电子行业中有色金属二次资源回收利用研究_尹久发

电子行业中印刷线路板 (PCB)中有色金属二次资源 现状
印刷线路板是电子行业中各类
世界有色金属
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2013年《世界有色金属》论文集
表 1 矿石中和PCB 中金属的平均含量 成分 铜 锌 锡 铅 铁 镍 矿石，％ 0.5～3.0 1.7～6.4 0.2～0.85 0.2～0.85 0.3～7.5 0.7～2.0 PCB中的平均含量，％ 12.5 0.08 4.0 2.7 0.6 0.7 上和技术上均出现了较大困难。 1 机械处理法 机械处理法是先将废弃电路板 破碎成细小颗粒，然后根据其中各 组分物理性质的差异实现分离的方 法，一般包括破碎、磨碎、分选等 处理工艺。上海交通大学许振明课 题组对废弃电路板的机械回收处理 进行了研究。其回收工艺主要包括 两级破碎、静电分选、金属回收 和非金属材料的再利用，如图1所 示。首先采用剪切式旋转破碎机和 冲击式旋转磨碎机相结合进行一级 破碎和二级破碎，达到金属-非金 属充分解离的程度，然后应用辊式 电晕-静电复合电场高压电选机， 对已破碎的废弃电路板进行金属颗 粒与非金属颗粒的分选。 2 火法冶金 火法冶金是一种回收废弃电路 板金属尤其是贵金属的传统技术。 在火法冶金过程中，废弃电路板首 先被燃烧以去除塑料，然后对剩 余金属进行熔渣和提炼。比利时 Umicore公司提出用铜熔炼的方法 处理电子废弃物。废弃电路板等电 子废料经预处理后，送入Isa熔炼 炉进行熔炼。产生的气体送硫酸厂 处理；得到的粗铜送电解精炼回收 铜、贵金属和稀有金属；炉渣送铅 鼓风炉回收铅、锡等其他金属以及 贵金属和稀有金属等。
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世界有色金属
云南锡业集团（控股）有限责任公司研究设计院 尹久发 有色金属是国民经济发展不可 缺少物资，许多国家都将其作为战 略金属看待。世界锡储量分布极不 平衡，大部分集中于少数几个国 家，目前已探明的有色金属储量仅 为几千万吨。有色金属的地壳平均 丰度低，富集系数小，成矿难度 大，资源有限。随着经济的迅猛发 展，国内外都不同程度地面临着有 色金属矿石品位下降、后续资源不 足，资源枯竭的困难局面。因此，从 环保的要求和资源综合利用考虑，回 收电子行业废料中的有色金属就显得 非常重要。本文综述了我国电子行业 有色金属的二次资源回收利用现状及 回收利用技术的研究进展。 电器和电子产品的核心部件，广泛 存在于大量的电子废弃物中。如电 脑、电视、电话等家用电器中的 印刷电路板所占的比例分别为： 23％，7％，11％。电路板在生产 过程中，大约形成30%～50%的 废料。在台湾，每年大约有10 万 吨的电路板被废弃。中国是电子产 品生产和消费大国，每年至少有数 十万吨的废电路板产生。PCB含 有大量的铜、锡、金、银有价金属 和铅、隔、铬等有毒重金属以及难 以降解的工程塑料等。从我国资源 现状来看，废旧印刷电路板的回收 利用不仅仅是环境问题，还是重要 的资源问题，对于减轻环境压力和 防止环境污染，提高二次资源的再 利用率，确保我国经济、社会和环 境可持续发展都有着十分重要的意 义。 我国现在的矿产资源随着经济 的快速增长而大量的消耗，而且矿 产品的品位越来越低，其中的金属 含量与废旧印刷电路板中的金属含 量对比情见表1。 目前，最常用的废弃电路板回 收技术主要有机械处理法、火法、 湿法等或几种技术的组合方法。 针对PCB的回收处理，西方 发达国家的研究较多，主要以物 理分离为主，采用机械破碎、风 选、化学分离等手段处理，包括： 1)电路板上电子元器件的拆卸； 2）拆卸后废板的机械处理等。日 本NEC公司和德国的FAPS研究了 采用红外线或热流体分离电子元 件和基板的自动拆卸技术。德国 Famet Recycling Cmbb公司采用 破碎、重选、磁选、涡流分离的 方法实现金属和有机物的初步分 离，90％的金属和塑料得以回收。 德国DaimlerBenz Ulm Research
