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廃プリント回路基板をリサイクルする方法は? | 知っておくべきこと

Date:2021/4/2 15:51:00 Hits:




「廃プリント基板の汚染は世界中で深刻な問題になっています。廃PCBをリサイクルする方法と知っておくべきことは何ですか?このページで必要なすべてをカバーしています!」


科学技術の進歩は私たちの生活を容易にしますが、特にプリント回路基板の場合、それはしばしば一連の問題を引き起こします。 PCBは私たちの日常生活と密接に関係しています。 プリント基板の不適切な処理は、環境汚染、資源の浪費、およびその他の問題を引き起こします。 したがって、廃プリント基板を効果的にリサイクルおよびリサイクルする方法は、時代の重要な問題のXNUMXつになっています。 


共有は気になります!


コンテンツ

1) どの業界がプリント回路Bを持っているかElectroniのオールドcs?

2) 何ですか 毒性 印刷されたCiのrcuitボード?

3) この試験は の重要性は PCB リサイクル?

4) の3つの主な方法 PCB リサイクル

5) PCB リサイクル-あなたは何ができますか リサイクルしますか?

6) PCBリサイクル-銅とTを回収する方法in?

7) 廃プリント基板の作り方 もっとリサイクル可能?

8) プリント基板リサイクルの未来とは?


メディア 前の記事、プリント回路基板の定義について説明しました。通常、プリント回路基板(PCB)は 電子機器の電気部品を接続するために使用されます。 それから作られます さまざまな非導電性材料、ガラス繊維、複合エポキシ樹脂、または他の積層材料など。 ほとんどのPCBは平坦で剛性がありますが、フレキシブル基板は回路基板を複雑な空間での使用に適したものにすることができます。 


この中の 共有、私はあなたが廃棄物のプリント回路基板のリサイクルについて知る必要があるすべてをあなたに示します。


また、お読みください。 プリント回路基板(PCB)とは| あなたが知る必要があるすべて


エレクトロニクス用のプリント回路基板を使用している業界?

さまざまな業界のほとんどすべての電子機器には、コンピューター、テレビ、自動車ナビゲーションデバイス、医用画像システムなどのプリント回路基板が装備されています。



*Pリントされた回路基板はどこにでもあります


プリント回路基板(PCB)は、今でもほとんどすべての製品で広く使用されています 精密機器および機器、さまざまな小型民生機器から大型機械機器まで。 



PCBは、次のさまざまな電子機器で非常に一般的です。

1.通信回路カード、ネットワーク通信ボード、回路基板、バッテリーユニット、PCボード(PCマザーボードおよび内部ボード)、ノートブックコンピューター、タブレットコンピューター、およびベアボード。
2.デスクトップ(PCマスターおよび内部)、ラップトップマザーボード、タブレット
3.サブカード(ネットワーク、ビデオ、拡張カードなど)
4.ハードディスクドライブ回路基板(ディスクまたはボックスなし)
5.サーバーおよびメインフレームボード、カード、バックプレーン(ピンボード)など。
6.電気通信およびネットワーク機器ボード
7.携帯電話ボード(バッテリーを取り外す必要があります)
8.フラット回路基板
9.軍用回路基板
10.航空回路基板
11。 等


プリント回路基板のアプリケーション産業とその機器分類:

1.ヘルスケア-医療機器
2.軍事および防衛-通信デバイス
3.安全性とセキュリティ-インテリジェントデバイス
4.照明-LED
5.航空宇宙-監視装置
6.製造-内部デバイス
7.海事-ナビゲーションシステム
8.家庭用電化製品-エンターテインメントデバイス
9.自動車-制御システム
10.電気通信-通信機器
11。 等

プリント回路基板(PCB)により、小さなスペースに大規模で複雑な電子回路を作成できます. 手動設計(CAD図面)と自動設計(自動ルーター)により、PCB設計者のニーズと設計コンセプトを満たし、自由度の高い電子部品レイアウトとPCB設計を実現するだけでなく、さまざまな種類の電子製品をコアとして継続的に満たすことができます。ほぼすべての電子製品のコンポーネントさまざまな消費者のさまざまなニーズ。


