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Comment recycler un circuit imprimé de déchets? | Ce que vous devez savoir

Date:2021/4/2 15:51:00 Hits:




"La pollution des déchets de circuits imprimés est devenue un problème grave dans le monde entier, comment recycler les déchets de PCB et que faut-il savoir? Nous couvrons tout ce dont vous avez besoin sur cette page!"


Les progrès de la science et de la technologie nous facilitent la vie, mais ils entraînent souvent une série de problèmes, en particulier pour les circuits imprimés. Le PCB est étroitement lié à notre vie quotidienne. Un traitement inapproprié des cartes de circuits imprimés entraînera une pollution de l'environnement, un gaspillage de ressources et d'autres problèmes. Par conséquent, comment recycler et recycler efficacement les circuits imprimés des déchets est devenu l'un des problèmes clés de l'époque. 


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Contenu

1) Quelles industries ont le circuit imprimé Boards pour Electronics?

2) Quelle est le Phytotoxicité du Ci impriméConseil d'administration?

3) Quoi est l'importance de PCB Recyclage?

4) 3 façons principales de PCB Recyclage

5) PCB Recyclage - Que pouvez-vous Recycler?

6) Recyclage des PCB - Comment récupérer le cuivre et le Tin?

7) Comment fabriquer un circuit imprimé de déchets Plus recyclable?

8) Quel est l'avenir du recyclage des circuits imprimés?


Dans le article précédent, nous avons mentionné la définition de la carte de circuit imprimé: la carte de circuit imprimé (PCB) est généralement utilisé pour connecter des composants électriques dans des équipements électroniques. C'est fait de différents matériaux non conducteurs, comme la fibre de verre, la résine époxy composite ou d'autres matériaux stratifiés. La plupart des PCB sont plats et rigides, tandis que les substrats flexibles peuvent rendre les circuits imprimés adaptés à une utilisation dans un espace complexe. 


Dans ce partager, je vais vous montrer tout ce que vous devez savoir sur le recyclage des déchets de circuits imprimés.


A lire également: Qu'est-ce qu'une carte de circuit imprimé (PCB)? Tout ce que tu dois savoir


Quelles industries ont des cartes de circuits imprimés pour l'électronique?

Presque tous les équipements électroniques dans diverses industries sont équipés de circuits imprimés, tels que des ordinateurs, des téléviseurs, des appareils de navigation automobile, des systèmes d'imagerie médicale, etc.



*PLes circuits imprimés imprimés sont partout


La carte de circuit imprimé (PCB) est encore largement utilisée dans presque tous équipements et instruments de précision, d'une variété de petits équipements grand public à de gros équipements mécaniques. 



Les PCB sont très courants dans les différents équipements électroniques suivants:

1. Carte de circuit de télécommunication, carte de communication réseau, carte de circuit imprimé, unité de batterie, carte de circuit imprimé (carte mère PC et carte interne), ordinateur portable, tablette et carte nue.
2. Bureau (maître et interne du PC), carte mère d'ordinateur portable, tablette
3. Carte secondaire (réseau, vidéo, carte d'extension, etc.)
4. Carte de circuit imprimé du disque dur (sans disque ni boîtier)
5. Serveur et carte mère, carte, fond de panier (tableau d'affichage), etc.
6. Tableau des équipements de télécommunication et de réseau
7. Carte de téléphone portable (la batterie doit être retirée)
8. Circuit imprimé plat
9. Circuit imprimé militaire
10. Le circuit imprimé de l'aviation
11. etc.


Industrie d'application de la carte de circuit imprimé et de sa classification d'équipement:

1. Santé - Dispositifs médicaux
2. Militaire et défense - Appareils de communication
3. Sûreté et sécurité - Dispositifs intelligents
4. Éclairage - LED
5. Aérospatiale - Équipement de surveillance
6. Fabrication - Dispositifs internes
7. Maritime - Systèmes de navigation
8. Electronique grand public - Appareils de divertissement
9. Automobile - Systèmes de contrôle
10. Télécommunications - Matériel de communication
11. etc.

Une carte de circuit imprimé (PCB) permet la création de circuits électroniques volumineux et complexes dans un petit espace. En plus de répondre aux besoins et aux concepts de conception des concepteurs de circuits imprimés pour obtenir une disposition de composants électroniques et une conception de circuits imprimés hautement libres grâce à la conception manuelle (dessin CAO) et à la conception automatique (routeur automatique), il peut également répondre en continu à divers types de produits électroniques en tant que noyau composant de presque tous les produits électroniques Différents besoins des différents consommateurs.


