Como reciclar uma placa de circuito impresso residual? | Coisas que você deve saber

"Resíduos de poluição de placas de circuito impresso se tornaram um problema grave em todo o mundo, como reciclar os resíduos de PCB e o que é preciso saber? Cobrimos tudo que você precisa nesta página!"

O progresso da ciência e da tecnologia facilita nossa vida, mas muitas vezes leva a uma série de problemas, principalmente para as placas de circuito impresso. O PCB está intimamente relacionado com a nossa vida diária. O tratamento inadequado das placas de circuito impresso causará poluição ambiental, desperdício de recursos e outros problemas. Portanto, como reciclar e reciclar os resíduos de placas de circuito impresso de forma eficaz tornou-se um dos principais problemas da atualidade 

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Conteúdo

1) Quais indústrias têm circuito impresso Boards para Electronics?

2) O que é o Toxicidade do Impresso Ciplaca do rc?

3) O Quê é a importância de PCB Reciclando?

4) 3 maneiras principais de PCB Reciclagem

5) PCB Reciclagem - O que você pode Reciclar?

6) Reciclagem de PCB - Como recuperar cobre e Tin?

7) Como Fazer Placa de Circuito Impresso Resíduos Mais reciclável?

8) Qual é o futuro da reciclagem de placas de circuito impresso?

No artigo anterior, mencionamos a definição de placa de circuito impresso: placa de circuito impresso (PCB) é geralmente usado para conectar componentes elétricos em equipamentos eletrônicos. É feito de diferentes materiais não condutores, como fibra de vidro, resina epóxi composta ou outros materiais laminados. A maioria das PCBs são planas e rígidas, enquanto substratos flexíveis podem tornar as placas de circuito adequadas para uso em espaços complexos. 

Neste curso compartilhar, vou mostrar tudo o que você precisa saber sobre a reciclagem de resíduos de placas de circuito impresso.

Veja também: O que é placa de circuito impresso (PCB) | Tudo que você precisa saber

Quais indústrias têm placas de circuito impresso para eletrônicos?

Quase todos os equipamentos eletrônicos em várias indústrias são equipados com placas de circuito impresso, como computadores, aparelhos de TV, dispositivos de navegação automotiva, sistemas de imagens médicas, etc.

*PPlacas de circuito impresso estão em toda parte

Placa de circuito impresso (PCB) ainda é amplamente usada em quase todos equipamentos e instrumentos de precisão, de uma variedade de pequenos equipamentos de consumo a grandes equipamentos mecânicos. 

O PCB é muito comum nos seguintes equipamentos eletrônicos diferentes:

1. Placa de circuito de telecomunicação, placa de comunicação de rede, placa de circuito, unidade de bateria, placa PC (placa-mãe do PC e placa interna), notebook, tablet e placa nua.
2. Desktop (PC principal e interno), placa-mãe do laptop, tablet
3. Subplaca (rede, vídeo, placa de expansão, etc.)
4. Placa de circuito da unidade de disco rígido (sem disco ou caixa)
5. Servidor e placa de mainframe, placa, painel traseiro (quadro de avisos), etc.
6. Placa de equipamentos de telecomunicações e rede
7. Placa do telefone móvel (a bateria deve ser removida)
8. Placa de circuito plana
9. Placa de circuito militar
10. A placa de circuito da aviação
11.etc.

Aplicação da indústria de placas de circuito impresso e sua classificação de equipamentos:

1. Saúde - Dispositivos Médicos
2. Militar e Defesa - Dispositivos de Comunicação
3. Proteção e segurança - Dispositivos inteligentes
4. Iluminação - LEDs
5. Aeroespacial - Equipamento de monitoramento
6. Fabricação - Dispositivos internos
7. Marítimo - Sistemas de Navegação
8. Eletrônicos de consumo - Dispositivos de entretenimento
9. Automotivo - Sistemas de Controle
10. Telecomunicações - Equipamentos de Comunicação
11.etc.

Uma placa de circuito impresso (PCB) permite a criação de circuitos eletrônicos grandes e complexos em um espaço pequeno. Além de atender às necessidades e conceitos de design de designers de PCB para obter layout de componentes eletrônicos altamente livres e design de PCB por meio de design manual (desenho CAD) e design automático (roteador automático), também pode atender continuamente vários tipos de produtos eletrônicos como o núcleo componente de quase todos os produtos eletrônicos. Diferentes necessidades de diferentes consumidores.