効果的なPCB設計は、エラーや短絡の可能性を減らすのに役立ちます。 あなたが探しているなら プロのPCB設計サービスについては 接触 FMUSER。 これらは、PCBエディター、デザインキャプチャテクノロジー、インタラクティブルーター、制約マネージャー、CADを製造するためのインターフェイス、およびコンポーネントツールを含む、完全なPCBデザインサービスパッケージを提供します。 FMUSERはプロセス全体を完了しますあなたを助け、あなたの問題を解決し、あなたがするのを助けます より良いPCB設計を実現する、お手伝いさせてください!



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また、お読みください。 PCBデザイン| PCB製造プロセスフローチャート、PPT、およびPDF


プリント回路基板の毒性は何ですか?
プリント回路基板の設計と製造は、主に銅で覆われたラミネートで行われ、余分な銅を除去して回路を形成します。多層プリント回路基板も各層を接続する必要があります。 回路基板がますます細かくなるため、処理精度が向上し、PCBの製造がますます複雑になります。 その製造プロセスには数十のプロセスがあり、各プロセスには化学物質が廃水に含まれています。 PCBの設計と製造からの廃水中の汚染物質は次のとおりです。

● 

銅張りラミネートから余分な銅を取り除くことによって回路が取り残されるため、銅はPCB設計廃水の主な汚染物質であり、 銅箔が主な供給源です。 また、両面板と多層板の各層の回路を行う必要があるため、各層の回路は、基板に穴を開けて銅メッキを行い、基板に銅メッキの最初の層を行うことによって行われます。 (一般的に樹脂)と無電解銅メッキが中間プロセスで使用されます。 




*砂のサイズの銅


無電解銅めっきは、複雑な銅を使用して、安定した銅の堆積速度と銅の堆積厚さを制御します。 EDTA Cu(銅エチレンジアミン四酢酸ナトリウム)が一般的に使用されますが、未知の成分もあります。 無電解銅メッキ後のPCBの洗浄水にも複雑な銅が含まれています。 また、 ニッケルメッキ、金メッキ、スズメッキ、鉛メッキ PCB製造では、これらの重金属も含まれています。


● 有機化合物

回路グラフィックス、銅箔エッチング、回路溶接などを行う過程で、保護が必要な銅箔をインクで覆い、返却します。 これらのプロセスは高濃度の有機物を生成し、一部のCODは10〜20g / Lに達します。これらの高濃度の廃水は、総水の約5%を占め、PCB製造廃水のCODの主な発生源でもあります。




* PCB 生産 廃水処理(出典:Porex Filtration)


● アンモニア態窒素

製造工程によっては、アンモニア態窒素の主な供給源であるエッチング液にアンモニアや塩化アンモニウムなどが含まれている工程もあります。




*アンモニア-廃水からの窒素回収とその使用 (出典:Researchgate)


● その他の汚染物質

上記の主な汚染物質に加えて、酸、アルカリ、ニッケル、鉛、スズ、マンガン、シアン化物イオン、およびフッ素があります。 PCBの製造には、硫酸、塩酸、硝酸、水酸化ナトリウムが使用されます。 エッチング液、無電解めっき液、電気めっき液、活性化液、プリプレグなど、数十種類の市販液があります。 コンポーネントは複雑です。 既知のコンポーネントのほとんどに加えて、いくつかの未知のコンポーネントがあり、廃水処理をより複雑で困難にします。


また、お読みください。 PCB製造プロセス| PCBボードを作成するための16のステップ


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廃プリント基板のリサイクルの重要性


1.プリント回路基板の毒性

廃プリント基板(PCB)は、分解や処理が難しく、重金属を含む汚染物質の一種です。 廃棄PCBの処分(燃焼、埋設など)はPCB汚染を引き起こします。 回路基板には、最も一般的な水銀や鉛など、製造プロセスで使用される有毒金属が含まれていることがよくあります。 どちらも人間の健康に大きな影響を及ぼします


