中国二手网04月17日讯
伴随科技的进步和生产力的提升，电子电器商品大进入大家的平时的生活中。近来技术更新换代的速度加快，电子电器商品更替周期大大缩短，电子废弃物的产生正以前所未有的速度长。
线路板是电子电器商品的核心部件，废线路板属于危险废物，在国家危险废物名录中代码为900-045-49，线路板种类复杂，类型多样，组成线路板的各种构件和物质的含相差较大，但大致可总结为三大类：①金属材料：90%以上为Cu，含有少Ag、Pd、Au等贵金属；②含卤素的环氧树脂等有机高聚物；③主要成分为硅及铝氧化物的陶瓷和玻璃纤维。假如不可以得到有效地收购处置，将会对环境造成二次污染；但是电路板中的金属类型等于一般矿物中金属类型的几十倍至上百倍，金属的含高达40%以上，最多的是铜，此外还有金、银、钯、锡、镍、铅等金属，其中稀有贵金属品位远高于自然界中的富矿金属含，固有“城市矿山”之称。对废线路板的无害化处置及资源化收购是当今亟待解决的问题。
2国内废线路板的出处
2.1电子电器商品的报废
电子电器商品的报废是废线路板的主要出处。自20世纪50代以来，电路板逐步地应用于各类电子商品中，伴随电子电器商品报废或更新，造成大的电路板被淘汰，成为废旧电路板的主要出处。联合国环境规划署统计资料显示，2018全球总共有4850万废弃的电子电器商品，然而其中仅有15%~20%得到收购借助，而且电子电器废弃物产生会以8%的速度长。2018中国电子电器废弃物的产生就接近800万，而且中国的电子电器废弃物长速度为14%，远高于世界平均水平。不一样的电子电器商品中，电路板占比在2%~20%不等，以占比5%估计，全球每产生约200万的废旧电路板，中国则每产生40万的废旧电路板。
2.2线路板生产过程中产生的副商品及边角料
线路板生产过程的副商品及边角料是废旧电路板的要紧组成部分。现在国内已经成为全球最大的电路板生产基地，PCB市场产居全球第一，2018中国大陆PCB产326亿美，全球PCB产635亿美，国内市场份额占比51.3%，据预测，到2023国内PCB产占全球份额将达54.3%。数据显示，20181-12月全国集成电路产为1739.5亿块，同比长9.7%。预计国内电路板生产仍会渐渐加。以生产过程损耗率10%估计，国内电路板生产企业每产生的废旧电路板及边角料在70~100万。
2.3海外入境的废线路板
海外入境的废线路板曾经是国内废旧电路板的组成部分。废弃电器电子商品具有资源属性，一直作为矿产资源进行国际贸易，由于发达国家环保法规需要严格和高昂的人力本钱，长期以来，国际上一直存在发达国家向进步中国家输出电子废弃物的现象，此前中国一直是电子废弃物的最大进口国。据资料显示，2011~2016全球70%的电子废弃物最后都流入到国内。2017国务院印发了《关于禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理方案改革实施方案 》，《策略》推行以来，国内对电子废弃物加强了进口检查力度，并严厉打击非法电子废弃物的走私行为，同时对各地方的电子废弃物处置企业进行清理整顿，一系列举措的推进下获得了明显的成效。
3国内废线路板处置的技术近况
每国内拆卸下来的废电路板达到50~100万，成分主要包括三部分：金属、塑料和氧化物。金属主要是铜、锡、镍、铁、铅、锌、金、银、铂、钯等，约占重的40%；塑料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚酯等，约占总的40%；氧化物主要是铝硅氧化物和阻燃剂等，约占重的20%。
废电路板一般第一进行破碎、分选或者焚烧、高温热解等预处置过程，将铜等金属物质与废塑料废树脂等分离，然后再对金属物质进行火法冶炼或者湿法冶炼收购铜、贵金属等。
3.1废线路板的预处置
3.1.1物理机械法