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Veja também: Design de PCB | Fluxograma do processo de fabricação de PCB, PPT e PDF

Qual é a toxicidade da placa de circuito impresso?
O design e a produção da placa de circuito impresso são principalmente no laminado revestido de cobre para remover o cobre em excesso e formar um circuito, a placa de circuito impresso multicamada também precisa conectar cada camada. Como a placa de circuito é cada vez mais precisa, a precisão do processamento está aumentando, resultando em uma produção de PCB cada vez mais complexa. Seu processo de produção possui dezenas de processos, cada processo possui substâncias químicas no efluente. Os poluentes nas águas residuais do projeto e produção de PCB são os seguintes:

● Cobre

Como o circuito é deixado para trás, removendo o excesso de cobre do laminado revestido de cobre, o cobre é o principal poluente em águas residuais de design de PCB, e folha de cobre é a principal fonte. Além disso, devido à necessidade de conduzir o circuito de cada camada de placa dupla-face e placa multicamada, o circuito de cada camada é conduzido por furos e chapeamento de cobre no substrato, enquanto a primeira camada de chapeamento de cobre no substrato (geralmente resina) e revestimento de cobre sem eletrodos é usado no processo intermediário. 

* Cobre no tamanho das areias

O revestimento de cobre não eletrolítico usa cobre complexo para controlar a velocidade de deposição de cobre estável e a espessura de deposição de cobre. EDTA Cu (ácido etilenodiaminotetracético de cobre e sódio) é comumente usado, mas também há componentes desconhecidos. A água de limpeza do PCB após o revestimento de cobre não eletrolítico também contém cobre complexo. Além disso, existem revestimento de níquel, revestimento de ouro, revestimento de estanho e revestimento de chumbo na produção de PCB, portanto, esses metais pesados ​​também estão contidos.

● Composto orgânico

No processo de fazer gráficos de circuito, gravação de folha de cobre, soldagem de circuito e assim por diante, a tinta é usada para cobrir a folha de cobre que precisa ser protegida e então ela é devolvida. Esses processos produzem uma alta concentração de matéria orgânica, algum COD tão alto quanto 10 ~ 20g / L. Essas águas residuais de alta concentração respondem por cerca de 5% da água total e também são a principal fonte de COD nas águas residuais de produção de PCB.

* PCB Produção Tratamento de águas residuais (Fonte: Porex Filtration)

● Nitrogênio da amônia

De acordo com diferentes processos de produção, alguns processos contêm amônia, cloreto de amônio, etc. na solução de corrosão, que é a principal fonte de nitrogênio amoniacal.

* Recuperação de nitrogênio-amônia de águas residuais e seu uso (Fonte: Researchgate)

● Outros Poluentes

Além dos poluentes principais acima, há ácido, álcali, níquel, chumbo, estanho, manganês, íon cianeto e flúor. Ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico e hidróxido de sódio são usados ​​na produção de PCB. Existem dezenas de soluções comerciais, como solução de ataque químico, solução de galvanoplastia, solução de galvanoplastia, solução de ativação e pré-impregnado. Os componentes são complexos. Além da maioria dos componentes conhecidos, existem alguns componentes desconhecidos, o que torna o tratamento de águas residuais mais complexo e difícil.

Veja também: Processo de fabricação de PCB | 16 etapas para fazer uma placa PCB

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A importância da reciclagem de placas de circuito impresso de resíduos

1. Toxicidade da placa de circuito impresso

Resíduos de placas de circuito impresso (PCB) são um tipo de poluente difícil de degradar e tratar e contém metais pesados. O descarte de resíduos de PCB (como queima, enterramento, etc.) causará poluição de PCB. As placas de circuito geralmente contêm metais tóxicos usados ​​no processo de fabricação, incluindo o mercúrio e o chumbo mais comuns. Ambos têm efeitos profundos na saúde humana

● envenenamento por mercúrio
A toxicidade do mercúrio é um problema tão grande que alguns países propuseram uma proibição total do metal. O envenenamento por mercúrio pode danificar o sistema nervoso central, o fígado e outros órgãos e causar danos sensoriais (visão, linguagem e audição).

● Intoxicação por chumbo

O envenenamento por chumbo pode causar anemia, danos irreversíveis nos nervos, efeitos cardiovasculares, sintomas gastrointestinais e doenças renais. Embora o manuseio de apenas alguns componentes do equipamento, como componentes de computador, não constitua um nível de risco de exposição a essas substâncias, os efeitos são cumulativos - fomos expostos a chumbo e mercúrio de outras fontes, como produtos domésticos, tintas e alimentos (especialmente peixes).