Une conception de circuits imprimés efficace peut aider à réduire la possibilité d'erreurs et de courts-circuits. Si vous cherchez services professionnels de conception de circuits imprimés, S'il vous plaît Contactez FMUSER. Ils vous fournissent un ensemble complet de services de conception de circuits imprimés, comprenant un éditeur de circuits imprimés, une technologie de capture de conception, un routeur interactif, un gestionnaire de contraintes, une interface pour la fabrication de CAO et des outils de composants. FMUSER complétera l'ensemble du processus Vous aider et résoudre vos problèmes, vous aider à obtenir une meilleure conception de PCB, laissez-nous vous aider!



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A lire également: Conception de circuits imprimés | Organigramme du processus de fabrication de PCB, PPT et PDF


Quelle est la toxicité du circuit imprimé?
La conception et la production de cartes de circuits imprimés se font principalement dans le stratifié gainé de cuivre pour éliminer l'excès de cuivre et former un circuit.La carte de circuits imprimés multicouche doit également connecter chaque couche. Parce que la carte de circuit imprimé est de plus en plus fine, la précision de traitement augmente, ce qui entraîne une production de PCB de plus en plus complexe. Son processus de production comporte des dizaines de processus, chaque processus contient des substances chimiques dans les eaux usées. Les polluants dans les eaux usées provenant de la conception et de la production de PCB sont les suivants:

● Cuivre

Parce que le circuit est laissé pour compte en éliminant l'excès de cuivre du stratifié recouvert de cuivre, le cuivre est le principal polluant dans les eaux usées de conception de PCB, et la feuille de cuivre est la principale source. De plus, en raison de la nécessité de conduire le circuit de chaque couche de carte double face et de carte multicouche, le circuit de chaque couche est conduit par perçage de trous et placage de cuivre sur le substrat, tandis que la première couche de placage de cuivre sur le substrat (généralement de la résine) et un placage de cuivre autocatalytique est utilisé dans le processus intermédiaire. 




* Cuivre en taille de sable


Le placage de cuivre autocatalytique utilise du cuivre complexe pour contrôler la vitesse de dépôt de cuivre stable et l'épaisseur de dépôt de cuivre. L'EDTA Cu (acide sodium cuivre éthylènediaminetétraacétique) est couramment utilisé, mais il existe également des composants inconnus. L'eau de nettoyage du PCB après le placage de cuivre autocatalytique contient également du cuivre complexe. De plus, il y a placage de nickel, placage d'or, placage d'étain et placage de plomb dans la production de PCB, ces métaux lourds sont donc également contenus.


● Composé organique

Dans le processus de création de graphiques de circuits, de gravure de feuilles de cuivre, de soudage de circuits, etc., de l'encre est utilisée pour recouvrir la feuille de cuivre qui doit être protégée, puis elle est renvoyée. Ces processus produisent une concentration élevée de matière organique, certains DCO atteignant 10 ~ 20 g / L. Ces eaux usées à haute concentration représentent environ 5% de l'eau totale et sont également la principale source de DCO dans les eaux usées de la production de PCB.




* PCB Fabrication Traitement des eaux usées (Source: Filtration Porex)


● L'azote ammoniacal

Selon différents procédés de production, certains procédés contiennent de l'ammoniac, du chlorure d'ammonium, etc. dans la solution de gravure, qui est la principale source d'azote ammoniacal.




* Récupération d'ammoniac-azote des eaux usées et son utilisation (Source : Researchgate)


● Autres polluants

En plus des principaux polluants ci-dessus, il existe des acides, des alcalis, du nickel, du plomb, de l'étain, du manganèse, des ions cyanure et du fluor. L'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'hydroxyde de sodium sont utilisés dans la production de PCB. Il existe des dizaines de solutions commerciales, telles qu'une solution de gravure, une solution de placage autocatalytique, une solution de galvanoplastie, une solution d'activation et un préimprégné. Les composants sont complexes. Outre la plupart des composants connus, il existe quelques composants inconnus, ce qui rend le traitement des eaux usées plus complexe et difficile.


A lire également: Processus de fabrication de PCB | 16 étapes pour fabriquer une carte PCB


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L'importance du recyclage des déchets de circuits imprimés


1. Toxicité de la carte de circuit imprimé

Les déchets de cartes de circuits imprimés (PCB) sont un type de polluant difficile à dégrader et à traiter et qui contient des métaux lourds. L'élimination des déchets de PCB (tels que la combustion, l'enfouissement, etc.) entraînera une pollution par les PCB. Les circuits imprimés contiennent souvent des métaux toxiques utilisés dans le processus de fabrication, y compris le mercure et le plomb les plus courants. Les deux ont des effets profonds sur la santé humaine


● Empoisonnement au mercure
La toxicité du mercure est un tel problème que certains pays ont proposé une interdiction totale du métal. L'intoxication au mercure peut endommager le système nerveux central, le foie et d'autres organes et entraîner des lésions sensorielles (vision, langage et audition).