●水銀中毒
水銀の毒性は非常に問題であるため、一部の国では金属の全面禁止を提案しています。 水銀中毒は、中枢神経系、肝臓、その他の臓器に損傷を与え、感覚(視覚、言語、聴覚)の損傷を引き起こす可能性があります。

●鉛中毒

鉛中毒は、貧血、不可逆的な神経損傷、心血管系への影響、胃腸症状、および腎臓病を引き起こす可能性があります。 コンピュータコンポーネントなどの特定の機器コンポーネントのみを取り扱うことは、これらの物質への暴露のリスクレベルを構成しませんが、影響は累積的です-私たちは家庭用品、塗料、食品などの他のソースからの鉛と水銀に暴露されています(特に魚)。




*Wプリント回路基板の汚染を味わう


プリント基板の製造工程では必然的に化学製品を使用するため、プリント基板には有害な重金属やその他の危険物が含まれており、環境に深刻な脅威を与える可能性があります。

世界では毎年約20万から50万トンの電子廃棄物が生成されており、そのほとんどは燃やされるか埋め立て地に捨てられます。 環境科学者は、特に大量の電子廃棄物を受け取っている発展途上国において、電子廃棄物によって引き起こされる生態学的および人間の健康への危険性を懸念しています。 プリント回路基板でプラスチックと金属の混合物を燃焼させると、ダイオキシンやフランなどの有毒な化合物が放出されます。 埋め立て地では、ボード上の金属が最終的に地下水を汚染します。




* E-wasteが山積み のような 山


プリント回路基板製造からの廃棄物の特性評価
プリント回路基板の製造プロセスは、困難で複雑な一連の操作です。 台湾のプリント回路基板産業のほとんどは、減算法を使用しています。   

一般に、このプロセスは、ブラッシング、エッチング抵抗器の硬化、エッチング、抵抗ストリッピング、黒色酸化物、穴あけ、スミアリング、メッキスルーホール、メッキ抵抗器の硬化、回路メッキ、はんだメッキ、メッキ抵抗ストリッピングのシーケンスで構成されます。銅のエッチング、はんだストリッピング、ソルダーマスクの印刷、熱風レベリング。


また、お読みください。 PCB用語集(初心者向け)| PCB設計

プロセスが複雑なため、プリント回路基板の製造中にさまざまな廃棄物が発生します。 

表1は、ボードXNUMX平方メートルあたりの一般的な多層プリント回路基板プロセスから発生する廃棄物の量を示しています。 固形廃棄物には、エッジトリム、銅クラッド、保護フィルム、ドリルダスト、ドリルパッド、カバークラッド、廃棄物ボード、スズ/鉛ドロスが含まれます。 廃液には、高濃度の無機/有機使用済み溶液、低濃度の洗浄液、抵抗器、インクが含まれます。   

プリント回路基板製造からの多くの使用済みソリューションは、強塩基または強酸です。 これらの使用済み溶液は、重金属含有量が高く、化学的酸素要求量(COD)値が高い場合もあります。 その結果、これらの使用済み溶液は有害廃棄物として特徴付けられ、厳しい環境規制の対象となります。  

それにもかかわらず、使用済み溶液の中には、リサイクルの可能性が高い高濃度の銅が含まれているものがあります。 これらのソリューションは、長年にわたって大きな経済的利益をもたらすいくつかのリサイクルプラントによってリサイクルされてきました。

最近、他のいくつかの廃棄物も商業規模でリサイクルされています。 これらの廃棄物には、プリント回路基板のエッジトリム、スズ/鉛はんだドロス、銅を含む廃水処理スラッジ、硫酸銅PTH溶液、銅ラックストリッピング溶液、スズ/鉛使用済みストリッピング溶液が含まれます。 