*WAste Poluição da Placa de Circuito Impresso

Como o processo de fabricação da placa de circuito impresso envolve inevitavelmente o uso de produtos químicos, a placa de circuito impresso também contém alguns metais pesados ​​nocivos e outros materiais perigosos que podem representar uma séria ameaça ao nosso meio ambiente.

Cerca de 20 a 50 milhões de toneladas de lixo eletrônico são produzidos a cada ano no mundo, a maioria dos quais são queimados ou despejados em aterros sanitários. Cientistas ambientais estão preocupados com os riscos ecológicos e à saúde humana causados ​​pelo lixo eletrônico, especialmente em países em desenvolvimento que recebem grandes quantidades de lixo eletrônico. A queima de uma mistura de plásticos e metais em uma placa de circuito impresso libera compostos tóxicos como dioxinas e furanos. Em aterros, o metal das placas contamina eventualmente o lençol freático.

* E-lixo empilhado Como um Montanha

Caracterização de resíduos da fabricação de placas de circuito impresso
O processo de fabricação de placas de circuito impresso é uma série de operações difícil e complexa. A maioria das indústrias de placa de circuito impresso em Taiwan usa o método subtrativo.   

Em geral, este processo consiste em uma sequência de escovagem, cura do resistor de corrosão, corrosão, decapagem do resistor, óxido preto, perfuração de orifício, remoção de manchas, revestimento através do orifício, cura do resistor de revestimento, revestimento de circuitos, revestimento de solda, decapagem do resistor de revestimento e gravação de cobre, decapagem de solda, impressão de máscara de solda e nivelamento de ar quente.

Veja também: Glossário de terminologia PCB (para iniciantes) | Design PCB

Devido à complexidade do processo, vários resíduos são gerados durante a fabricação da placa de circuito impresso. 

A Tabela 1 mostra a quantidade de resíduos gerados a partir de um processo típico de placa de circuito impresso multicamada por metro quadrado de placa. Os resíduos sólidos incluem acabamento de borda, revestimento de cobre, película de proteção, pó de perfuração, almofada de perfuração, revestimento de cobertura, placa de resíduos e escória de estanho / chumbo. Os resíduos líquidos incluem soluções gastas inorgânicas / orgânicas de alta concentração, soluções de lavagem de baixa concentração, resistor e tinta.   

Muitas soluções gastas na fabricação de placas de circuito impresso são bases fortes ou ácidos fortes. Essas soluções gastas também podem ter alto teor de metais pesados ​​e altos valores de demanda química de oxigênio (COD). Consequentemente, essas soluções gastas são caracterizadas como resíduos perigosos e sujeitas a rígidas regulamentações ambientais.  

No entanto, algumas das soluções usadas contêm altas concentrações de cobre com alto potencial de reciclagem. Essas soluções foram recicladas por várias usinas de reciclagem com grande benefício econômico por muitos anos.

Recentemente, vários outros resíduos também foram reciclados em escala comercial. Esses resíduos incluem acabamento de borda de placa de circuito impresso, escória de solda de estanho / chumbo, lama de tratamento de águas residuais contendo cobre, solução de PTH de sulfato de cobre, solução de decapagem de rack de cobre e solução de decapagem de estanho / chumbo. 

