬的廢板邊料，可采取溶蝕法；其他的廢板邊料建議采取物理分離法，粉碎后利用干法分離金屬與非金屬；不建議采取焚化法。

（3）膜渣主要成分為有機(jī)物，采取焚化法即可。

2. 建議

推動(dòng)線路板生產(chǎn)行業(yè)的清潔生產(chǎn)，改進(jìn)生產(chǎn)工藝流程，加強(qiáng)廢水的循環(huán)利用工作，減少廢水排放；改進(jìn)水處理工藝，采用離子交換法和電解法回收廢液中的重金屬，提高重金屬的回收率，從源頭減少重金屬污泥的產(chǎn)生。

[1]陳鋒.印刷線路板行業(yè)水處理含銅污泥處置技術(shù)綜述.污染防治技術(shù)，2006，19（4）：48-49

[2]羅新輝、湯明坤、譚麗霞.印制電路板制造行業(yè)廢液資源化初探.印制電路信息，2003（12）：54-55

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