表1:多層プリント回路基板の製造プロセスからの廃棄物の量
アイテム価格
無駄
特性評価
PCBのkg / m2
1 廃棄物ボード
危険な

0.01〜0.3kg / m2

2 エッジトリム 危険な
0.1〜1.0kg / m2
3 穴あけダスト 危険な

0.005〜0.2kg / m2

4 銅粉
無害

0.001〜0.01kg / m2

5

スズ/鉛ドロス

危険な

0.01〜0.05kg / m2

6 銅箔 無害

0.01〜0.05kg / m2

7 アルミナプレート 無害

0.05〜0.1kg / m2

8 無害

0.1〜0.4kg / m2

9 ドリルバッキングボード 無害

0.02〜0.05kg / m2

10 紙(包装) 無害
0.02〜0.05kg / m2
11 木材 無害

0.02〜0.05kg / m2

12 コンテナ 無害

0.02〜0.05kg / m2

13 紙(加工) 無害
-
14 インクフィルム 無害

0.02〜0.1kg / m2

15 廃水処理スラリー 危険な

0.02〜3.0kg / m2

16 ガルガベ 無害

0.05〜0.2kg / m2

17 酸性エッチング液 危険な

1.5〜3.5 L / m2

18 基本的なエッチング液 危険な

1.8〜3.2 L / m2

19 ラックストリッピングソリューション 危険な

0.2〜0.6 L / m2

20 スズ/鉛ストリッピングソリューション 危険な

0.2〜0.6 L / m2

21 スウェラーソリューション 危険な

0.05〜0.1 L / m2

22

フラックスソリューション

危険な

0.05〜0.1 L / m2

23 マイクロエッチングソリューション 危険な 1.0〜2.5 L / m2
24 PTH銅溶液 危険な 0.2〜0.5 L / m2

図1にプリント基板の製造工程で発生する主な廃棄物の割合を示します。



図1:プリント回路基板の製造から発生する廃棄物の割合




これが、廃プリント回路基板を埋め立て地に廃棄してはならないという主な理由のXNUMXつです。

2.プリント回路基板の便利な封じ込め

一般的な軍用電子機器や民生用電子機器には、さまざまなリサイクル可能な貴金属や重要な電子部品を含むプリント回路基板が装備されており、その一部は分解、リサイクル、再利用できます。 銀、金、パラジウム、銅。 回収工程において、これらの貴金属の回収率は99%にも達する可能性があります。




プリント基板は広く使用されており、廃プリント基板の廃棄方法は非常に複雑です。 廃プリント回路基板のリサイクルは、リサイクル不可能なPCB電子廃棄物の科学的処分に役立ち、一部のPCB電子部品のインダクターやコンデンサーなどの原材料の需要を減らし、利用率を向上させることができます。資源の削減と電子廃棄物の影響の削減環境汚染。

多くの人が電子機器のリサイクルはプラスチックや金属のリサイクルと同じくらい重要であると信じていますが。 実際、今日使用される電子機器の数が増えるにつれ、電子機器の正しいリサイクルがこれまで以上に重要になっています。

では、廃プリント回路基板を効率的にリサイクルする方法は何でしょうか。 次に、プリント基板のリサイクル方法を詳しく紹介します。


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プリント回路基板をリサイクルする方法は?


XNUMXつの主な方法が利用可能です

1)熱回収
2)化学物質の回収
3)物理的回復


金属がどのようにリサイクルされるかに基づいて、彼らには賛否両論があります

見てみましょう。 

1)熱回収


● 長所: このプロセスでは、PCBを高温に加熱して、ボード上に存在する金属を回収する必要があります。 熱回収はFR-4を焼却しますが、銅は保持します。 
● 短所: 必要に応じてこの方法を使用できますが、鉛やダイオキシンなどの有害ガスが空気中に発生します。 


2)化学物質の回収

● 長所: ここでは、酸のベッドを使用してPCBから金属を回収します。 
● 短所: ボードは酸に入れられ、FR-4が再び破壊されます。また、適切に廃棄する前に処理が必要な大量の廃水が発生します。 


3)物理的回復

●Pons: このプロセスには、金属を非金属部品から細断、粉砕、破壊、および分離することが含まれますが、この方法ではすべての金属部品が保持されます。
● 短所: この方法は環境への影響が最も少ないですが、それでもいくつかの欠点があります。 ほこり、金属、ガラスの粒子を空気中に送り込むため、PCBの周囲で作業するすべての人にとって危険であり、長期間さらされると呼吸器系の問題を引き起こす可能性があります。 