Tabela 1: Quantidade de resíduos do processo de fabricação de placa de circuito impresso multicamada
item	Desperdício	Caracterização	kg / m2 de PCB
1	Placa de resíduos	perigoso	0.01 ~ 0.3kg / m2
2	Corte de borda	perigoso	0.1 ~ 1.0kg / m2
3	Poeira de perfuração	perigoso	0.005 ~ 0.2kg / m2
4	Pó de cobre	Não perigoso	0.001 ~ 0.01kg / m2
5	Estanho / escória de chumbo	perigoso	0.01 ~ 0.05kg / m2
6	Folha de cobre	Não perigoso	0.01 ~ 0.05kg / m2
7	Placa de alumina	Não perigoso	0.05 ~ 0.1kg / m2
8	Filme	Não perigoso	0.1 ~ 0.4kg / m2
9	Placa de apoio de perfuração	Não perigoso	0.02 ~ 0.05kg / m2
10	Papel (embalagem)	Não perigoso	0.02 ~ 0.05kg / m2
11	Madeira	Não perigoso	0.02 ~ 0.05kg / m2
12	Recipiente	Não perigoso	0.02 ~ 0.05kg / m2
13	Papel (Processamento)	Não perigoso	-
14	Película de tinta	Não perigoso	0.02 ~ 0.1kg / m2
15	Lama de tratamento de águas residuais	perigoso	0.02 ~ 3.0kg / m2
16	gargabe	Não perigoso	0.05 ~ 0.2kg / m2
17	Solução de condicionamento ácido	perigoso	1.5 ~ 3.5 L / m2
18	Solução de gravação básica	perigoso	1.8 ~ 3.2 L / m2
19	Solução de remoção de rack	perigoso	0.2 ~ 0.6 L / m2
20	Solução de decapagem de estanho / chumbo	perigoso	0.2 ~ 0.6 L / m2
21	Solução Sweller	perigoso	0.05 ~ 0.1 L / m2
22	Solução de fluxo	perigoso	0.05 ~ 0.1 L / m2
23	Solução de microetching	perigoso	1.0 ~ 2.5 L / m2
24	Solução de cobre PTH	perigoso	0.2 ~ 0.5 L / m2

A Figura 1 mostra a proporção dos principais resíduos gerados no processo de fabricação da placa de circuito impresso.

Figura 1: Proporções de resíduos gerados na fabricação de placas de circuito impresso

Esse é um dos principais motivos pelos quais defendemos que as placas de circuito impresso não devam ser descartadas em aterros sanitários.

2. Recipientes úteis na placa de circuito impresso

O equipamento eletrônico militar geral ou equipamento eletrônico civil é equipado com placas de circuito impresso, que contêm uma variedade de metais preciosos recicláveis ​​e componentes eletrônicos importantes, alguns dos quais podem ser decompostos, reciclados e reutilizados, como prata, ouro, paládio e cobre. No processo de recuperação, a taxa de recuperação desses metais preciosos pode chegar a 99%.

A placa de circuito impresso é amplamente utilizada e o método de descarte da placa de circuito impresso residual é muito complicado. Pode-se ver que a reciclagem de placas de circuito impresso é favorável ao descarte científico de resíduos eletrônicos de PCBs não recicláveis ​​e reduz a demanda por matérias-primas, como alguns indutores de componentes eletrônicos de PCB, capacitores, etc., que podem melhorar a taxa de utilização de recursos e reduzir o impacto dos resíduos eletrônicos Poluição ambiental.

Embora muitas pessoas acreditem que reciclar equipamentos eletrônicos é tão importante quanto reciclar plásticos e metais. Na verdade, com o número crescente de dispositivos eletrônicos em uso hoje, a reciclagem correta de dispositivos eletrônicos é mais importante do que nunca.

Então, quais são as maneiras de reciclar com eficiência as placas de circuito impresso usadas? A seguir, apresentaremos em detalhes como reciclar placas de circuito impresso.

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Como reciclar placas de circuito impresso?

Três formas principais estão disponíveis

1) Recuperação Térmica
2) Recuperação Química
3) Recuperação Física

Eles têm prós e contras com base em como o metal será reciclado

Vamos dar uma olhada. 

1) Recuperação Térmica

● Prós: Para este processo, você deve aquecer o PCB a uma alta temperatura para recuperar os metais presentes na placa. A recuperação térmica incinerará o FR-4, mas reterá o cobre. 
● Contras: Você pode usar esse método se quiser, mas ele criará gases nocivos no ar, como chumbo e dioxina. 


2) Recuperação Química

● Prós: Aqui, você usará uma camada de ácido para recuperar o metal do PCB. 
● Contras: A placa é colocada no ácido, o que destrói o FR-4 novamente e também cria uma grande quantidade de água residual que precisa de tratamento antes que você possa descartá-la adequadamente. 


3) Recuperação Física

●Pons: Este processo envolve a trituração, esmagamento, quebra e separação do metal dos componentes não metálicos e este método retém todos os componentes metálicos, no entanto.
● Contras: Embora esse método tenha o menor impacto ambiental, ainda existem algumas desvantagens. É um perigo para todos que trabalham ao redor do PCB porque você está enviando poeira, metal e partículas de vidro para o ar, o que pode causar problemas respiratórios se exposto por períodos prolongados. 

