Hogyan újrahasznosítják az elektronikát?
Home »Hulladékkezelés» Hogyan újrahasznosítják az elektronikát?
Jelentős éghajlatváltozás és a biológiai sokféleség csökkenése csak a számos olyan súlyos környezeti probléma közül kettő, amelyek tovább nőnek globálisan. Jelenleg a bolygó lakossága meghaladja a 7 milliárdot, és ennek kapcsán növekszik az aggodalom az élelmiszer-, víz-, energia- és egyéb erőforrások hiánya miatt. A környezet károsításának és az erőforrások hiányának csökkentése érdekében szorosan foglalkoznunk kell az élethosszig tartó termékek másodlagos feldolgozásával. Az elektronika feldolgozása nagyon fontos.
Mi az elektronikai hulladék, és miért kell elektronikai feldolgozásra?
Az elektronikus hulladékok közé tartoznak különösen a nyomtatott áramköri lapok, amelyek - bár az ilyen típusú hulladék összmennyiségének mintegy 3% -át teszik ki - nagyon veszélyesek a mérgező anyagok nagy koncentrációja miatt. Az ilyen ártalmatlanítás nélküli hulladékok negatívan befolyásolják az ökoszisztémát, mind biotikus, mind abiotikus részeit. A különféle nagyon mérgező anyagok és nehézfémek jelenléte a lerakóba történő lerakódást vagy egyszerű hulladékégetést eredményezi az ilyen hulladékok elfogadhatatlan kezelési módszereivel szemben. Ezért az elektronikus hulladék újrahasznosításának legoptimálisabb módja az, hogy feldolgozza azokat.
Az elektronikus hulladék mennyiségére vonatkozó adatok
Egyes becslések szerint az elektronikus hulladékok a teljes háztartási hulladék körülbelül 8% -át teszik ki.
Ráadásul az új ipari és fejlődő országokban az elektronikai hulladékok mennyisége növekszik a fejlett országokból származó hulladék behozatala miatt. A közelmúlt kutatásai szerint jelenleg a fejlett országokban gyártott elektronikus hulladékok akár 50-80% -át a fejlődő országok számára újrahasznosításra és ártalmatlanításra szállítják, ami gyakran ellentétes a nemzetközi jogszabályokkal.
Elektronikai feldolgozás
Az elektronikus hulladékok újrahasznosítását hivatalosan és informálisan végzik. Hivatalos elhelyezéssel jól kidolgozott módszereket alkalmaznak a szükséges frakciók elválasztására a hulladéktól. Azonban a technológiai folyamatokhoz szükséges valamennyi követelménynek megfelelően épített üzemek drágák mind építéskor, mind üzembe helyezéskor. A különböző fejletlenebb és fejlődő országokban, ahol a hulladékkezelést nem megfelelően finanszírozták, gyakran hivatalosan végrehajtják és gyártják a szükséges követelmények és normák nélkül, és a terhes nők és a gyermekek hasonló üzemekben dolgozhatnak.
Veszélyes vegyi anyagok az elektronikai feldolgozásban
A feldolgozás során az elektronikus hulladék veszélyes összetevőinek leggyakoribb módja a veszélyes anyagok bejutása a bőrrel való érintkezéskor és belélegzéssel, szennyezett talajon, vízen, élelmiszereken és levegőn keresztül.
Az elektronikus hulladékban lévő veszélyes vegyi anyagok az összetevőkben vagy a feldolgozásuk során felszabadulhatnak. Az elektronikus hulladék fő szennyezőanyagai a tartósan megmaradó szerves szennyező anyagok (POPs), amelyek hosszú felezési idővel rendelkeznek. Néhány a leggyakoribb POP felszabaduló feldolgozás során - brómozott égésgátló (BFR) (di polibrómozott-fenil-éterek), poliklórozott bifenilek, hexabróm-ciklododekán, brómozott difenilek poli-di-di-brómozott-fenil-éterek, poliklórozott vagy polibrómozott dioxinok dioxinok dibenzofuránjai. A szétszerelés és olvadás folyamán keletkező POP-anyagok poliklórozott dibenzofuránokból, poliklórozott bifenilekből és dioxinokból állnak. A policiklikus aromás szénhidrogének az üzemanyag, például a szén, a gáz, az olaj stb. A nehézfémek, mint például az ólom, kadmium, króm, higany, réz, mangán, nikkel, arzén, cink veszélyt jelentenek.