金属分離技術

プリント回路基板の製造からの廃水には、高レベルのCu2 +と少量の他の金属イオン(主にZn2 +)が含まれています。 Cuイオンを他の金属から分離することで、リサイクルされた銅の純度を向上させることができます。 溶媒-非溶媒法で調製されたD2EHPA修飾AmberliteXAD-4樹脂は、Znイオンを除去し、溶液中にCuイオンを残すことができます。 イオン交換等温線は、D2EHPAで修飾されたAmberliteXAD-4樹脂がCuイオンよりも高いZnイオン選択性を持っていることを示しました。 選択的抽出の結果は、D2EHPAで修飾されたAmberliteXAD-4樹脂がZn / Cu混合イオン溶液を分離できることを示しました。 接触の97バッチ後、相対的なCuイオン濃度は99.6%から3.0%以上に増加し、相対的なZnイオン濃度は0.4%からXNUMX%未満に減少します。




* E-waste 金属抽出技術(出典:RCS Publishing)


より革新的なリサイクル製品の開発
前に指摘したように、廃水中のCuは伝統的に酸化銅としてリサイクルされ、製錬所に販売されます。 もうXNUMXつの方法は、廃水から直接CuO粒子を調製することです。 これにより、リサイクル製品の価値が大幅に高まります。 CuO粒子は、高温超伝導体、巨大磁気抵抗効果を備えた材料、磁気記憶媒体、触媒、顔料、ガスセンサー、p型半導体、およびカソード材料の調製に使用できます。

CuOナノ粒子を調製するために、廃水を最初に精製して他のイオン不純物を除去します。これは、D2EHPA修飾アンバーライトXAD-4樹脂などの選択的イオン交換樹脂によって実現できます。     

図2は、CuO粒子の形状が、PEG、Triton X-100、および溶液条件の調整によって制御できることを示しています。




図2:さまざまな形状のCuO粒子


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PCBリサイクル-何をリサイクルできますか?
廃プリント回路基板のリサイクルには費用がかかります。 回路基板の金属部分だけが再利用価値があるので、非金属部分を電子廃棄物から分離する必要があり、これは高価なプロセスです。

廃プリント回路基板をリサイクルする方法はたくさんあります。 これには、湿式製錬および電気化学的プロセスが含まれます。 これらの方法の多くは、貴金属スクラップ、電子部品、およびコネクタの回収に貢献します。

例として銅を取り上げます。 回収率の高い貴金属のひとつである銅は、さまざまな用途に再利用できます。 銅の最初の利点は、その高い導電性です。 これは、途中で電力を失うことなく、簡単に信号を送信できることを意味します。 また、メーカーが大量の銅を使用する必要がないことも意味します。 少量の作業でも可能です。 最も一般的な構成では、35オンスの銅を1.4ミクロン(厚さ約XNUMXインチ)に変換して、PCB基板の平方フィート全体を覆うことができます。 銅も容易に入手でき、比較的安価です。




* PCBボードリサイクルマシン


プリント回路基板の廃棄中に、銅は廃水や固形廃棄物などの媒体を介して環境に浸透する可能性があります。 プリント回路基板の銅は実際には非常に価値がある可能性があるため、環境に悪影響を与えるだけでなく、非常に無駄があります。

したがって、廃プリント回路基板のリサイクル目標のほとんどは、廃プリント回路基板の銅をリサイクルする方法に焦点を当てています



資源の多い廃棄物のリサイクル プリント回路基板業界によって生成されたものが含まれます 
(1)プリント回路基板のエッジトリムからの銅金属の回収
(2)熱風レベリングプロセスにおけるスズ/鉛はんだドロスからのスズ金属の回収 
(3)廃水処理汚泥からの酸化銅の回収
(4)基本的なエッチング液からの銅の回収
(5)メッキスルーホール(PTH)プロセスでの硫酸銅溶液からの水酸化銅の回収
(6)ラックストリッピングプロセスからの銅の回収
(7)はんだストリッピングプロセスでの使用済みスズ/鉛ストリッピング溶液からの銅の回収。


また、お読みください。 スルーホールと表面実装| 違いはなんですか?