Tecnologia de separação de metal

A água residual da fabricação de placas de circuito impresso contém alto nível de Cu2 + e pequena quantidade de outros íons metálicos (principalmente Zn2 +). A separação de íons Cu de outros metais pode melhorar a pureza do cobre reciclado. Uma resina Amberlite XAD-2 modificada com D4EHPA preparada pelo método solvente-não-solvente pode remover íons Zn, deixando íons Cu na solução. A isoterma de troca iônica mostrou que a resina Amberlite XAD-2 modificada com D4EHPA tem maior seletividade do íon Zn do que o íon Cu. Os resultados da extração seletiva demonstraram que a resina Amberlite XAD-2 modificada com D4EHPA pode separar a solução de íons mistos de Zn / Cu. Após dez lotes de contatos, a concentração relativa de íons Cu aumenta de 97% para mais de 99.6%, enquanto a concentração relativa de íons Zn diminui de 3.0% para menos de 0.4%.

* E-lixo Tecnologias de extração de metal (Fonte: RCS Publishing)

Desenvolvimento de produtos reciclados mais inovadores
Como apontado anteriormente, o Cu em águas residuais é tradicionalmente reciclado como óxido de cobre e vendido para fundições. A outra alternativa é preparar partículas de CuO diretamente da água residual. Isso aumentará significativamente o valor do produto reciclado. As partículas de CuO podem ser usadas para preparar supercondutores de alta temperatura, materiais com magnetorresistência gigante, meios de armazenamento magnético, catalisadores, pigmentos, sensores de gás, semicondutores do tipo p e materiais catódicos.

A fim de preparar nanopartículas de CuO, a água residual é primeiro purificada para remover outras impurezas de íons, o que pode ser obtido por resina de troca iônica seletiva, como a resina Amberlite XAD-2 modificada por D4EHPA.     

A Figura 2 mostra que a forma da partícula CuO pode ser controlada com PEG, Triton X-100 e ajuste das condições da solução.

Figura 2: Partículas de CuO com formas variadas

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Reciclagem de PCB - O que você pode reciclar?
A reciclagem de placas de circuito impresso é cara. Apenas a parte metálica da placa de circuito tem valor de reaproveitamento, portanto a parte não metálica deve ser separada do lixo eletrônico, o que é um processo caro.

Existem muitas maneiras de reciclar placas de circuito impresso usadas. Inclui processos hidrometalúrgicos e eletroquímicos. Muitos desses métodos contribuem para a recuperação de sucata de metais preciosos, componentes eletrônicos e conectores.

Tome o cobre como exemplo. Como um dos metais preciosos com alto valor de recuperação, o cobre pode ser reutilizado em uma variedade de aplicações. A primeira vantagem do cobre é sua alta condutividade. Isso significa que ele pode transmitir sinais facilmente sem perder energia no caminho. Isso também significa que os fabricantes não precisam usar muito cobre. Mesmo uma pequena quantidade de trabalho pode ser feita. Na configuração mais comum, uma onça de cobre pode ser transformada em 35 mícrons (cerca de 1.4 polegadas de espessura), cobrindo todo o pé quadrado de um substrato de PCB. O cobre também está disponível e é relativamente barato.

* Máquina de Reciclagem de Placa PCB

Durante o descarte de placas de circuito impresso, o cobre pode infiltrar-se no meio ambiente por meio de mídias como águas residuais e resíduos sólidos. Além de prejudicar o meio ambiente, é um desperdício muito grande, porque o cobre na placa de circuito impresso pode ser muito valioso.

Portanto, a maioria das metas de reciclagem de placas de circuito impresso residuais concentra-se em como reciclar cobre em placas de circuito impresso residuais

Reciclagem de resíduos engenhosos gerado pela indústria de placa de circuito impresso inclui 
(1) recuperação de cobre metálico do acabamento da borda das placas de circuito impresso
(2) recuperação de estanho metálico da escória de solda de estanho / chumbo no processo de nivelamento de ar quente 
(3) recuperação de óxido de cobre de lodo de tratamento de águas residuais
(4) recuperação de cobre da solução de corrosão básica
(5) recuperação de hidróxido de cobre da solução de sulfato de cobre no processo de orifícios passantes (PTH)
(6) recuperação de cobre do processo de decapagem do rack
(7) recuperação de cobre da solução de decapagem de estanho / chumbo no processo de decapagem de solda.

Veja também: Through Hole vs Surface Mount | Qual é a diferença?