● Intoxication au plomb

Le saturnisme peut entraîner une anémie, des lésions nerveuses irréversibles, des effets cardiovasculaires, des symptômes gastro-intestinaux et une maladie rénale. Bien que la manipulation de certains composants de l'équipement, tels que les composants informatiques, ne constitue pas un niveau de risque d'exposition à ces substances, les effets sont cumulatifs - nous avons été exposés au plomb et au mercure provenant d'autres sources, telles que les produits ménagers, les peintures et les aliments. (en particulier le poisson).




*WPollution des circuits imprimés aste


Comme le processus de fabrication des circuits imprimés implique inévitablement l'utilisation de produits chimiques, les circuits imprimés contiennent également des métaux lourds nocifs et d'autres matières dangereuses qui peuvent constituer une menace sérieuse pour notre environnement.

Environ 20 à 50 millions de tonnes de déchets électroniques sont produites chaque année dans le monde, dont la plupart sont brûlées ou jetées dans des décharges. Les scientifiques de l'environnement sont préoccupés par les risques écologiques et pour la santé humaine causés par les déchets électroniques, en particulier dans les pays en développement recevant de grandes quantités de déchets électroniques. La combustion d'un mélange de plastiques et de métaux dans une carte de circuit imprimé libère des composés toxiques tels que des dioxines et des furanes. Dans les décharges, le métal sur les panneaux finit par contaminer les eaux souterraines.




* E-déchets empilés Comme un La Montagne


Caractérisation des déchets issus de la fabrication des circuits imprimés
Le processus de fabrication des cartes de circuits imprimés est une série d'opérations difficiles et complexes. La plupart des industries des circuits imprimés à Taiwan utilisent la méthode soustractive.   

En général, ce processus consiste en une séquence de brossage, de durcissement de la résistance de gravure, de gravure, de dénudage de résistance, d'oxyde noir, de perçage de trous, de dépouillement, de placage à travers le trou, de durcissement de la résistance de placage, de placage de circuits, de placage de soudure, de dénudage de résistance de placage et gravure sur cuivre, dénudage de soudure, impression de masque de soudure et nivellement à l'air chaud.


A lire également: Glossaire de terminologie PCB (pour les débutants) | Conception de PCB

En raison de la complexité du processus, divers déchets sont générés lors de la fabrication des cartes de circuits imprimés. 

Le tableau 1 montre la quantité de déchets générés par un processus typique de carte de circuit imprimé multicouche par mètre carré de carte. Les déchets solides comprennent les garnitures de bord, le revêtement en cuivre, le film de protection, la poussière de forage, la plate-forme de forage, le revêtement de couverture, les déchets de carton et les scories d'étain / plomb. Les déchets liquides comprennent les solutions usées inorganiques / organiques à haute concentration, les solutions de lavage à faible concentration, la résistance et l'encre.   

De nombreuses solutions usagées issues de la fabrication de circuits imprimés sont des bases fortes ou des acides forts. Ces solutions usées peuvent également avoir une teneur élevée en métaux lourds et des valeurs élevées de demande chimique en oxygène (DCO). Par conséquent, ces solutions usées sont caractérisées comme des déchets dangereux et soumises à des réglementations environnementales strictes.  

Néanmoins, certaines des solutions usées contiennent des concentrations élevées de cuivre avec un potentiel de recyclage élevé. Ces solutions ont été recyclées par plusieurs usines de recyclage avec un grand bénéfice économique pendant de nombreuses années.

Récemment, plusieurs autres déchets ont également été recyclés à une échelle commerciale. Ces déchets comprennent les garnitures de bord des cartes de circuits imprimés, les crasses de soudure à l'étain / plomb, les boues de traitement des eaux usées contenant du cuivre, la solution de sulfate de cuivre PTH, la solution de décapage du support de cuivre et la solution de décapage usée à l'étain / plomb. 


Tableau 1: Quantité de déchets provenant du processus de fabrication de cartes de circuits imprimés multicouches
Révision
Déchets
Caractérisation
kg / m2 de PCB
1 Planche à déchets
Hasardeux