物理机械法的主要环节是机械破碎，在实质应用中破碎级数从2到4级不等；由于废电路板有肯定硬度，金属有延展性，因此破碎设施需同时带有剪切功能；常用的破碎设施有切碎机、剪切式破碎机、锤式粉碎机、磨碎机等；经过一级破碎，板子尺寸可降到1~10mm；经过两级破碎，可减少到1mm以下，金属与非金属解离度可高达90%。经过破碎后，将金属与非金属分离，分选出来的铜等金属颗粒作为铜冶炼的原料，非金属颗粒常使用填埋的方法进行处置。物理机械法预处置可细分为以下几种办法：湿法破碎+水力摇床分选、干法破碎+气流分选/气力摇床、干法破碎+静电分选+离心分选，破碎分选法铜收购率可达95%，分选出来的铜粉铜含高达90%。
破碎分选法由于资金投入少，工艺步骤短，可操作性强，现在是国内废线路板预处置的主要办法，但是该办法分选出来的铜粉中含有少有机树脂及其他非金属物质，而分选出来的树脂粉及玻璃纤维中也含有少铜等重金属物质。铜粉有收购，而树脂粉、玻璃纤维粉等物质收购低，还需妥善处置。
3.1.2焚烧处置
焚烧处置法是现在应用较为广泛的废线路板预处置办法。焚烧法处置是指废弃物中的可燃物在焚烧炉中与氧进行燃烧的过程，处置步骤是先将废弃物经机械破碎至2~5cm后，送入一次焚化炉中焚烧，将所含约40%的树脂分解破坏，使有机物与固体物分离，剩余残渣即为裸露的金属及玻璃纤维，经粉碎后即可送往金属冶炼厂进行金属收购，有机气体则送入二次焚化炉进一步燃烧处置。
焚烧法主要是用来收购废线路板中的金属，其优点是工艺容易，耗时短，可以达成废线路板的减容减，但是焚烧过程中环境风险较高，废线路板中的有机物不可以充分借助。
也少，对环境污染小。热解法为在封闭反应器进行废线路板的热解反应，采用惰性气体作为保护气体，采用恒定流速通过热解产生的热解气体，经冷凝系统进入管道并冷凝以获得热解油。
热解过后的金属及玻璃纤维再进行熔炼处置，因可燃物已基本没有了，所以熔炼过程中所需能源全部由外部输入，耗能较大。该办法优点是工艺容易，金属与非金属分离彻底；缺点是资金投入大、能耗高。
3.2废线路板的冶炼
3.2.1湿法冶炼技术
湿法冶炼技术的传统办法为借助强酸或强碱将PVB板中的金属如铜、金、银等浸出，然后对浸出溶液使用电解或是加入沉淀剂将有金属分次收购。印刷电路板上电路由厚膜工艺制作，厚膜金基浆料中的金、银、钯、铂等是以微粒的形式悬浮于有机载体中，浆料中还含有无机粘结剂，一般是硼硅酸盐玻璃及Al2O3、CuO、CdO、ZnO、TiO2、NiO等氧化物。气敏件管体上除去烧结有金电极和铂电极（或金铂合金）外，还涂有少铂作催化剂。将电子废料在高温400℃预热可使有机物分解除去。再用硝酸溶解Ag、Al2O3、CuO、CdO、ZnO、TiO2、NiO等氧化物，过滤可得含银及其它有色金属的硝酸盐溶液，电解收购银。金、钯、铂则不溶于硝酸，仍在电路板上，可用王水溶解、过滤，滤液蒸发、水稀释，然后用无水亚硫酸钠还原沉淀金，溶液中的钯、铂则用萃取剂萃取收购。
湿法冶炼技术收购本钱高，腐蚀性和毒性较大，工艺复杂，化学试剂消耗大，后处置难，对设施需要高，易造成二次污染，若处置不当还会对水资源造成紧急的污染。因此，在废线路板处置实质生产中主要用于贵金属的分离和提纯。
3.2.2火法冶炼
火法冶炼是现在处置废线路板的主要办法，废线路板的火法处置包括两种工艺。
一种是废电路板焚烧，再加入到转炉或者阳极炉进行精炼。废电路板第一在800℃焚烧炉内燃烧，有机物几乎全部分解，金属和玻璃纤维不熔化。烟气在经过一个二次燃烧室，温度达到1200℃以上，使二噁英彻底分解，然后高温烟气在几秒钟内骤冷到400℃以下，防止二噁英第三合成。焚烧后的玻璃纤维和金属再进入转炉或者阳极炉中进行精炼得到金属铜。
该工艺有机物处置彻底，有效解决了二噁英问题，焚烧后的产物既可以自身精炼，也可以推销给铜冶炼厂作为配料，铜收购率高达98%以上，焚烧过程可以达成自热，但是二次燃烧需供应额外热源，而且焚烧和熔炼不在同一个系统内进行，不利于能的综合借助。
第二种火法工艺是直接冶炼，包括鼓风炉、卡尔多炉、顶吹炉等。废电路板经过脱锡直接进入鼓风炉，加入适焦炭作还原剂，以及石灰等造渣剂；在1200℃~1300℃条件下进行还原氛围熔炼，最后产出黑铜或者粗铜，含铜在80%~90%，稀贵金属进入粗铜，大多数锡在还原氛围下也进入粗铜，铅则进入渣和烟气中。粗铜再经过火法精炼、电解精炼可得到铜含99.95%以上的阴极铜，而电解阳极泥富集了金银等贵金属，采用火法+湿法工艺从阳极泥里综合收购贵金属。熔炼渣经过水淬后可作为水泥原料。