Reciclagem de PCB - Como recuperar cobre e estanho?

Devido a anos de estudo por institutos de pesquisa, indústria de reciclagem e promoções governamentais, a reciclagem de resíduos de processos de placas de circuito impresso que contêm recursos valiosos tem sido muito frutífera. Alguns exemplos relatados como bem-sucedidos são descritos a seguir.

A seguir estão alguns métodos principais para recuperação de cobre:

● Recuperação de cobre do acabamento da borda de placas de circuito impresso: 
Para recuperar o cobre da guarnição da borda da placa de circuito impresso, use uma solução de decapagem. Isso dissolve metais preciosos, como ouro, prata e platina, e pode ser reutilizado. O cobre é então separado mecanicamente cortando e aparando a guarnição, e o ciclone é usado para puxar o cobre da resina plástica.

O acabamento da borda da placa de circuito impresso tem alto teor de cobre, variando de 25% a 60%, bem como teor de metais preciosos (> 3 ppm). O processo de recuperação de cobre e metais preciosos do acabamento da borda da placa de circuito impresso é semelhante ao das placas de circuito impresso residuais.

Em geral, o acabamento da borda é processado sozinho com as placas de circuito impresso residuais. 

O processo de reciclagem inclui:
uma. Hidrometalurgia
O acabamento da borda é primeiro tratado com uma solução de decapagem para remover e dissolver metais preciosos, normalmente ouro (Au), prata (Ag) e platina (Pt). Depois de adicionar redutores adequados, os íons de metais preciosos são reduzidos à forma de metal. O Au recuperado pode ser posteriormente processado para preparar cianeto de potássio e ouro comercialmente importante (KAu (CN) 2) por métodos eletroquímicos.

b. Separação mecânica
Após a recuperação dos metais preciosos, o acabamento da borda é posteriormente processado para recuperar o metal de cobre. Em geral, a separação mecânica está envolvida. O acabamento da borda é primeiro retalhado e retificado. Devido à diferença de densidade, as partículas de cobre metálico podem ser separadas da resina plástica por um separador de ciclone.

● Recuperação de cobre da lama de águas residuais: 

O lodo de esgoto na indústria de placa de circuito impresso geralmente contém grandes quantidades de cobre (> 13%, base seca). TPara obter esse cobre, o lodo é aquecido a 600-750 ℃ ​​para produzir o óxido de cobre, que é então convertido em cobre metálico em uma fornalha. A reciclagem do lodo é simples e direta. A prática geral na indústria de reciclagem é aquecer o lodo a 600-750 ° C para remover o excesso de água e converter o hidróxido de cobre em óxido de cobre. O óxido de cobre é então vendido para a fundição para produzir cobre metálico. No entanto, a prática atual consome energia e o impacto ambiental deve ser sujeito a uma avaliação mais aprofundada.

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● Recuperação de cobre da solução de gravação alcalina gasta: 

A solução gasta é gerada a partir do processo de corrosão. UMAajustar a solução para a condição de ácido fraco para produzir hidróxido de cobre e, em seguida, executar o processo de remoção do cobre do lodo de esgoto. Você pode usar a resina de troca iônica seletiva para recuperar o cobre residual no filtrado. A solução de corrosão básica gasta contém cerca de 130-150 g / L de cobre. A solução gasta é primeiro ajustada a uma condição ácida fraca, na qual a maioria dos íons de cobre são precipitados como hidróxido de cobre (II) (Cu (OH) 2). Cu (OH) 2 é filtrado e posteriormente processado para recuperar cobre semelhante ao usado na reciclagem de lodo (Seção 3.3). O cobre remanescente no filtrado (cerca de 3g / L) é posteriormente recuperado com resinas de troca iônica seletiva. Uma vez que o filtrado é ácido, a solução gasta pode ser usada para neutralizar a solução de ataque básico no início deste processo.

Ca (OH) 2 também pode ser convertido em Cu (SO) 4. O hidróxido de cobre é dissolvido em ácido sulfúrico concentrado. Após resfriamento, cristalização, filtração ou centrifugação e secagem, Cu (SO) 4 é obtido.    

A Figura 3 mostra o processo de reciclagem.