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PCBリサイクル-銅とスズを回収する方法は?


研究機関、リサイクル業界、政府の推進による長年の研究により、貴重な資源を含むプリント回路基板プロセスからのリサイクル廃棄物は非常に実り多いものになっています。。 成功したと報告されているいくつかの例を以下に説明します。


以下は、銅を回収するためのいくつかの重要な方法です。

● エッジトリムからの銅の回収 プリント回路基板の: 
プリント回路基板のエッジトリムから銅を回収するには、ストリッピング溶液を使用します。 これにより、金、銀、プラチナなどの貴金属が溶解し、再利用できます。 次に、トリムを切り刻んでトリミングすることにより銅を機械的に分離し、サイクロンを使用してプラスチック樹脂から銅を引き出します。


プリント回路基板のエッジトリムには、25%から60%の範囲の高い銅含有量と、貴金属含有量(> 3 ppm)があります。 プリント回路基板のエッジトリムから銅と貴金属を回収するプロセスは、廃プリント回路基板からのプロセスと同様です。

一般に、エッジトリムは廃プリント回路基板で単独で処理されます。 

リサイクルプロセスには以下が含まれます。
a。 湿式製錬
エッジトリムは、最初にストリッピング溶液で処理され、貴金属、通常は金(Au)、銀(Ag)、プラチナ(Pt)をストリッピングして溶解します。 適切な還元剤を添加した後、貴金属のイオンは金属の形に還元されます。 回収されたAuは、電気化学的方法によって商業的に重要なシアン化カリウム金(KAu(CN)2)を調製するためにさらに処理することができます。

b。 機械的分離
貴金属を回収した後、エッジトリムをさらに処理して銅金属を回収します。 一般に、機械的な分離が含まれます。 エッジトリムは最初に細断され、研磨されます。 密度の違いにより、銅金属粒子はサイクロン分離器によってプラスチック樹脂から分離することができます。



● 廃水スラッジからの銅の回収: 

プリント回路基板業界の廃水スラッジには、通常、大量の銅が含まれています(> 13%、乾燥ベース)。 Toこの銅を入手したら、スラッジを600〜750℃に加熱して酸化銅を生成し、それを炉で金属銅に変換します。 汚泥のリサイクルは簡単で簡単です。 リサイクル業界での一般的な慣行は、スラッジを600〜750°Cに加熱して過剰な量の水を除去し、水酸化銅を酸化銅に変換することです。 その後、酸化銅は製錬所に販売され、銅金属が製造されます。 ただし、現在の慣行はエネルギーを消費するため、環境への影響をさらに評価する必要があります。


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● 使用済みアルカリエッチング液からの銅の回収: 

使用済み溶液は、エッチングプロセスから生成されます。 A溶液を弱酸条件に調整して水酸化銅を生成し、次に廃水スラッジから銅を除去するプロセスを実行します。 選択的イオン交換樹脂を使用して、ろ液に残っている銅を回収できます。 使用済みの基本的なエッチング液には、約130〜150 g / Lの銅が含まれています。 使用済みの溶液は、最初に弱酸性条件に調整されます。この条件では、ほとんどの銅イオンが水酸化銅(II)(Cu(OH)2)として沈殿します。 Cu(OH)2はろ過され、さらに処理されて、スラッジのリサイクルで使用されるのと同様の銅が回収されます(セクション3.3)。 ろ液に残っている銅(約3g / L)は、選択的イオン交換樹脂でさらに回収されます。 ろ液は酸性であるため、このプロセスの開始時に使用済み溶液を使用して塩基性エッチング溶液を中和することができます。

Ca(OH)2はさらにCu(SO)4に変換することもできます。 水酸化銅は濃硫酸に溶解します。 冷却、結晶化、濾過または遠心分離および乾燥後、Cu(SO)4が得られる。    