0.01 ~ 0.3 kg / m2

2 Bordure Hasardeux
0.1 ~ 1.0 kg / m2
3 Poussière de forage de trous Hasardeux

0.005 ~ 0.2 kg / m2

4 Poudre de cuivre
Non dangereux

0.001 ~ 0.01 kg / m2

5

Scories d'étain / plomb

Hasardeux

0.01 ~ 0.05 kg / m2

6 Feuille de cuivre Non dangereux

0.01 ~ 0.05 kg / m2

7 Plaque d'alumine Non dangereux

0.05 ~ 0.1 kg / m2

8 Film Non dangereux

0.1 ~ 0.4 kg / m2

9 Planche de support de forage Non dangereux

0.02 ~ 0.05 kg / m2

10 Papier (emballage) Non dangereux
0.02 ~ 0.05 kg / m2
11 Bois Non dangereux

0.02 ~ 0.05 kg / m2

12 Contenant Non dangereux

0.02 ~ 0.05 kg / m2

13 Papier (traitement) Non dangereux
-
14 Film d'encre Non dangereux

0.02 ~ 0.1 kg / m2

15 Boue de traitement des eaux usées Hasardeux

0.02 ~ 3.0 kg / m2

16 Gargabe Non dangereux

0.05 ~ 0.2 kg / m2

17 Solution de gravure acide Hasardeux

1.5 à 3.5 L / m2

18 Solution de gravure basique Hasardeux

1.8 à 3.2 L / m2

19 Solution de décapage de rack Hasardeux

0.2 à 0.6 L / m2

20 Solution de décapage étain / plomb Hasardeux

0.2 à 0.6 L / m2

21 Solution Sweller Hasardeux

0.05 à 0.1 L / m2

22

Solution de flux

Hasardeux

0.05 à 0.1 L / m2

23 Solution de micro-gravure Hasardeux 1.0 à 2.5 L / m2
24 Solution de cuivre PTH Hasardeux 0.2 à 0.5 L / m2

La figure 1 montre le rapport des principaux déchets générés par le processus de fabrication de la carte de circuit imprimé.



Figure 1: Proportions de déchets générés par la fabrication de cartes de circuits imprimés




C'est l'une des principales raisons pour lesquelles nous préconisons de ne pas jeter les déchets de cartes de circuits imprimés dans les décharges.

2. Conteneurs utiles dans le circuit imprimé

L'équipement électronique militaire général ou l'équipement électronique civil sont équipés de cartes de circuits imprimés, qui contiennent une variété de métaux précieux recyclables et d'importants composants électroniques, dont certains peuvent être décomposés, recyclés et réutilisés, tels que argent, or, palladium et cuivre. Dans le processus de récupération, le taux de récupération de ces métaux précieux peut atteindre 99%.




La carte de circuit imprimé est largement utilisée et la méthode d'élimination de la carte de circuit imprimé de déchets est très compliquée. On peut voir que le recyclage des déchets de circuits imprimés est propice à l'élimination scientifique des déchets électroniques PCB non recyclables et réduit la demande de matières premières, telles que certains inducteurs de composants électroniques PCB, condensateurs, etc., ce qui peut améliorer le taux d'utilisation. des ressources et réduire l'impact des déchets électroniques. Pollution de l'environnement.

Bien que de nombreuses personnes croient que le recyclage des équipements électroniques est aussi important que le recyclage des plastiques et des métaux. En fait, avec le nombre croissant d'appareils électroniques utilisés aujourd'hui, le recyclage correct des appareils électroniques est plus important que jamais.

Alors, quels sont les moyens de recycler efficacement les déchets de cartes de circuits imprimés? Ensuite, nous présenterons en détail comment recycler les cartes de circuits imprimés.


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Comment recycler les cartes de circuits imprimés?


Trois moyens principaux sont disponibles

1) Récupération thermique
2) Récupération chimique
3) Récupération physique


Ils ont des avantages et des inconvénients en fonction de la manière dont le métal sera recyclé

Nous allons jeter un coup d'oeil. 

1) Récupération thermique


● Avantages: Pour ce processus, vous devez chauffer le PCB à une température élevée pour récupérer les métaux présents sur la carte. La récupération thermique incinérera le FR-4 mais conservera le cuivre. 
● Inconvénients: Vous pouvez utiliser cette méthode si vous le souhaitez, mais cela créera des gaz nocifs dans l'air comme le plomb et la dioxine. 


2) Récupération chimique

● Avantages: Ici, vous utiliserez un lit d'acide pour récupérer le métal du PCB. 
● Inconvénients: Le panneau est mis dans l'acide, ce qui détruit à nouveau le FR-4 et crée également une grande quantité d'eaux usées qui doivent être traitées avant que vous puissiez les éliminer correctement. 


3) Récupération physique

● Pons: Ce processus implique le déchiquetage, l'écrasement, la rupture et la séparation du métal des composants non métalliques et cette méthode conserve cependant tous les composants métalliques.
● Inconvénients: Bien que cette méthode ait le moins d'impact sur l'environnement, il y a encore quelques inconvénients. C'est un danger pour tous ceux qui travaillent autour du PCB parce que vous envoyez de la poussière, du métal et des particules de verre dans l'air, ce qui peut entraîner des problèmes respiratoires en cas d'exposition prolongée. 