Figura 3: Recuperação de cobre da solução de ataque ácido (básico)

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● Recuperação de hidróxido de cobre da solução de sulfato de cobre no processo de galvanoplastia através do orifício (PTH): 
A solução é colocada no reator e agitada, enquanto a temperatura é reduzida para 10-20 ℃ por um refrigerador. Uma centrífuga foi usada para recuperar o cristal de sulfato de cobre, e o valor de pH do efluente foi ajustado para recuperar o hidróxido de cobre remanescente.

O sulfato de cobre gasto gerado a partir da fabricação de PTH contém íons de cobre em uma concentração entre 2-22 g / L. A solução gasta é carregada no reator. A solução é agitada enquanto a temperatura é baixada por um resfriador para 10-20 ° C, no qual o cristal de sulfato de cobre precipita da solução. O cristal de sulfato de cobre é recuperado por centrifugação. O pH do efluente é ainda reajustado à condição básica para recuperar o cobre remanescente como Cu (OH) 2, cujo processo de reciclagem é conforme descrito anteriormente. 

A Figura 4 mostra o processo.

Figura 4: Recuperação de hidróxido de cobre da solução de sulfato de cobre no processo PTH

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● Recuperação de cobre do processo de decapagem do rack: 
Para recuperar o cobre do ácido nítrico residual, use um reator de eletrodeposição para deposição eletrolítica para recuperar íons de cobre na forma de cobre metálico.

O processo de decapagem é feito para retirar o cobre da cremalheira e utiliza ácido nítrico. O cobre no ácido nítrico gasto está na forma de íon cobre. Portanto, o íon cobre (aproximadamente 20 g / L) pode ser recuperado diretamente por eletro-ganho. Sob condições eletroquímicas adequadas, os íons de cobre podem ser recuperados como cobre metálico. Os outros íons metálicos na solução gasta também podem ser reduzidos e depositados junto com o cobre no cátodo. Após o processo eletroquímico, a solução de ácido nítrico contém cerca de 2 g / L de cobre e alguns vestígios de outros íons metálicos. A solução pode ser usada como solução nítrica para retirar o rack. A eficiência de remoção não é afetada pela presença de íons metálicos.

Figura 5: Recuperação de cobre do processo de separação do rack de cobre

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● Recuperação de cobre da solução de decapagem de estanho / chumbo, recuperação de cobre do processo de decapagem de estanho: 

Após o processo de corrosão, a placa de solda de estanho / chumbo de proteção deve ser removida para expor as conexões de cobre. A placa de circuito impresso é imersa em ácido nítrico ou solução de remoção de fluoreto de hidrogênio para descascar o estanho e o chumbo da placa de estanho. Os óxidos de cobre, chumbo e estanho precipitados podem ser recuperados por eletrodeposição e podem ser filtrados. A solda de estanho / chumbo pode ser removida por imersão das placas de circuito impresso em solução de remoção de ácido nítrico ou fluoreto de hidrogênio (HF) (20% H2O2, 12% HF). A solução usada contém 2-15 g / L de íon Cu, 10-120 g / L de íon de estanho e 0-55 g / L de íon Pb. O cobre e o chumbo podem ser recuperados por um processo eletroquímico. Durante o processo, o íon de estanho é precipitado como óxidos, que são pressionados por filtro para recuperar óxidos de estanho valiosos. O filtrado tem baixo teor de íons metálicos e pode ser usado como solução de decapagem de estanho / chumbo após o reajuste da composição.    


O processo de reciclagem é mostrado na Figura 6.

Figura 6: Reciclagem de solução de decapagem de estanho / chumbo

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● Recuperação de estanho do nivelamento de ar quente (escória de solda) processar: 
A escória de estanho / chumbo-estanho será produzida durante o processo de nivelamento por ar quente, que é adequado para reciclagem. O estanho é separado pelo aquecimento da escória em um forno reverberatório em cerca de 1400 a 1600 graus Celsius, a escória é removida para remover o ferro e, em seguida, é colocada em um forno de fusão contendo enxofre para remover o cobre.

Embora esses processos pareçam demorados, depois de estabelecer um sistema para reciclar os materiais da placa de circuito impresso, você pode facilmente passar por eles e reciclar alguns metais valiosos para reutilização ou venda, de modo a proteger o meio ambiente ao mesmo tempo.

A escória de solda de estanho / chumbo gerada a partir de processos de nivelamento de ar quente e de revestimento de solda contém aproximadamente 37% de chumbo (Pb) e 63% de metais e óxidos de estanho (Sn). A escória também pode conter aproximadamente 10,000 ppm de Cu e uma pequena quantidade de Fe. A escória é primeiro aquecida em um forno reverberatório (1400-1600 ° C) e reduzida a metais por redução de carbono.