Technológiák nyomtatott áramköri lapok feldolgozásához
A nyomtatott áramköri lapok az elektronikus berendezések egyik legfontosabb összetevője. Ezek olyan platformok, amelyeken mikroelektronikai komponensek, például félvezető chipek és kondenzátorok vannak telepítve és összekapcsolva. A feldolgozólapok háromféle feldolgozást tartalmaznak: előkezelést, fizikai feldolgozást és kémiai feldolgozást. Az előkezelés magában foglalja az újrahasználható és toxikus elemek lebontását, csiszolását vagy elválasztását. Ezután követi a fizikai feldolgozást. Ezután az anyagokat kémiai feldolgozással extrahálják.
Fizikai módszerek
Mechanikus feldolgozás
Ez egy fizikai feldolgozási módszer, amelyben a szétszerelt részleteket a kívánt méretre kell alapozni, majd a finom csiszolóüzemhez érkeznek. A kapott port örvényáramnak vetjük alá szétválasztókban, ahol a fémeket elektromos vezetőképességük miatt elválasztjuk. Ezután a port a sűrűségtől és a részecskemérettől függően elkülönítjük. Különböző anyagok rétegződése megfigyelhető egy folyadékoszlopon.
Légelválasztási módszer
Ebben a módszerben a diszpergált szilárd anyagok szétválasztása különböző részecskeméret és különböző sűrűségük miatt következik be. A gázban, főleg levegőben felfüggesztett részecskék különböző helyeken elfoglalják az elválasztóban a különböző erők hatását, az anyagtól függően. A nehéz részecskéknél a korlátozó lerakódási sebesség nagyobb, mint a légsebesség, míg könnyebb részecskéknél a korlátozó lerakódási sebesség kisebb, mint a légsebesség. Ennek következtében a nehéz részecskék lefelé mozognak a levegőáramlás ellen, miközben a fényrészecskék együtt áramolnak az elválasztó tetejére.
Elektrosztatikus elválasztási módszer
Ebben az eljárásban elektrosztatikus mezőt használnak az ömlesztett anyagok elválasztására, amelyeket nem terhelt vagy polarizált testek befolyásolnak. Ezeket a technológiákat fémek és műanyagok feldolgozására használják ipari hulladékként. Az elektrosztatikus szétválasztási technológiák Cu, Al, Pb, Sn és vas, valamint egyes nemesfémek és műanyagok elválasztására használhatók.
Mágneses elválasztás
A mágneses elválasztókat széles körben használják a ferromágneses fémek nemvasfémekből és más nem mágneses hulladékokból történő elválasztására. A mágneses elválasztás hátránya a részecskék agglomerációja, melynek következtében a mágnes a ferromágneses fémekkel és a nem fémes zárványokkal együtt húzódik. Ezért ez a módszer nem nagyon hatékony.
Kémiai módszerek
A pirolízis egy kémiai módszer, amelyet széles körben használnak szintetikus polimerek feldolgozására, beleértve az üvegszálas polimereket. Az ilyen polimerek pirolízise gázokat, szénhidrogéneket és szénsavas maradékokat hoz létre. Ezeket az anyagokat később kémiai alapanyagként vagy tüzelőanyagként is felhasználhatják. A lemezeket elég magas hőmérsékleten hevítik fel az elektromos alkatrészek megkötésére használt forrasz olvadásához. Az elszenesedett konglomerátum, amelyet "vasfém" -nek is neveznek, nagy mennyiségű rézből, valamint kis mennyiségű vasat, kalciumot, nikkelt, cinket és alumíniumot tartalmaz, és ezután visszaállítható.
Hidrometallurgiai módszer
Ezt a módszert főként lemezek feldolgozására használják a fém frakció kivonása érdekében. Az eljárás során a fémeket savakkal és lúgokkal oldjuk fel, majd a kívánt fémek elektrolízisével. Ezt a módszert rugalmasabbnak és energiatakarékosabbnak, így költséghatékonynak tartják. A széles körben elterjedt lixiviant royal vodka, salétromsav, kénsav és cianid oldatok. Nem fémes szubsztrátumok esetében a fémeket a szubsztrátumból oldatba bocsátják. Fémtartalmú fém alapanyag esetén elektrokémiai kezelést lehet alkalmazni. Így a hidrometallurgiai módszer lehetővé teszi a fémek további feldolgozás nélkül történő csökkentését, míg a lemezen maradt anyagokat további hőkezelésnek kell alávetni újrafelhasználás vagy ártalmatlanítás előtt. Ennek a módszernek a fő hátránya az alkalmazott folyadékok korróziója és toxicitása.
