淺談廢電路板非金屬材料的二次利用

帖千楓

（成都市實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校 610213）

淺談廢電路板非金屬材料的二次利用

帖千楓

（成都市實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校 610213）

在廢電路板中，其金屬成分的分離與回收過程普遍產(chǎn)生大量非金屬材料廢物，一般情況下，其產(chǎn)生的非金屬材料廢物可占其質(zhì)量近50～80%，這一現(xiàn)狀成為全世界在電子廢物處理方面最急需解決的難題。本文將就廢電路板非金屬材料的特點(diǎn)入手，分析其再生利用技術(shù)的方法與現(xiàn)狀，嘗試提出有可執(zhí)行性的廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)方案。

廢電路板；非金屬材料；環(huán)境保護(hù)；電子廢物

廢電路板的組成成分十分復(fù)雜，有環(huán)氧樹脂、酚醛塑酯、聚四氟乙烯等粘合劑，紙張或玻璃纖維等增強(qiáng)材料，由多種材料組成復(fù)合材料板，雙面或單面有銅箔壓印。廢電路版內(nèi)的非金屬材料指在廢電路板進(jìn)行物理分離或化學(xué)分離的過程中，在分解貴金屬物質(zhì)后產(chǎn)生的廢渣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廢電路板在進(jìn)行銅、鐵等有價(jià)貴金屬成分的回收后，會(huì)產(chǎn)生大量非金屬材料，一般情況下，所產(chǎn)生的非金屬材料質(zhì)量可占總質(zhì)量的五成到八成，其中，有機(jī)物與無機(jī)物分別占四成及六成。研究表明，這其中的有機(jī)物質(zhì)多為樹脂、阻燃劑、固化劑、固化促進(jìn)劑等。而無機(jī)物則多為由多種氧化物組成的玻璃纖維。

1 廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)特性

與電路板相比，非金屬材料缺少銅金屬等高價(jià)金屬成分，回收價(jià)值相對較低，再生利用的技術(shù)難度較大。在發(fā)達(dá)國家，廢物處理有著完善的回收、焚燒、填埋操作系統(tǒng)，并享用各類補(bǔ)貼、優(yōu)惠等社會(huì)綠燈，廢電路板非金屬材料廢物再生利用工作完成較好。然而，我國配套工程完成情況不理想，缺乏完善成熟的垃圾填埋場、垃圾焚燒場、垃圾處理廠等配套設(shè)備，處理能力有限、處理成本較高，通常存在簡易填埋、露天焚燒、缺乏分類等環(huán)境污染問題，這一情況與我國廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)的特性是分不開的。一般來說，非金屬材料再生利用過程有以下特點(diǎn)。

1.1 二次污染發(fā)生率高

在各類污染源中，電子廢物污染有著增長速度快、固體雜質(zhì)多、處理難度大等特點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加快，電子設(shè)備在全世界的普及率越來越高，電子廢物量大幅度增大，目前已經(jīng)超過城市生活垃圾量的增幅，給垃圾處理帶來極大難度。另外，隨著廢電路板中有價(jià)金屬（如銅、鐵等）在物理回收、化學(xué)回收領(lǐng)域的成熟技術(shù)廣泛應(yīng)用，其副作用是更多的非金屬材料廢物的產(chǎn)生與丟棄。由于非金屬材料在種類特點(diǎn)及物質(zhì)成分上的差異，其電路板基板材料也有所不同，其中多數(shù)電路板所攜帶的少量危害成本分離難度較大，如含鉛阻燃劑、含鉛焊料、其他有害貴金屬等，易造成二次污染。

1.2 回收利用價(jià)值低

廢電路板的回收過程需要經(jīng)過熱處理（如焚燒、熱裂解等）及機(jī)械處理、物理處理等多種方法，工藝過程十分復(fù)雜，各類處理工藝最終產(chǎn)生的非金屬材料的成分組織、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)也存在較大差異，因此，廢電路板的回收所產(chǎn)生的廢物成分復(fù)雜，所產(chǎn)生的回收回報(bào)也較為低下。

2 廢電路板非金屬材料再生利用技術(shù)特性

2.1 熱處理技術(shù)

在非金屬材料中，有著熱固性樹脂成分的材料在材料組成方面具有良好的熱利用性能，可以在燃燒的過程中獲得能量，數(shù)據(jù)表明，這類廢電路板非金屬材料在燃燒試驗(yàn)中回收能量的成果喜人。因此，可考慮采用熱處理中的焚燒處理、熱解、等手段對廢電路板中的非金屬材料進(jìn)行再生利用。

2.2 生產(chǎn)復(fù)合材料

復(fù)合材料是材料領(lǐng)域內(nèi)最具發(fā)展前景的學(xué)科領(lǐng)域之一，其良好的環(huán)境友好度也提升了其應(yīng)用的價(jià)值。目前，塑料樹脂多通過生產(chǎn)復(fù)合材料進(jìn)行廢物利用，可形成熱穩(wěn)定性較好的聚合物，在特定的化學(xué)成分處理后，更可以達(dá)到高熱力學(xué)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，承受高溫環(huán)境，可用于墻體涂料、路面鋪設(shè)、塑料制備等用途，更可用于絕緣阻火劑，在建筑行業(yè)及搶救行業(yè)有著良好的應(yīng)用前景。因此，可考慮采用復(fù)合技術(shù)，將廢電路板非金屬材料處理為復(fù)合材料，以投放于其他產(chǎn)業(yè)。

2.3 制作建筑材料

非金屬材料在建筑材料中的應(yīng)用也是未來階段下的一個(gè)趨勢，例如，可以采用廢電路板非金屬材料來制作水泥砂漿，有學(xué)者采用非金屬材料制作水泥砂漿添加劑，并對比了這一材料與標(biāo)準(zhǔn)水泥制品的化學(xué)性能和物理性能，數(shù)據(jù)顯示，在非金屬材料粒徑超過0.08mm的情況下，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的水泥制品。此外，非金屬材料還可以用來制作瀝青改性添加劑，有學(xué)者采用非金屬材料作為瀝青添加劑，并研究了溫度對改性瀝青針入度和軟化點(diǎn)的影響。結(jié)果表明，非金屬材料改性瀝青的最佳溫度為180℃，此時(shí)的針入度、軟化點(diǎn)綜合情況最佳；改性瀝青體系的最佳剪切時(shí)間為1h，此時(shí)的針入度、軟化點(diǎn)綜合情況最佳。

3 結(jié)束語

目前，廢電路板非金屬材料因資金缺乏、技術(shù)難度高、重視性不足等種種原因面臨困境，想要解決越發(fā)嚴(yán)重的電子廢物污染問題，就必須加快研究開發(fā)非金屬材料處理的步伐，開拓出適用范圍更廣、前期投入更低、處理效果更好的再生利用技術(shù)，力爭電子廢物無害化、電子廢物資源化發(fā)展。

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1004-7344（2016）35-0303-01

2016-12-4