淺談廢舊計算機電路板的回收再生研究

摘 要：隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展電子產(chǎn)品更新?lián)Q代周期不斷縮短，近年來人們對計算機設(shè)備的使用量急劇增加，導致廢舊計算機電路板隨處可見，這些電子垃圾對人類生存環(huán)境將產(chǎn)生不可估量的危害，為此如何有效的回收再生廢舊計算機電路板成了當前研究的重要課題。

關(guān)鍵詞：電子垃圾；計算機電路板；回收再生；環(huán)境污染

中圖分類號：X705

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展電子產(chǎn)品更新?lián)Q代周期不斷縮短，近年來人們對計算機設(shè)備的使用量急劇增加，導致廢舊計算機電路板隨處可見。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國廢舊計算機設(shè)備產(chǎn)生的電子垃圾每年約50萬噸，而印刷電路板作為計算機設(shè)備的主要組成部件，其質(zhì)量比例達到設(shè)備總質(zhì)量的15.7%。印刷電路板實質(zhì)是一種工業(yè)化學品，包含著鉛、汞、鎘、氧化銅等重金屬，對人體有較大危害，如果沒有有效的處理方法這些電子垃圾將對人類生存環(huán)境產(chǎn)生不可估量的危害。為此如何有效的回收再生廢舊計算機電路板成了當前研究的重要課題。

1 計算機印刷電路板結(jié)構(gòu)及組成元件

計算機印刷電路板是由幾層樹脂材料粘合而成，內(nèi)部采用銅箔走線。一般的計算機印刷電路板線路板分有四層，最上和最下的兩層是信號層，中間兩層是接地層和電源層，一些要求較高的主板其線路板可達到6-8層或更多。印刷電路板是電子元件的載體，用來連接多個電子元件如：電阻、電容、二極管等，這些元件的連接通過一定的邏輯電路設(shè)計來實現(xiàn)計算機的各項功能。電子元件連接電路板的主要技術(shù)有：表面貼裝技術(shù)和通孔插裝技術(shù)。計算機印刷電路板上采用通孔插裝技術(shù)的元件有：CPU插槽、PCL插槽、內(nèi)存插槽、硬盤接口插槽、軟驅(qū)接口插槽、并行接口插槽（LPT）、串行接口插槽（COM）、電源插槽、鍵盤插槽、電池接口插槽、各種跳線插槽、按鍵開關(guān)接口插槽、BIOS接口插槽等90多個；采用表面貼裝元件的元件有：南北橋芯片組、20引腳貼片元件、32引腳貼片元件、8引腳微型貼片等近300個。

2 廢舊計算機電路板的回收再生方法

2.1 物理回收移植再生利用

物理回收移植再生主要是通過利用溫差，氣壓，震動等物理方式對電子元件和印刷電路板進行分離，這種方式能在最大程度上保存電路板上各種元件的完整性，分解出來的元件通過性能檢測并進行簡單的外部重塑就可以直接投入到新電路板的制造生產(chǎn)中，從而實現(xiàn)舊元件最直接的回收再生利用。

2.2 物理回收移植再生主要的方式

物理移植再生主要的方式有：利用空氣傳熱進行電子元件與印刷線路板的分離，利用超聲波在熱油中引發(fā)的震動進行電子元件與印刷電路板的分離，利用低溫高壓進行電子元件與印刷線路板的分離等。

2.3 影響物理回收效果的主要因素

（1）元件的封裝技術(shù)

在計算機印刷電路板中元件功能主要集中在封裝內(nèi)部的芯片上，芯片體積一般很小，意味著封裝形式相同但功能不同的元件在物質(zhì)成分和物質(zhì)含量上差別不大，對于物理回收方式來說，要保持元件的完整性回收必須根據(jù)元件封裝兩大類：貼裝和插裝技術(shù)進行分類回收。