図3にリサイクルプロセスを示します。



図3:酸性(塩基性)エッチング液からの銅の回収


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● 電気めっきスルーホール(PTH)プロセスにおける硫酸銅溶液からの水酸化銅の回収: 
溶液を反応器に入れて攪拌し、冷却器で温度を10〜20℃に下げます。 遠心分離機を使用して硫酸銅結晶を回収し、流出物のpH値を調整して残りの水酸化銅を回収した。


PTH製造で生成された使用済み硫酸銅には、2〜22 g / Lの濃度の銅イオンが含まれています。 使用済みの溶液は反応器にロードされます。 チラーで温度を10〜20℃に下げながら溶液を攪拌すると、硫酸銅結晶が溶液から沈殿します。 硫酸銅の結晶は遠心分離によって回収されます。 廃液のpHをさらに塩基性条件に再調整して、残りの銅をCu(OH)2として回収します。このリサイクルプロセスは、前述のとおりです。 

図4にプロセスを示します。



図4:PTHプロセスでの硫酸銅溶液からの水酸化銅の回収


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● ラックストリッピングプロセスからの銅の回収: 
廃硝酸から銅を回収するには、電解蒸着用の電着反応器を使用して、金属銅の形で銅イオンを回収します。


ストリッピングプロセスは、ラックから銅を除去するために行われ、硝酸を使用します。 使用済み硝酸中の銅は銅イオンの形をしています。 したがって、銅イオン(約20g / L)は電解採取によって直接回収することができます。 適切な電気化学的条件下で、銅イオンは金属銅として回収することができます。 使用済み溶液中の他の金属イオンも還元され、陰極上に銅とともに堆積する可能性があります。 電気化学的プロセスの後、硝酸溶液には約2 g / Lの銅と微量の他の金属イオンが含まれています。 この溶液は、ラックを剥がすための硝酸溶液として使用できます。 ストリッピング効率は、金属イオンの存在による影響を受けません。



図5:銅ラックストリッピングプロセスからの銅の回収


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● 使用済みスズ/鉛ストリッピング溶液からの銅の回収、スズストリッピングプロセスからの銅の回収: 

エッチングプロセスの後、保護スズ/鉛はんだプレートを取り外して銅接続を露出させる必要があります。 プリント回路基板を硝酸またはフッ化水素ストリッピング溶液に浸して、スズと鉛をスズプレートから剥がします。 析出した銅、鉛、酸化スズは電着により回収し、ろ過することができます。 スズ/鉛はんだは、プリント回路基板を硝酸またはフッ化水素(HF)ストリッピング溶液(20%H2O2、12%HF)に浸すことでストリッピングできます。 使用済み溶液には、2〜15 g / LのCuイオン、10〜120 g / Lのスズイオン、0〜55 g / LのPbイオンが含まれています。 銅と鉛は電気化学的プロセスによって回収できます。 その過程で、スズイオンが酸化物として沈殿し、フィルタープレスされて貴重な酸化スズが回収されます。 ろ液は金属イオンが少なく、組成再調整後のスズ/鉛ストリッピング溶液として使用できます。    


リサイクルプロセスを図6に示します。


図6:スズ/鉛の使用済みストリッピング溶液のリサイクル


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● 熱風レベリングからのスズの回収(はんだドロス) 処理する: 
スズ/鉛-スズスラグは、熱風レベリングプロセス中に生成されるため、リサイクルに適しています。 反射炉でスラグを約1400〜1600℃に加熱してスズを分離し、スラグを除去して鉄を除去した後、硫黄含有溶解炉に入れて銅を除去します。

これらの工程は時間がかかるように思われますが、プリント基板材料のリサイクルシステムを確立すれば、簡単に通過して貴重な金属をリサイクルして再利用または販売し、同時に環境を保護することができます。


熱風レベリングおよびはんだめっきプロセスから生成されるスズ/鉛はんだドロスには、通常、約37%の鉛(Pb)および63%のスズ(Sn)金属および酸化物が含まれています。 ドロスには、約10,000ppmのCuと少量のFeが含まれている場合もあります。 ドロスは最初に反射炉(1400〜1600°C)で加熱され、炭素還元によって金属に還元されます。