鼓风炉熔炼是国内处置废电路板的主要办法，优点是资金投入省、金属收购率高，缺点是能耗偏高，环境污染存在不确定性。二噁英生成温度为400℃~800℃，在烟气降温过程中，可能会重新形成二噁英。伴随环保形势愈来愈严峻，铜的鼓风炉熔炼工艺属于淘汰工艺，将来将不复存在。
国内一些企业引进了卡尔多炉处置废杂铜，该办法间断作业，原料适应性较强，炉型密闭性较好，与鼓风炉相比，环保有肯定优势。但是资金投入大，从经济性角度看，适合处置含铜较高的废杂铜，譬如含铜大于75%以上的废杂铜。此外，卡尔多炉用于铜阳极泥的火法冶炼有着明显的经济效益。
顶吹熔池熔炼在冶炼铜精矿上已经十分成熟，韩国使用顶吹炉处置铅锌杂料获得成功，日本同和使用顶吹炉处置低品位废杂铜。国内大冶有色引进奥斯麦特炉把废线路板和铜精矿进行协同处置及冶炼；中节能集团在广东贵屿拓展了顶吹熔炼工业试验研究，专门处置低品位含铜废电路板。
4废线路板与其他物料的协同处置
国内铜冶炼产能过剩，同时铜矿资源又主要依靠进口，通过协同处置废线路板等其它物料，可以有效消耗过剩产能，还能综合收购废线路板中的铜及稀贵金属。将来冶炼厂的角逐就是原料的角逐，技术的角逐主要体目前对原料的适应性，可以协同处置其它原料将显著提高企业的角逐力，另一方面，铜是稀贵金属有效的捕收剂，协同处置还可提升金属收购率。
4.1废线路板与废杂铜协同冶炼
废线路板和废杂铜中的金属赋存状况类似，为协同处置供应了条件。从热平衡上来说，废电路板中含有多种塑料及可燃物，热较高，单独处置废电路板热过剩，通过与废杂铜协同处置，可达到热平衡。
废电路板中含有大有机物，熔炼过程中释放出大的热，可以达成自热熔炼，热还过剩。依据废电路板侧吹熔炼过程热平衡计算，在氧气浓度为30%时，熔炼过程可搭配30%的废杂铜。废杂铜混合物料的加入，还可以改变炉内情况，降低细粒级废线路板燃烧不充分的问题。
4.2废线路板与电镀污泥协同处置
电镀污泥属于危险固废，需要妥善处置。特别是伴随国家征收危险处置费之后，企业面临的经济和环境重压很大；电镀污泥的特征是水分含高，同时含有铜、镍等有金属；废电路板与电镀污泥协同处置可有效借助过剩的热，在弱还原氛围下，产出粗铜。电镀污泥得到无害化处置，同时还收购了铜、镍等有金属。近国内大量地方新建的富氧侧吹炉处置危险废物项目，除去处置电镀污泥、各种含重金属污泥外，还可以协同处置废线路板等含铜废物，经处置后，可产出黑铜、炉渣，废气经二燃室消除二噁英，脱硝、除尘、脱硫处置后可达到排放准则。
4.3废线路板与铅锌二次物料协同冶炼
在德国和比利时已经有工厂使用顶吹ISA炉处置废杂铜和含铜、铅、锌各种废料；混合物料第一在ISA炉内进行还原熔炼，铜、铅、锡等进入熔体，锌进入烟尘，然后送吹炼炉，将铅、锡吹炼入渣，粗铜送阳极炉精炼，铅锡渣进一步冶炼分离铅和锡。韩国也建成奥斯麦特炉处置铜铅锌渣。
4.4废线路板与铜精矿协同冶炼
铜精矿冶炼的主要工艺包括铜精矿熔炼、吹炼、火法精炼和湿法精炼。在铜冶炼化学反应来说，熔炼过程主要是造冰铜，很少产出单质铜，在吹炼的后半段到铜阳极炉精炼，均是产出粗铜和粗铜精炼过程，为协同处置废线路板供应了条件。大冶有色引进了奥斯麦特顶吹熔炼技术，采用奥斯麦特炉协同处置废线路板，成为业内屈指可数的“电子废物”专业处置厂家。
5结论
（1）机械破碎、分选法是现在国内废线路板预处置的主要办法，处置后得到的含铜物料用于铜的冶炼，树脂及玻璃纤维粉还需进一步妥善处置。
（2）火法冶炼是国内废线路板铜收购的主要办法，该办法主要采用鼓风炉、卡尔多炉、顶吹熔池熔炼炉等火法冶金设施，铜的鼓风炉熔炼属于淘汰落后工艺，卡尔多炉熔炼工艺、顶吹熔池熔炼炉熔炼工艺是较为一流的废线路板无害化处置及资源化收购工艺，日韩及欧美发达国家均使用卡尔多炉或者顶吹熔池熔炼炉处置废线路板，国内也有企业引进奥斯麦特炉协同处置废线路板，产生较好的效益。
（3）废线路板与废杂铜、电镀污泥、铅锌二次原料或者铜精矿的协同处置办法在经济上和技术上较适用于废线路板的处置，为废线路板处置供应了一种新思路。