Technologie de séparation des métaux

Les eaux usées provenant de la fabrication de cartes de circuits imprimés contiennent un niveau élevé de Cu2 + et une petite quantité d'autres ions métalliques (principalement Zn2 +). La séparation des ions Cu des autres métaux peut améliorer la pureté du cuivre recyclé. Une résine Amberlite XAD-2 modifiée D4EHPA préparée par une méthode solvant-non solvant peut éliminer les ions Zn, laissant des ions Cu dans la solution. L'isotherme d'échange d'ions a montré que la résine Amberlite XAD-2 modifiée par D4EHPA a une sélectivité en ion Zn plus élevée que l'ion Cu. Les résultats d'extraction sélective ont démontré que la résine Amberlite XAD-2 modifiée par D4EHPA peut séparer la solution d'ions mixtes Zn / Cu. Après dix lots de contacts, la concentration relative en ions Cu augmente de 97% à plus de 99.6%, tandis que la concentration relative en ions Zn diminue de 3.0% à moins de 0.4%.




* E-déchets Technologies d'extraction de métaux (Source: RCS Publishing)


Développement de produits recyclés plus innovants
Comme indiqué précédemment, le Cu contenu dans les eaux usées est traditionnellement recyclé sous forme d'oxydes de cuivre et vendu aux fonderies. L'autre alternative est de préparer des particules de CuO directement à partir des eaux usées. Cela augmentera considérablement la valeur du produit recyclé. Les particules de CuO peuvent être utilisées pour préparer des supraconducteurs à haute température, des matériaux à magnétorésistance géante, des supports de stockage magnétique, des catalyseurs, des pigments, des capteurs de gaz, des semi-conducteurs de type p et des matériaux de cathode.

Afin de préparer des nanoparticules de CuO, les eaux usées sont d'abord purifiées pour éliminer d'autres impuretés ioniques, ce qui peut être obtenu par une résine échangeuse d'ions sélective telle que la résine Amberlite XAD-2 modifiée par D4EHPA.     

La figure 2 montre que la forme des particules de CuO peut être contrôlée avec du PEG, du Triton X-100 et un ajustement des conditions de la solution.




Figure 2: Particules de CuO de forme variée


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Recyclage des PCB - Que pouvez-vous recycler?
Le recyclage des cartes de circuits imprimés de rebut coûte cher. Seule la partie métallique de la carte de circuit imprimé a une valeur de réutilisation, de sorte que la partie non métallique doit être séparée des déchets électroniques, ce qui est un processus coûteux.

Il existe de nombreuses façons de recycler les déchets de cartes de circuits imprimés. Il comprend les procédés hydrométallurgiques et électrochimiques. Beaucoup de ces méthodes contribuent à la récupération des déchets de métaux précieux, des composants électroniques et des connecteurs.

Prenons l'exemple du cuivre. En tant que l'un des métaux précieux à haute valeur de récupération, le cuivre peut être réutilisé dans une variété d'applications. Le premier avantage du cuivre est sa conductivité élevée. Cela signifie qu'il peut facilement transmettre des signaux sans perdre de puissance en cours de route. Cela signifie également que les fabricants n'ont pas à utiliser beaucoup de cuivre. Même une petite quantité de travail peut être effectuée. Dans la configuration la plus courante, une once de cuivre peut être transformée en 35 microns (environ 1.4 pouces d'épaisseur), couvrant la totalité du pied carré d'un substrat de PCB. Le cuivre est également facilement disponible et relativement bon marché.




* Machine de recyclage de carte PCB


Lors de la mise au rebut des cartes de circuits imprimés, le cuivre peut s'infiltrer dans l'environnement à travers des supports tels que les eaux usées et les déchets solides. En plus d'endommager l'environnement, c'est un gaspillage important, car le cuivre dans la carte de circuit imprimé peut en fait être très précieux.

Par conséquent, la plupart des objectifs de recyclage des déchets de cartes de circuits imprimés se concentrent sur la manière de recycler le cuivre dans les déchets de cartes de circuits imprimés.



Recyclage des déchets ingénieux généré par l'industrie des circuits imprimés comprend 
(1) récupération du cuivre métallique à partir de la garniture des bords des cartes de circuits imprimés
(2) récupération de l'étain métallique à partir des scories de soudure étain / plomb dans le processus de nivellement à air chaud 
(3) récupération de l'oxyde de cuivre des boues de traitement des eaux usées
(4) récupération du cuivre à partir d'une solution de gravure basique
(5) récupération de l'hydroxyde de cuivre à partir d'une solution de sulfate de cuivre dans le procédé de trous traversants plaqués (PTH)
(6) récupération du cuivre du processus de dénudage des racks
(7) récupération du cuivre à partir de la solution de décapage d'étain / plomb usée dans le processus de dénudage de la soudure.