スラグ除去操作中に、鉄不純物が除去されます。 Cu <63%のSn0.03はんだの基準に達するには、微量の銅も除去する必要があります。 これは、硫黄を添加して溶融金属を溶解炉に入れることによって達成できます。 硫黄は銅と反応して一硫化銅(CuS)を形成し、スラグとして除去できます。 スズ鉛比は蛍光X線(XRF)で分析され、高品質のSnおよびPb金属を追加することにより、台湾の基準を満たすように再調整されます。        


図7 はリサイクルプロセスを示しています。



図7:スズ/鉛ドロスのリサイクルプロセス


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プリント基板は通常、分解してリサイクルされます。 分解には、PCBから小さなコンポーネントを取り外すことが含まれます。 復元すると、これらのコンポーネントの多くを再利用できます。 一般的なPCBコンポーネントには、コンデンサ、スイッチ、オーディオソケット、TVプラグ、抵抗、モーター、ネジ、CRT、LED、およびトランジスタが含まれます。 PCBの取り外しには、特別な工具と非常に注意深い取り扱いが必要です。


廃プリント回路基板をよりリサイクル可能にする方法は?
FMUSERは、世界的に有名なプリント回路基板の製造販売業者として、プリント回路基板の製造技術と設計スキルに常に注意を払っていますが、同時に、それらの廃プリント回路基板のリサイクルにも取り組んでいます。この種の電子廃棄物が環境や生態系に与える影響を減らすことを望んでいます。 しかし、これまでのところ、廃プリント基板を作る方法は見つかりませんでした。回路基板のリサイクルプロセスは、より効率的または簡単になりましたが、私たちはまだそれに向けて取り組んでいます。




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プリント基板リサイクルの未来とは?
上記の方法により、廃プリント回路基板やその他の電子部品の銅とスズを簡単にリサイクルできます。 継続的な実践では、THT(スルーホール技術)とSMT(表面実装)を区別することもできます。XNUMXつの異なるPCB組み立て方法で組み立てられたPCBは分離が異なりますが、FMUSERは、廃棄物のリサイクルにどの方法を使用する場合でも推奨します。 PCB、常に個人の健康と安全および環境の健康と安全に注意を払ってください。


プリント回路基板産業の廃棄物の商業的リサイクルプロセスは、主に銅と貴金属の回収に焦点を合わせています。 最近、銅の平均価格は、需要と供給の不均衡のために大幅に上昇しています。 これが、台湾の銅リサイクル産業の発展を成功させる原動力です。 それにもかかわらず、対処する必要のある多くの問題がまだあります。




ただし、プリント回路基板の非金属部分のリサイクルは比較的少ないです。 プラスチック材料は、アートワーク材料、人工木材、建設材料に使用できることが、小規模な商業規模で実証されています。 それにもかかわらず、ニッチ市場はかなり限られています。 したがって、プリント回路基板の非金属廃棄物のほとんどは埋め立て地として扱われます(76%-94%)。 

米国では、現在、プリント回路基板の非金属部分がいくつかの産業で生産の原材料として使用されています。 プラスチック製の木材では、「木材」に強度を与えます。 コンクリートでは強度が増し、コンクリートが軽くなり、標準的なコンクリートのXNUMX倍の断熱値が得られます。 また、複合材業界では、家具から賞の盾まであらゆるものを製造するための樹脂のフィラーとして使用されています。 この問題に関するさらなる研究が将来必要です。



現在の商業プロセスを考慮すると、リサイクル製品はあまり価値がありません。 より革新的なリサイクル製品の開発は、市場を新しい領域に拡大することにより、業界を支援します。 リサイクル業界の取り組みに加えて、プリント基板業界自体も廃棄物の最小化を促進し、実践する必要があります。 施設は廃棄物の生産を大幅に削減し、廃棄物輸送の二次的な環境リスクを最小限に抑えることができます。


私たち全員が環境を保護する責任があります!


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