废旧线路板回收现状及非金属材料利用

随着电子产品的广泛应用及其相应产业的高速发展，废旧电子产品包括废旧电脑、通信设备、家用电器、其它被淘汰的各种电子仪器仪表以及工业生产过程中产生的废料、废品，已成为新的环境隐患。目前我国电子产品的消费与生产量均处于世界前列，电子废弃物污染环境的问题也日趋突出。

作为电子工业基础的印刷线路板（PCB）可称为“电子系统产品之母”，是各类电子产品中不可缺少的关键电子互联件，广泛应用于大型计算机、办公和个人电脑、家用电器、娱乐电器及其辅助性产品等各种电子设备中。目前国内PCB的年销售额已占到世界电子产品总销售额的19%，年产值现已达到500亿元，仅次于日本和美国，位居世界第三位。

PCB随电子产品的淘汰而淘汰，其废弃量也随电子废弃物总量的增加而高速增长（以电脑为例，PCB占电脑总重量的8%左右），而且电子产品在加工过程中产生的大量废料、废边角料中也含有大量废PCB，因此废弃PCB所形成的电子污染已成为严峻的环境问题。

1、废PCB的组成

废PCB的来源主要为PCB制造过程中产生的次品、边角料和废弃电子产品拆除组装元件的PCB基板。

PCB基板一般由高分子聚合物（树脂）、玻璃纤维或牛皮纸及高纯度铜皮（也含有少量其它金属）三种材料构成，这三种材料也是废PCB的主要成分。

废PCB料中除含有C、H、O等元素外，Br元素的含量约达9%。热值显示在适宜的燃烧条件下，废PCB能够维持燃烧，但其燃烧会放出含溴的有害气体。同时，由于废PCB料含有氯及有机物，燃烧不当易产生二恶英，造成极为严重的大气污染。PCB基板有多种类型，不同类型所含材料成分也不相同，表2所列为废PCB中金属和非金属材料的组成。

广泛用于PCB基板中的金属含量为6%～24%，非金属材料（树脂和玻璃纤维等）含量为76%～94%，非金属材料的含量远远高于金属材料的含量。

2、废PCB的处理技术

（1）填埋法

废PCB如果直接填埋，则有价金属无法回收，且有害金属可能会溶出对环境造成污染。若采用填埋法，则建议采用填埋方式（专门设计填埋场且填埋前对废PCB进行固化处理），但填埋费用会大幅增加。

（2）焚烧法

焚烧法的处理流程一般是先将废板、边料粉碎至1～5cm，然后送入焚烧炉进行焚烧，得到含有金属成分和非金属焚烧灰分的固体渣，对该渣进行二次处理可较易回收到其中的金属资源。但废PCB中含较大量溴和少量的氯，焚烧会造成空气污染，特别是二恶英污染。

（3）热裂解法

热裂解法是将废板、边料粉碎后，置于密闭容器内，在一定的温度和压力下，一部分非金属材料转换为油气，金属剥落得以回收。因回收油中仍含有溴及少量金属，因此，回收油若作为燃料使用仍会造成空气污染。

（4）机械破碎-物理分离法

机械破碎-物理分离法分为干法和湿法两种。

干法：首先将废板边料粉碎成100～300μm的粒子，再以旋风分离将金属及非金属分开。金属可直接进行利用，非金属目前多采用填埋或堆集暂存的方式处置。但该方法产生的非金属材料体积要比原废物体积大数倍，如不能将其作为资源进行利用，其填埋和堆集都需占用较大土地面积，流失则会造成环境污染。

湿法：采用湿法破碎将废板边料粉碎至小于3mm，再以水洗摇床的方式将金属和非金属分离。该方法在粉碎过程中不会产生粉尘污染，较干法的投资少，但获得的非金属成分含有水分，填埋或再利用都需要进行后续处理。

（5）湿法化学回收金属

该方法以回收废板边料中的贵金属为主，将含贵金属的废板、边料以强酸处理，取得含贵金属和非贵金属的溶解物，再用化学方法将其还原成金、银、钯等金属产品，含有高浓度铜离子的废酸则可回收硫酸铜或电解铜。但该方法处理费用较高，产生的非金属废料无法再利用，必须进行填埋。

3、废PCB处理现状

废PCB基板材料中金属材料和非金属材料都具有较高的经济价值，特别是金属材料的利用一直是热点，而非金属材料（如玻璃纤维强化酚醛树脂或环氧树脂）则大部分以无价值废物形式进行处置。

（1）PCB生产加工废弃边角料处理方式

深圳市和整个珠江三角洲是目前国内PCB生产商的集中地，该地区PCB基板的产量约占全国总产量的2/3，约3200万m2/a。每年产生的废弃PCB约32～64万m2。废边角料产生率按照1%～2%计算，仅深圳市的PCB生产加工厂家每年产生的废边角料就可达数千吨。