A lire également: Traversant ou montage en surface | Quelle est la différence?


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Recyclage des PCB - Comment récupérer le cuivre et l'étain?


Grâce à des années d'études menées par des instituts de recherche, l'industrie du recyclage et les promotions gouvernementales, le recyclage des déchets provenant des processus de circuits imprimés contenant des ressources précieuses a été très fructueux.. Quelques exemples qui ont été signalés comme réussis sont décrits ci-dessous.


Voici quelques méthodes clés pour la récupération du cuivre:

● Récupération du cuivre de la garniture de chant de circuits imprimés: 
Pour récupérer le cuivre de la garniture de bord de la carte de circuit imprimé, utilisez une solution de décapage. Cela dissout les métaux précieux, tels que l'or, l'argent et le platine, et peut être réutilisé. Le cuivre est ensuite séparé mécaniquement en hachant et en coupant la garniture, et le cyclone est utilisé pour extraire le cuivre de la résine plastique.


Les bordures des cartes de circuits imprimés ont une teneur élevée en cuivre allant de 25% à 60%, ainsi qu'une teneur en métaux précieux (> 3 ppm). Le processus de récupération du cuivre et des métaux précieux à partir de la garniture des bords des cartes de circuits imprimés est similaire à celui des déchets de cartes de circuits imprimés.

En général, la garniture de bord est traitée seule avec des cartes de circuits imprimés de rebut. 

Le processus de recyclage comprend:
une. Hydrométallurgie
Les garnitures de bordure sont d'abord traitées avec une solution de décapage pour décaper et dissoudre les métaux précieux, généralement l'or (Au), l'argent (Ag) et le platine (Pt). Après avoir ajouté des réducteurs appropriés, les ions de métaux précieux sont réduits sous forme métallique. L'U récupéré peut être traité ultérieurement pour préparer du cyanure de potassium-or (KAu (CN) 2) commercialement important par des méthodes électrochimiques.

b. Séparation mécanique
Après la récupération des métaux précieux, la garniture de bordure est ensuite traitée pour récupérer le cuivre métallique. En général, une séparation mécanique est impliquée. La garniture de bordure est d'abord déchiquetée et broyée. En raison de la différence de densité, les particules de cuivre métallique peuvent être séparées de la résine plastique par un séparateur à cyclone.



● Récupération du cuivre des boues d'épuration: 

Les boues d'épuration de l'industrie des circuits imprimés contiennent généralement de grandes quantités de cuivre (> 13%, base sèche). TPour obtenir ce cuivre, la boue est chauffée à 600-750 ℃ ​​pour produire l'oxyde de cuivre, qui est ensuite converti en cuivre métallique dans un four. Le recyclage des boues est simple et direct. La pratique générale dans l'industrie du recyclage consiste à chauffer la boue à 600-750 ° C pour éliminer l'excès d'eau et convertir l'hydroxyde de cuivre en oxyde de cuivre. L'oxyde de cuivre est ensuite vendu à la fonderie pour produire du cuivre métallique. Cependant, la pratique actuelle consomme de l'énergie et l'impact environnemental devrait être soumis à une évaluation plus approfondie.


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● Récupération du cuivre de la solution de gravure alcaline usée: 

La solution usée est générée à partir du processus de gravure. UNEajuster la solution à un état d'acide faible pour produire de l'hydroxyde de cuivre, puis effectuer le processus d'élimination du cuivre des boues d'épuration. Vous pouvez utiliser la résine échangeuse d'ions sélective pour récupérer le cuivre résiduel dans le filtrat. La solution de gravure basique usée contient environ 130 à 150 g / L de cuivre. La solution épuisée est d'abord ajustée à un état faiblement acide, dans lequel la plupart des ions cuivre sont précipités sous forme d'hydroxyde de cuivre (II) (Cu (OH) 2). Le Cu (OH) 2 est filtré et traité pour récupérer du cuivre similaire à celui utilisé dans le recyclage des boues (section 3.3). Le cuivre restant dans le filtrat (environ 3 g / L) est en outre récupéré avec des résines échangeuses d'ions sélectives. Le filtrat étant acide, la solution usée peut être utilisée pour neutraliser la solution de gravure basique au début de ce processus.

Ca (OH) 2 peut également être converti en Cu (SO) 4. L'hydroxyde de cuivre est dissous dans de l'acide sulfurique concentré. Après refroidissement, cristallisation, filtration ou centrifugation et séchage, on obtient du Cu (SO) 4.    

La figure 3 montre le processus de recyclage.



