废弃PCB再利用技术的新进展

　　当前，围绕着欧盟的WWWE指令及世界各地区、各国家类似此内容法规的实施（或即将开始全面实施），废弃电子产品回收、再利用成为了一项很重要的工作。废弃PCB的再利用，企业在采用技术上一般要从三个方面应获得效益来考虑：（1）获得环境效益。达到对全球性或地区性的环境保护的效益，即对空气、水质、土壤以及人类健康不再受到影响。（2）再利用效益。达到废弃PCB的再利用、再商品化，并以尽量把无法再利用的废弃物量，减少到最低限度为原则。（3）低成本效益。对废弃PCB的再利用的加工，需要的费用应低。而获得这种低成本效益，是与在加工处理中所运用什么样的工艺技术密切相关。

废弃PCB中金属的回收

2．1干式法回收废弃PCB中的金属

　　采用金属冶炼法回收在废弃PCB中的金属，在冶炼加工之前要实施前处理。它的前处理，采用干馏或粉碎的手段，将金属和搭载在PCB上的电子部品等进行分离。这一拆解、分离、筛选的工程，是较为容易进行的。废弃PCB成分的分离与筛选可利用它们的粒度、相对密度的差异进行分离。也可以通过静电、磁力、风力等加以筛选、分离。但总是以提高金属的回收率为主要目的。需要注意的是，采用干馏的方法，会产生一定量的气体。在这些气体中会有含溴阻燃剂的存在，因此需将它们在2次燃烧炉中得到完全的燃烧处理。为了防止溴化物在高燃烧中可能产生，燃烧后的气体要利用冷水进行迅速降温的处理。在排放回收中废水的处理设施方面，要特别注意实现所排出液体达到无公害的标准要求。

　　通过筛选、分离手段，将被回收物中的金属含有率提高后，再投入铜的精炼加工。利用炼铜方法，将废弃PCB中铜成分的提取过程，是首先将废弃PCB投入到自熔炉中，然后通过转炉、精炼炉进行熔炼，并利用电解将铜提取出。在熔炼中得到的炉渣，含有大量的玻璃纤维中存在的SiO2成分，通过对它的回收，成为用于胶粘剂原料（填充材料）、铺路用材料等再生品。

　　对废弃手机中金属回收再利用，现很流行的处理方法是干式法。它是首先将手机中的电池等去除，然后对整个机体进行的回收再利用的处理。

2．2 湿式法回收废弃PCB中的金属

　　采用湿式法对废弃PCB中金属回收，主要适用于对贵金属含有率高的印制电路板和部品的回收再利用。一项美国发明专利（美国专利：2713231）提出用酸溶液使得PCB上的金属成为离子化并溶出，再添加碱析出银等，达到回收的目的。在有关此方面的研究内容的专利中（特开平9-324222）中，还提出了将废弃PCB的破碎物浸入到无机酸和过氧化氢混合液中，溶出中所要得取的金属物的方法。还有的日本公司近期开发出一种可节省能源从废弃PCB中提取金属的方法。它是利用配位剂选取铜金属，实现对它的回收（特开平8-85736：“热固性树脂的热分解方法及其装置”）。

2.3．废弃PCB中的各组成成分的分离 

　　近年除了对废弃PCB中的金属回收外，还在对PCB的其它组份再利用的研究，也获得了不小的进展。这方面的技术进展突出表现在被回收的各个成分的分离、提纯方面。在PCB用基板材料的制造中，为达到PCB的高可靠性、高的层间粘接性，一般采用的树脂粘合剂是采用了环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。这些热固性树脂在固化成型后，成为了不溶不熔性的高分子物，这就造成对它的分离、去除、再利用的困难。

2.4．废弃PCB中卤素成分的脱除 

　　一般电气产品、家用电器等为了安全性，而在PCB的树脂中加入了卤素、锑化合物等阻燃剂。目前认为它对环境、人体是有害的。因此在回收废弃PCB的研究中，脱除废弃PCB中卤素成分，已经成为一个重要研究、开展的工作。国外有关研究部门的测试结果表明：在20世纪90年代出品的台式计算机用PCB中，含溴成分占9% （以PCB重量为100计的重量比）左右。电视机、办公用电子产品（OE）等的PCB（一般多采用酚醛-纸基覆铜板为基材），它的含溴成分占4.4 % —5.3 % ，锑成分占0.4 % —0.9 % 。

　　脱除废弃PCB中卤素成分，主要是脱除存在于PCB中的作为阻燃剂的溴素物。自20世纪60年代起，世界在脱除卤素技术方面的研究工作开始兴起。而现今的脱除卤素工作，主要是要达到废弃PCB回收、再利用的“无害化”。对PCB中含有的卤素物的脱除处理，是将结合在苯环上的卤原子与苯环分离，从理论上讲，氯原子与苯环之间的分离需916KJ/mol的能量，而需879KJ/mol能量才可将溴原子与苯环实现分离。

　　在脱除处理的方法上，目前出现了许多不同工艺路线的研究成果：

　　（1）氢化法

　　在近期出现的各种脱卤发明专利中，其数量最多的是氢化法的工艺路线。这种通过氢化反应脱除PCB中卤素的方法，主要是在金属催化剂的存在下，被处理的PCB接触氢气，产生卤原子与氢原子之间的反应。而所进行的金属催化剂，一般是以活性碳作为载体的钯等贵金属，也有的研究成果采用了氢化锂基铝等氢化催化剂。而氢的给予剂多采用的是甲酸或甲酸盐。

　　（2）热分解法

　　对废弃PCB中含有卤素阻燃剂的树脂进行热分解加工，使含有卤素的树脂得到液相分解或导致油化（原油资源化），再将被游离出的卤素物与所添加的碱性化合物进行反应，提取出含卤素物。在这种脱除卤素的一些专利（如：特开平10-24274、特开2001-172426、特开平9-262565、特开平9-249581等）中，各自所接触性碱性催化剂品种、反应温度有所差异。废弃PCB中的含卤素树脂，多为含溴环氧树脂。采用热分解法分离出溴素后，所添加的碱性催化剂（钾盐），还与分离出的溴素进行反应，形成可便于回收的溴化钾。这种热分解法在回收卤素物方面，表现得较比氢化法更严密些。其游离卤素得到较完全的回收利用。

　　（3）固相反应法

　　采用金属化合物与废弃PCB中的树脂进行干式混合，并产生固相反应，使存在于废弃PCB的树脂中的卤素被分离，并以形成卤化盐的形态被提取出。这种脱除废弃PCB中卤素成分的固相反应法，所用的金属化合物主要选用氧化钙、氧化铁、二氧化硅、氧化铝等。

　　（4）生化法

　　利用微生物脱除废弃PCB中卤素的方法，在近年也有人提出。但是使用这类方法脱除、处理，使得卤素的浓度达到ppm级，需要花费的时间较长（数天，甚至数月），因此对大批量的废弃PCB中卤素的脱除加工是不适宜的。

　　（5）电解法

　　有关研究成果提出了电解法脱除PCB中卤素的方法。并认为这是在今后有广泛采用可能性的一类工艺方法。它是将废弃PCB的树脂中卤素化合物溶解在有机溶剂中，通过电解反应而分离出。