（2）元件的焊接方法

元件與印刷電路板進行熔融焊接的方法有三種：侵焊、波峰焊、回流焊，在元件拆卸過程中，由于元件的焊接方法不同會導致加熱熔焊效果的不同，要達到高比例的元件分離率必須根據(jù)元件的焊接方法進行元件拆卸工藝設(shè)計。

2.4 物理回收移植再生繼續(xù)研究

目前采用物理回收方式可以達到高于98%的電子元件與印刷線路板分離率，高于95%的電子元件回收率。隨著印刷電路板技術(shù)的不斷發(fā)展，高密度、高精度、細孔徑、細導線的電路板將成為主流，根據(jù)電路板特點研究合適的拆卸分離系統(tǒng)是重要的發(fā)展方向，要大量高效的拆除元件并保持元件的性能品質(zhì)還要建立電子元件回收數(shù)據(jù)庫，進行分類回收方法研究，進一步實現(xiàn)印刷電路板回收的成套技術(shù)和方法。

2.5 化學溶解提取再生

在廢舊計算機電路板中的金屬品位是普通礦石中金屬品味的幾十倍至上百倍，金屬的含量一般到達40%以上，其中銅的含量最多，其次是鐵，此外還有金、鉑、錫、銀、鉬、鈀等貴重金屬，化學溶解提取再生法就是研究如何利用物質(zhì)的化學反映有效的從廢舊計算機電路板中提取回收這些金屬。

2.6 化學溶解提取主要方式

廢舊計算機電路板化學溶解提取法主要方式有：濕法冶金、火法冶金。濕法冶金就是在一定溫度下使用一種酸、堿溶液將廢舊計算機中的金屬礦物質(zhì)與其他的雜質(zhì)分離、提取回收的方法?；鸱ㄒ苯鹗侵冈诟邷叵率褂靡苯馉t把金屬從其他雜質(zhì)中分離、提取回收的方法。

2.7 影響化學溶解提取主要因素

（1）電路板體積大小對濕法冶金的影響

采用濕法冶金對廢舊計算機電路板金屬進行回收時，要盡可能把廢舊電路板破碎成較小的碎塊，眾所周知在一定量的溶解液中物質(zhì)的體積越小與溶解液反應越快，控制好破碎電路板碎塊的體積能更好的提高金屬浸出效率。

（2）溶解液的濃度對濕法冶金的影響

在濕法冶金中溶解液是相當重要的部分，溶解液性質(zhì)尤其是溶解液中分子與離子間的相互作用對金屬的浸出過程影響巨大，不僅影響金屬浸出效率，也影響到操作安全，及使用成本，為此控制好溶解液的濃度對濕法冶金相當重要。

（3）熔爐性能對火法冶金的影響

在采用火法冶金過程中，如果燃燒產(chǎn)生的熱量沒能得到充分的利用，將出現(xiàn)高能耗，低回收率的現(xiàn)象，而且產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染，而熔爐性能與此緊密相關(guān)，為達到高產(chǎn)量、低能耗、高回收率，減少環(huán)境污染的目的提高熔爐性能是關(guān)鍵。

2.8 化學溶解提取再生方式回收繼續(xù)研究

化學溶解方式具有投資少、操作簡單、可提取附加值較高的產(chǎn)品，但回收過程中產(chǎn)生的大量廢氣、廢酸成了限制其發(fā)展的瓶頸，如何減少回收過程中產(chǎn)生的廢氣、廢酸，減少污染隱患，降低污染成本是今后的研究方向。

3 結(jié)束語

未來很長一段時間我國將處于電子垃圾高速增長期，電子廢棄物的處理量將不繼續(xù)增加，目前我國電子廢棄物處理水平仍然很低，為滿足電子廢棄物處理需要，改進電子廢棄物處理工藝，提高處理效率開發(fā)出符合中國國情的電子垃圾處理工藝將是未來的方向。

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作者單位：廣西南丹縣大廠鎮(zhèn)銅坑礦生產(chǎn)技術(shù)科，廣西河池 547207