Figure 3: Récupération du cuivre à partir d'une solution de gravure acide (basique)


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● Récupération de l'hydroxyde de cuivre à partir d'une solution de sulfate de cuivre dans le procédé de galvanoplastie par trou traversant (PTH): 
La solution est placée dans le réacteur et agitée, tandis que la température est réduite à 10-20 ℃ par un refroidisseur. Une centrifugeuse a été utilisée pour récupérer le cristal de sulfate de cuivre et le pH de l'effluent a été ajusté pour récupérer l'hydroxyde de cuivre restant.


Le sulfate de cuivre usé généré par la fabrication de PTH contient des ions cuivre à une concentration comprise entre 2 et 22 g / L. La solution épuisée est chargée dans le réacteur. La solution est agitée tandis que la température est abaissée par un refroidisseur à 10-20 ° C, à laquelle le cristal de sulfate de cuivre précipite hors de la solution. Le cristal de sulfate de cuivre est récupéré par centrifugation. Le pH de l'effluent est en outre réajusté à l'état basique pour récupérer le cuivre restant sous forme de Cu (OH) 2, dont le processus de recyclage est tel que décrit précédemment. 

La figure 4 montre le processus.



Figure 4: Récupération de l'hydroxyde de cuivre à partir d'une solution de sulfate de cuivre dans le procédé PTH


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● Récupération du cuivre du processus de dénudage des racks: 
Pour récupérer le cuivre des déchets d'acide nitrique, utilisez un réacteur d'électrodéposition pour le dépôt électrolytique afin de récupérer les ions cuivre sous forme de cuivre métallique.


Le processus de décapage est effectué pour éliminer le cuivre du rack et utilise de l'acide nitrique. Le cuivre contenu dans l'acide nitrique usé est sous forme d'ion cuivre. Par conséquent, l'ion cuivre (environ 20 g / L) peut être récupéré directement par électro-gain. Dans des conditions électrochimiques appropriées, les ions cuivre peuvent être récupérés sous forme de cuivre métallique. Les autres ions métalliques dans la solution usée peuvent également être réduits et déposés avec le cuivre sur la cathode. Après le processus électrochimique, la solution d'acide nitrique contient environ 2 g / L de cuivre et des traces d'autres ions métalliques. La solution peut être utilisée comme solution nitrique pour décaper le rack. L'efficacité de décapage n'est pas affectée par la présence des ions métalliques.



Figure 5: Récupération du cuivre à partir du processus de dénudage du rack de cuivre


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● Récupération du cuivre de la solution de décapage étain / plomb usée, récupération du cuivre du processus de décapage de l'étain: 

Après le processus de gravure, la plaque de soudure étain / plomb de protection doit être retirée pour exposer les connexions en cuivre. La carte de circuit imprimé est immergée dans une solution de décapage d'acide nitrique ou de fluorure d'hydrogène pour décoller l'étain et le plomb de la plaque d'étain. Le cuivre, le plomb et l'oxyde d'étain précipités peuvent être récupérés par électrodéposition et ils peuvent être filtrés. La soudure à l'étain / plomb peut être dénudée en immergeant les cartes de circuits imprimés dans une solution de décapage d'acide nitrique ou de fluorure d'hydrogène (HF) (20% H2O2, 12% HF). La solution épuisée contient 2 à 15 g / L d'ion Cu, 10 à 120 g / L d'ion étain et 0 à 55 g / L d'ion Pb. Le cuivre et le plomb peuvent être récupérés par un procédé électrochimique. Au cours du processus, l'ion étain est précipité sous forme d'oxydes, qui sont filtrés pour récupérer des oxydes d'étain précieux. Le filtrat est pauvre en ions métalliques et peut être utilisé comme solution de décapage étain / plomb après réajustement de la composition.    


Le processus de recyclage est illustré à la figure 6.


Figure 6: Recyclage de la solution de décapage étain / plomb usée


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● Récupération de l'étain du nivellement à l'air chaud (scories de soudure) traiter: 
des scories d'étain / plomb-étain seront produites au cours du processus de nivellement à air chaud, qui peut être recyclé. L'étain est séparé en chauffant le laitier dans un four à réverbération à environ 1400 à 1600 degrés Celsius, le laitier est éliminé pour éliminer le fer, puis il est placé dans un four de fusion contenant du soufre pour éliminer le cuivre.

Bien que ces processus semblent prendre du temps, une fois que vous avez mis en place un système de recyclage des matériaux des cartes de circuits imprimés, vous pouvez facilement les traverser et recycler certains métaux précieux pour les réutiliser ou les vendre, afin de protéger l'environnement en même temps.