Centre开发了预破碎、液氮冷冻后 粉碎、分类、静电分选的处理工艺 和设备，可以分离小于0.1mm的细 粒，甚至可以从粉尘中回收贵重金 属。日本NEC公司开发的两段破碎工 艺，可以回收94％以上的重金属。
电子行业中印刷线路板(PCB) 中有色金属二次资源回收方 法
国内对PCB的处理分为火法冶 金和湿法冶金。PCB的火法冶金 始于20世纪70年代，当时电器中 贵金属含量高且难于拆卸，直接熔 炼回收贵金属在经济上是合理的。 其缺点是气体排放物中含有二嗯英 和呋喃，严重污染环境；陶瓷与玻 璃增加了造渣量，造成金属回收的 损失；不能回收铝和锌；不能回收 非金属。湿法冶金对环境的影响相 对于火法冶金要小一些，化学试剂 可部分回收利用，灵活性大，其缺 点是处理步骤复杂，成本较高，且 不能处理复杂的电子器件。总体来 讲，火法冶金和湿法冶金都是以回 收贵金属为主要目的，且均会对环 境造成一定影响。随着技术的进 步，电器中贵金属含量越来越低， 比如引线接合技术已广泛用于集成 电路生产，金引线逐步被铝引线所 代替，各种连接件、插座表面的金 或银镀层越来越薄。采用火法冶金 和湿法冶金来处理废旧电器在经济
2013年《世界有色金属》论文集
电子行业中有色金属二次资 源回收利用研究
摘 要： 实现有色金属二次资源循环利用是保证国家经济的可持续发展，缓解资源、能源及 环境的压力，促成我国有色金属工业发展的必然选择。本文综述了我国电子行业有 色金属金属二次资源回收利用现状及回收利用技术的研究进展。 关键词：有色金属；二次资源；利用；研究
结束语
采用现有成熟技术可以综合回 收利用已废弃电子行业二次有色金 属资源，减少电子行业电子废弃物 对环境造成污染。 综合回收利用电子行业中的有 色金属及其它贵金属，可减少国内 有色金属矿产资源消耗，延长有色 金属矿山矿产资源服务年限,延缓国 内矿产资源枯竭问题，同时实现国 内有色金源自文库产业持续发展。□
高温冶金处理的最大优点是能 够处理所有形式的电子类废品，但 也存在许多缺点。单纯采用高温冶 金处理废弃电路板存在一些问题： 一是废弃电路板的有机塑料没有实 现高附加值资源化；二是焊锡等金 属在火法冶金过程中回收量很低或 无法得到回收；三是火法冶金过程 中产生大量的废气、废渣需要妥善 处理与处置。 3 湿法冶金 湿法冶金也是一种传统的废弃 电路板回收技术。Young Jun Park 等提出了一种“机械破碎分选+湿 法冶金”的方法处理印刷电路板， 主要包括破碎、铁铝分选、焊料浸 出回收、铜浸出回收、贵金属回收 和镍锌分离几部分。分别用磁选和 涡电流分选分离铁和铝后，用含有 Ti（Ⅳ）的酸液处理废弃电路板使 锡或含锡和含铅的合金溶解为Sn （Ⅱ）和Pb（Ⅱ），通过电积的方 法把锡离子和铅离子还原为金属锡 和铅而回收；最后采用硫酸铵溶液 浸出、萃取、电积得到铜，再进行 贵金属回收、锌和镍的分离回收。 采用湿法冶金处理废弃电路板具有 金属回收率高、金属纯度高等优 点，然而湿法工艺流程复杂、化学 试剂耗量大，在处理过程中产生大 量的废水、废渣需要妥善处理。