Экологичная технология избирательного восстановления меди из отслуживших печатных плат.
Экологичная технология избирательного восстановления меди из отслуживших печатных плат.
Шаровая мельница восстанавливает медь из отработанных печатных плат.
Отработанные печатные платы накапливаются повсеместно, особенно в Китае, главном собирателе отходов мировой электроники. Учёные разработали новый метод восстановления меди печатных плат.
Отработавшие платы содержат около 20% меди, в гораздо большей степени, чем, грубо, 0.5% меди в добываемой руде. Этот процент плюс растущие горы отработавшей электроники подталкивают к эффективным и экологичным методам извлечения меди из печатных плат.
В новом методе использованы преимущества шаровой мельницы: силы разрушения ускоряют химические реакции (журнал «Environ. Sci. Technol.», 2019)
Если простой процесс может масштабироваться, то он должен быть более экологичным и эффективным относительно существующих методов для восстановления меди из печатных плат.
Мировые отходы электроники превышают 40 миллионов тонн и растут со скоростью 3−5% в год. Печатные платы достигают 2 миллионов тонн в этом количестве. Китай, один из крупнейших производителей печатных плат и главный собиратель отходов мировой электроники до ограничения импорта многих видов отходов в 2018 году, борется с экологическими последствиями этих отходов. «Несоответствующая обработка отходов печатных плат создала серьёзные экологические проблемы и угрозы человеческому здоровью в Китае» — сообщила Huijie Hou,
Стандартные методы рециклинга имеют серьёзные препятствия. Пирометаллургия, отделяющая металлы выжиганием их при высоких температурах, генерирует токсичные газы и трудно контролируема. Гидрометаллургия, использующая сильные кислоты для извлечения металлов, создаёт большие объёмы кислот в сточных водах. Обе технологии требуют глубоких технических знаний
Китайская компания по обработке промышленных отходов — Donggjiang Environmental Protection, попросила коллегу
меди их отработанных печатных плат. Они полагают разработать метод механического или физического отделения, который должен сократить химические отходы — сообщила Hou.
Учёные обратились к шаровому измельчению, старейшей технологии извлечения металла из руды. От сильных столкновений циркониевых шаров о стенки мельницы, создающих узконаправленные вспышки энергии генерирующих химические реакции в твёрдой фазе при комнатной температуре.
Металлическая медь обычно не рассматривается как хороший кандидат для шарового измельчения
После перемалывания отработанных печатных плат до крупного порошка учёные смололи частицы с твёрдым персульфатом калия в течении 4 часов. Металлическая медь прямо взаимодействовала с персульфатом калия при высокоэнергетических столкновениях шаров с образованием сульфата и окиси двухвалентной меди. Затем они высыпали порошок в воду. В воде соединения меди растворились, окисел меди прореагировал с бисульфатом калия, разрушив персульфат, с образованием сульфата меди. Порошок, содержащий твёрдые остатки печатной платы, в основном — бромированную эпоксидную смолу и стекловолокно, отделился. Исследователи обнаружили, что они смогли восстановить 99.8% меди из отработанных печатных плат с помощью воды. На завершающей кристаллизации выделен чистый сульфат меди.
Небольшие количества других металлов печатной платы таких, как свинец и олово, также есть в порошке и могут быть далее очищены. Они окисляются в шаровой мельнице, но не растворяются в воде, делая процесс очень избирательным для меди. В процессе выделяются газообразная двуокись серы и окись углерода. Эти газы и жидкий побочный продукт — сульфат калия в воде, легко обрабатываются, чем газообразный диоксин при пирометаллургии или сильные кислоты при гидрометаллургии — говорит Hou.
Отработанные печатные платы являются наиболее трудным компонентом в электронных отходах — говорит эксперт Xianlai Zeng, специалист в цивилизованной добычи руды и в электронных отходах при Университете Tsinghua, не участвовавший в исследовании. Это лабораторный эксперимент по восстановлению меди является инновационным и более эффективным, чем существующие методы, говорит он, но запуск этого нового процесса в производство требует ещё
много работы.
Hou не уверена, что эта технология будет работать в промышленном масштабе, шаровая мельница может потребовать слишком много энергии. Но, они запатентовали процесс, и её группа работает с Dongjiang′ом по масштабированию метода.
******************************
Компания «БалтМедиа Партнёр» помогает производителям электроники по внедрению и освоению на
российском рынке эффективной техники и технологии ведущих разработчиков, поставляя, помогая и
консультируя по составам обработки: обезжириванию, декапированию, травлению, активированию,
химической металлизации и электролитическому меднению, финишным покрытиям, подготовке и
нанесению защитные покрытий.
По возможному сотрудничеству используйте следующий контакт:
Электронная почта: office@bmptek.ru
Тел. +7 (921) 895−1422, (812) 994−9502
Управляющий проекта — Алексей Леонов