Les crasses de soudure à l'étain / plomb générées par les processus de nivellement à l'air chaud et de placage de brasure contiennent généralement environ 37% de plomb (Pb) et 63% de métaux et d'oxydes d'étain (Sn). Les crasses peuvent également contenir environ 10,000 1400 ppm de Cu et une petite quantité de Fe. Les crasses sont d'abord chauffées dans un four à réverbération (1600-XNUMX ° C) et réduites en métaux par réduction du carbone.


Lors de l'opération de décrassage, l'impureté de fer est éliminée. Afin d'atteindre la norme de soudure Sn63, dont Cu <0.03%, la trace de cuivre doit également être éliminée. Ceci peut être réalisé en plaçant le métal fondu dans un four de fusion avec addition de soufre. Le soufre réagit avec le cuivre pour former du monosulfure de cuivre (CuS), qui peut être éliminé sous forme de laitier. Le rapport d'étain-plomb est analysé par fluorescence X (XRF) et réajusté pour répondre aux normes de Taiwan en ajoutant du Sn et du Pb de haute qualité.        


Figure 7 montre le processus de recyclage.



Figure 7: Processus de recyclage des scories d'étain / plomb


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Les circuits imprimés sont généralement recyclés par démontage. Le démontage consiste à retirer de minuscules composants du PCB. Une fois restaurés, plusieurs de ces composants peuvent être réutilisés. Les composants PCB courants comprennent un condensateur, un interrupteur, une prise audio, une prise TV, une résistance, un moteur, une vis, un tube cathodique, une LED et un transistor. Le retrait du PCB nécessite des outils spéciaux et une manipulation très soigneuse.


Comment rendre les circuits imprimés des déchets plus recyclables?
En tant que fabricant et vendeur de cartes de circuits imprimés de renommée mondiale, FMUSER prête toujours attention à la technologie de production et aux compétences de conception des cartes de circuits imprimés, mais en même temps, nous essayons également de recycler ces déchets de cartes de circuits imprimés, dans l'espoir de réduire l'impact de ce type de déchets électroniques sur l'environnement et l'écologie. Cependant, jusqu'à présent, nous n'avons trouvé aucun moyen de fabriquer des déchets de cartes de circuits imprimés. Le processus de recyclage des cartes de circuits imprimés est devenu plus efficace ou plus facile, mais nous y travaillons toujours.




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Quel est l'avenir du recyclage des circuits imprimés?
Grâce aux méthodes ci-dessus, vous pouvez facilement recycler le cuivre et l'étain sur les déchets de cartes de circuits imprimés, ainsi que sur certains autres composants électroniques. En pratique continue, vous pouvez même faire la distinction entre THT (technologie traversant) et SMT (montage en surface) Le PCB assemblé par deux méthodes d'assemblage de PCB différentes est différent en termes de séparation, mais FMUSER recommande que peu importe la méthode que vous utilisez pour recycler les déchets PCB, veuillez prêter attention à la santé et à la sécurité personnelles et à la santé et à la sécurité environnementales à tout moment.


Les procédés commerciaux de recyclage des déchets de l'industrie des circuits imprimés se concentrent principalement sur la récupération du cuivre et des métaux précieux. Récemment, le prix moyen du cuivre a considérablement augmenté en raison du déséquilibre de l'offre et de la demande. C'est la force motrice du développement réussi de l'industrie du recyclage du cuivre à Taiwan. Néanmoins, de nombreux problèmes doivent encore être résolus.




Le recyclage de la partie non métallique des cartes de circuits imprimés, cependant, est relativement faible. Il a été démontré, à petite échelle commerciale, que la matière plastique peut être utilisée pour les matériaux d'art, le bois artificiel et les matériaux de construction. Néanmoins, le marché de niche est assez limité. La plupart des déchets non métalliques des cartes de circuits imprimés sont donc traités comme des décharges (76% -94%). 

Aux États-Unis, les parties non métalliques des cartes de circuits imprimés sont actuellement utilisées comme matières premières pour la production par plusieurs industries. En bois plastique, il donne de la solidité au «bois»; dans le béton, il ajoute de la résistance, rend le béton plus léger et offre une valeur d'isolation dix fois supérieure à celle du béton standard. Il est également utilisé dans l'industrie des composites comme charge dans les résines pour tout fabriquer, des meubles aux plaques de récompense. D'autres recherches sur cette question sont nécessaires à l'avenir.



Au vu des processus commerciaux actuels, les produits recyclés ne sont pas d'une grande valeur. Le développement de produits recyclés plus innovants aidera l'industrie en étendant le marché à de nouveaux terrains. En plus des efforts de l'industrie du recyclage, l'industrie des circuits imprimés elle-même devrait également promouvoir et pratiquer la minimisation des déchets. Les installations peuvent réduire considérablement la production de déchets afin de minimiser le risque environnemental secondaire du transport des déchets.


Nous avons tous la responsabilité de protéger l'environnement!


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