我国废旧线路板处置现状及非金属材料利用设想

摘要:本文在分析废线路板产生现状及成分组成的基础上，介绍了我国废线路板的主要处置工艺和回收利用现状，特别针对废旧线路板资源回收过程中对非金属材料重视不够的问题，提出了非金属材料回收利用的工艺设想，并对废线路板中非金属材料的利用前景进行了展望。

关键词:废旧线路板;非金属材料;回收利用

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

2.1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，则建议采用安全填埋方式(专门设计安全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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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，必须进行安全填埋。

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。

3.1PCB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。