Biometallurgiai elválasztási módszer
Ezt a módszert használják a nemesfémek és a réz ércből hosszú ideig történő kivonására, de még mindig nem nagyon fejlett. A mikroorganizmusok a külső környezetben és a sejtek felületén jelenlévő fémeket intracelluláris funkcióikra használják. A mikroorganizmusok mindegyikének jellegzetes tendenciája van egy adott fém hordozására egy bizonyos közegben. A bioleszúrás és bioszorpció általában a fémek kivonására használt biometallurgia két fő területe. A biolízist sikeresen használják a nemesfémek és a rézércek évek óta történő kivonására. Ugyanez az eljárás használható a réz és más értékes fémek kivonására hulladék nyomtatott áramkörökből.
gázosítás
A gázosítási folyamat fő alkalmazása a szintézisgáz előállítása (CO, H2). A gázosítás körülbelül 1600 ° C-on és körülbelül 150 bar nyomáson megy végbe. A hidrogénben gazdag szintézisgáz a gázosítás fő terméke, amely értékes nyersanyag a metanol előállításához. Megfelelő feldolgozás után a gáz néhány frakciója felhasználható termikus és elektromos energia termelésére.
A feldolgozás fizikai és kémiai módszereinek alkalmazása
A fizikai feldolgozási módszerek előnyei. például mágneses elválasztók, elválasztók, elválasztó anyagok a sűrűség függvényében stb. hogy a kémiai feldolgozás során nem igényelnek nagy pénzügyi befektetéseket, viszonylag egyszerűek, kényelmesebbek, kevésbé szennyezőek, kevesebb energiát igényelnek. A fizikai feldolgozással nyert fémfrakciók kereskedelmi célokra felhasználhatók jelentős visszanyerési eljárások nélkül. A nemfémes frakciók kereskedelmi felhasználásához azonban vegyi feldolgozást kell végezni. Így a feldolgozás fizikai módszerei gazdaságilag előnyösebbek a fémfrakciók feldolgozásánál, mint a nem fémből készültek. A kémiai feldolgozási módszerek, például a pirolízis fő célja a nemfémes frakciókban lévő polimerek kémiai alapanyagokra vagy tüzelőanyagokra való átalakítása. A kémiai feldolgozási módszerek előnyösek a bróm égésgátló anyagok átalakításában és a nehézfémek visszanyerésében, amelyek a fizikai feldolgozási módszerek után maradtak.
A nyomtatott áramköri lapok nem fémes frakcióinak használata
Számos fémes PCB hulladékok, amelyek gyakran veszélyesek az emberekre és a környezetre (jelenléte miatt brómozott égésgátló anyagok és a nehézfémek, mint az ólom, kadmium, berillium, és hasonlók.), Kisült hulladéklerakóban. Ennek megakadályozása érdekében megtalálja az optimális alkalmazást.
A nemfémes frakciókat könnyebben nyerik, mint a cement és a homok, a pelletük sokkal kisebb, ezért megbízhatóbb mikroszerkezetük van. Az anyag mechanikai szilárdsága durva üvegszálak jelenlétében emelkedik. Ezért, mivel a fenti tulajdonságokat, nem fémes frakciók sikeresen használható töltőanyagként építőanyagok, a ragasztó gyártás és dekorációk szerek.
A nyomtatott áramköri lapok nem fémes frakcióinak felhasználására szolgáló módszertant fejlesztettek ki olyan nemfém lemezek előállítása során, amelyek kompozit lemezek készítésére használhatók. A kompozit lemezeket számos területen használják, beleértve az autóipar, a bútorok, a különböző felszerelések és dekorációs anyagok.
A fenolos vegyületeket rádiókészülékek és konyhai eszközök gyártásához használják. Az erdészeti források csökkenésével és az értékük növelésével kapcsolatban a termelők alternatívákat keresnek a fapadlóra. A nyomtatott áramköri lapok nemfémes frakciói papír alapon jó megoldásnak tűnnek a fapadló cseréjeként.
következtetés