Durante a operação de remoção de escória, a impureza de ferro é removida. Para atingir o padrão de solda Sn63, do qual Cu <0.03%, a quantidade residual de cobre também deve ser removida. Isso pode ser conseguido colocando o metal fundido em um forno de fusão com a adição de enxofre. O enxofre reage com o cobre para formar monossulfeto de cobre (CuS), que pode ser removido como escória. A proporção de estanho e chumbo é analisada com fluorescência de raios-X (XRF) e reajustada para atender aos padrões em Taiwan pela adição de metais de Sn e Pb de alto grau.        

Figura 7: Processo de reciclagem de estanho / chumbo

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As placas de circuito impresso geralmente são recicladas por desmontagem. A desmontagem envolve a remoção de componentes minúsculos do PCB. Depois de restaurados, muitos desses componentes podem ser reutilizados. Os componentes comuns do PCB incluem um capacitor, switch, tomada de áudio, plugue de TV, resistor, motor, parafuso, CRT, led e transistor. Remover PCB requer ferramentas especiais e manuseio muito cuidadoso.


Como tornar os resíduos de placas de circuito impresso mais recicláveis?
Como um fabricante e vendedor de placas de circuito impresso mundialmente famoso de primeira classe, a FMUSER sempre presta atenção à tecnologia de produção e às habilidades de design de placas de circuito impresso, mas, ao mesmo tempo, também estamos tentando reciclar essas placas de circuito impresso residuais, na esperança de reduzir o impacto desse tipo de lixo eletrônico no meio ambiente e na ecologia. No entanto, até agora, não encontramos nenhuma maneira de fazer com que as placas de circuito impresso sejam desperdiçadas. O processo de reciclagem das placas de circuito tornou-se mais eficiente ou fácil, mas ainda estamos trabalhando para isso.

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Qual é o futuro da reciclagem de placas de circuito impresso?
Através dos métodos acima, você pode reciclar facilmente cobre e estanho em placas de circuito impresso, bem como alguns outros componentes eletrônicos. Na prática contínua, você pode até mesmo distinguir entre THT (tecnologia de furo passante) e SMT (montagem em superfície). O PCB montado por dois métodos diferentes de montagem de PCB é diferente na separação, mas a FMUSER recomenda que não importa qual método você use para reciclar os resíduos PCB, preste atenção à saúde e segurança pessoal e à saúde e segurança ambiental em todos os momentos.

Os processos comerciais de reciclagem de resíduos da indústria de placas de circuito impresso se concentram principalmente na recuperação de cobre e metais preciosos. Recentemente, o preço médio do cobre aumentou significativamente devido ao desequilíbrio entre oferta e demanda. Esta é a força motriz por trás do desenvolvimento bem-sucedido da indústria de reciclagem de cobre em Taiwan. No entanto, ainda existem muitas questões que precisam ser abordadas.

A reciclagem da parte não metálica das placas de circuito impresso, entretanto, é relativamente pequena. Foi demonstrado, em pequena escala comercial, que o material plástico pode ser utilizado para materiais de arte, madeira artificial e materiais de construção. No entanto, o nicho de mercado é bastante limitado. A maioria dos resíduos não metálicos de placas de circuito impresso são, portanto, tratados como aterro (76% -94%). 

Nos Estados Unidos, as porções não metálicas das placas de circuito impresso são usadas atualmente como matéria-prima para a produção por diversas indústrias. Em madeira serrada de plástico, dá força à "madeira"; no concreto, aumenta a resistência, tornando o concreto mais leve e proporcionando um valor de isolamento dez vezes maior do que o concreto padrão. Também está sendo usado na indústria de compósitos como enchimento em resinas para fazer de tudo, desde móveis a placas de premiação. Mais pesquisas sobre este assunto são necessárias no futuro.

Tendo em vista os processos comerciais atuais, os produtos reciclados não têm grande valor. O desenvolvimento de produtos reciclados mais inovadores ajudará a indústria, ampliando o mercado para novos terrenos. Além dos esforços da indústria de reciclagem, a própria indústria de placas de circuito impresso também deve promover e praticar a minimização de resíduos. As instalações podem reduzir significativamente a produção de resíduos para minimizar o risco ambiental secundário do transporte de resíduos.

Todos temos a responsabilidade de proteger o meio ambiente!

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