Рециклирането на електронни карти преглед на състоянието на техниката
1 Печатната платка (или PCB) е поддръжка за електрическо свързване на набор от електронни компоненти, за да се направи електронна схема. Печатната верига се състои от хиляда фейла от тънки слоеве мед, разделени от изолационен материал (обикновено епоксидна смола, подсилена със стъклени влакна и забавител на горенето чрез добавяне на органоброминови съединения и антимонов триоксид).
2 Тези медни слоеве се гравират чрез химическо излугване, за да се получи набор от пътеки, завършени с пелети. След това тези подложки се перфорират, като се установява електрическа връзка или между компонентите, споени към печатната схема, или между различните слоеве мед, насложени и изолирани един от друг. В отворите се отлага много тънък слой паладий (стратегически платиноиден метал), за да се избегне окисляване, а тънък слой злато се отлага и върху (медните) части на картата, които ще служат като контакти по време на монтажа му в електронното оборудване за които е предназначен.
3 На този етап електронната платка съдържа стъклени влакна, мед, епоксидна смола, следи от паладий и злато, бром и антимон.
4Електронните компоненти след това се заваряват чрез "зъбки" в отворите на електронната платка със сплав на калай. Конвенционалното запояване се извършва със сплав олово-калай, която днес теоретично трябва да бъде заменена със сплави калай-сребро-мед, за да се спази европейската директива 2002/95/EC (RoHS), забраняваща използването на олово.
5 Електронните компоненти на електронна карта следователно обхващат широк спектър от метали: алуминий (в радиатори), желязо и мед (в трансформатори), неръждаема стомана (в свързващите елементи), паладий и тантал (в кондензатори), злато (в микропроцесори и при повърхностни отлагания на връзки), никел (в резистори) и др. В допълнение, термоформиращите се пластмаси, смоли, лакове, химически електролити и керамика допълват този много голям инвентар.
6 В електронна платка теглото на компонентите често надвишава теглото на печатната схема. В момента електронна дъска съдържа около 40% смола и пластмаса, 30% стъклени влакна + керамика и 30% метали.
7Картата е фиксирана механично и е свързана към електрическото окабеляване на съответното устройство (в плосък екран има няколкостотин винта!).
8 Тъй като електронните устройства обикновено не са предназначени за ремонт, следователно е трудно да се демонтират (какво ще кажете за I-тампони, в които е забита литиевата батерия и следователно е почти неотделим от алуминиевата обвивка?).
9 Теглото на електронните платки в оборудването варира значително. Той може да представлява 10% от теглото на плосък екран, но понякога е по-малко от 0,1% от теглото на бяло устройство. Съвременният автомобил (със средно тегло около 1,2 тона) съдържа почти 10 килограма електронни карти.
10 Демонтажът обикновено се състои от операция на шлайфане или дори просто демонтиране, последвано от сортиране, след което скрапът, алуминийът, пластмасата, батериите, електронните карти се разделят. Операцията обаче не е перфектна: някои от картите се губят, а тези, които се възстановяват, могат да бъдат замърсени от парчета от първоначалното устройство (по-специално пластмаси) или дори понякога от чужди тела.
11 На този етап химическият състав на картите е много сложен и много променлив.
12 Следователно металургичното третиране на електронни карти е много трудно. Съвременните технологии само частично решават този проблем. Те показват недостатъчно възстановяване на металите и в някои случаи могат да имат отрицателно въздействие върху околната среда. Основната причина за тази ситуация е съставът на електронните карти, по-специално наличието в тях:
- пластмаси и смоли (много обезпокоително, когато се използват пирометалургични пещи),
- стъклени влакна и алуминий (които правят шлаката трудна за топене),
- халогени (силно окисляващи и склонни да образуват метални соли чрез комбиниране с металите, които искате да извлечете), като бром и хлор,
- на различни металургично антагонистични метали.
13 Изкушаващо е да се опитаме да преодолеем трудностите, свързани с органичните вещества и стъклените влакна. Последователното смилане и разделянето на плътността правят възможно възстановяването на полиметална фракция.
14 Участниците от Югоизточна Азия инсталират капацитет, за да осигурят този вид лечение. Основната причина е регулаторна. Всъщност износът на тези материали е забранен, ако предварително не е извършена предварителна обработка.
15Но тази много икономична технология е затруднена от недостатъчно оползотворяване на метали (от порядъка на 80%) и от производството на замърсяващи крайни отпадъци (леката фракция), в които са концентрирани фенолни смоли, бромирани и хлорирани пластмаси, електролити и останалите тежки метали. След това металната фракция може да бъде обработена по-лесно, въпреки че все още е придружена от смола и пластмаса (но със скорост по-малка от 10%). Дробилки и гравиметрични устройства за разделяне, специфични за електронни платки, произведени в Китай, дори се продават в Интернет. !
16 Наследено от минни техники, механичното разделяне е обект на много изследвания. Чрез смилането на материала по-фино (по-малко от 100 µ), така че металите да се освободят от епоксидната смола, се подобрява съдържанието на метали (което след това достига 90%).
17 Обработката на остатъци от светлина е ключов екологичен проблем. Възстановяването на енергия и възстановяването чрез дестилация на бром може да са възможни решения.
18 Във Франция компанията Bigarren Bizzi провежда научно-изследователски проект по този въпрос.
19 В Германия компанията Adamec инвестира 15 милиона евро (през 2010 г.) в завод, позволяващ този вид възстановяване, но чиято дейност приключи само след три години. Всъщност количеството полихлорирани бифенили, съдържащо се в леката фракция на ОЕЕО, е несъвместимо с европейските стандарти за депониране и/или изгаряне.
20 Накрая, няколко китайски работилници в момента използват тази технология, без да са обект на много по-строгите екологични ограничения, преобладаващи в западния свят.