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폐기물 인쇄 회로 기판을 재활용하는 방법? | 알아야 할 사항

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




"폐기물 인쇄 회로 기판 오염은 전 세계적으로 심각한 문제가되고 있습니다. 폐 PCB를 재활용하는 방법과 알아야 할 사항은 무엇입니까?이 페이지에서 필요한 모든 것을 다룹니다!"


과학과 기술의 발전은 우리의 삶을 용이하게하지만, 특히 인쇄 회로 기판의 경우 종종 일련의 문제로 이어집니다. PCB는 일상 생활과 밀접한 관련이 있습니다. 인쇄 회로 기판을 부적절하게 처리하면 환경 오염, 자원 낭비 및 기타 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 폐 인쇄 회로 기판을 효과적으로 재활용하고 재활용하는 방법은 시대의 핵심 이슈 중 하나가되었습니다. 


공유는 배려입니다!


함유량

1) 인쇄 회로 B가있는 산업Electroni를위한 오드씨?

2) 무엇인가 독성 인쇄 된 Ci의rcuit 보드?

3) 의 중요성입니다 PCB 재활용?

4) 3 가지 주요 방법 PCB 재활용

5) PCB 재활용-무엇을 할 수 있습니까? 재활용?

6) PCB 재활용-구리 및 T 회수 방법in?

7) 폐기물 인쇄 회로 기판을 만드는 방법 더 재활용 가능합니까?

8) 인쇄 회로 기판 재활용의 미래는 무엇입니까?


. 이전 기사, 우리는 인쇄 회로 기판의 정의를 언급했습니다 : 인쇄 회로 기판 (PCB)은 일반적으로 전자 장비의 전기 부품을 연결하는 데 사용. 그것은 이루어집니다 다른 비전 도성 재료유리 섬유, 복합 에폭시 수지 또는 기타 적층 재료와 같은. 대부분의 PCB는 평평하고 단단하지만 유연한 기판은 복잡한 공간에서 사용하기에 적합한 회로 기판을 만들 수 있습니다. 


이번에 공유, 폐기물 인쇄 회로 기판 재활용에 대해 알아야 할 모든 것을 보여 드리겠습니다.


또한 읽기 : 인쇄 회로 기판 (PCB)이란? | 알아야 할 모든 것


전자 용 인쇄 회로 기판을 보유한 산업?

다양한 산업 분야의 거의 모든 전자 장비에는 컴퓨터, TV 세트, 자동차 내비게이션 장치, 의료 영상 시스템 등과 같은 인쇄 회로 기판이 장착되어 있습니다.



*Printed 회로 기판은 어디에나 있습니다


인쇄 회로 기판 (PCB)은 여전히 ​​거의 모든 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 정밀 장비 및 기기, 다양한 소형 소비자 장비에서 대형 기계 장비에 이르기까지. 



PCB는 다음과 같은 다양한 전자 장비에서 매우 일반적입니다.

1. 통신 회로 카드, 네트워크 통신 보드, 회로 보드, 배터리 장치, PC 보드 (PC 마더 보드 및 내부 보드), 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 및 베어 보드.
2. 데스크탑 (PC 마스터 및 내부), 노트북 마더 보드, 태블릿
3. 하위 카드 (네트워크, 비디오, 확장 카드 등)
4. 하드 디스크 드라이브 회로 기판 (디스크 또는 상자 없음)
5. 서버 및 메인 프레임 보드, 카드, 백플레인 (핀 보드) 등
6. 통신 및 네트워크 장비 보드
7. 휴대폰 보드 (배터리 제거 필요)
8. 평면 회로 기판
9. 군용 회로 기판
10. 항공 회로 기판
11. 기타


인쇄 회로 기판의 응용 산업 및 장비 분류 :

1. 의료-의료 기기
2. 군사 및 방위-통신 장치
3. 안전 및 보안-지능형 장치
4. 조명-LED
5. 항공 우주-모니터링 장비
6. 제조-내부 장치
7. 해양-내비게이션 시스템
8. 소비자 전자 제품-엔터테인먼트 장치
9. 자동차-제어 시스템
10. 통신-통신 장비
11. 기타

인쇄 회로 기판 (PCB)을 사용하면 작은 공간에서 크고 복잡한 전자 회로를 만들 수 있습니다.. 수동 설계 (CAD 도면) 및 자동 설계 (자동 라우터)를 통해 고 자유 전자 부품 레이아웃 및 PCB 설계를 달성하기위한 PCB 설계자의 요구 및 설계 개념을 충족하는 것 외에도 다양한 유형의 전자 제품을 핵심으로 지속적으로 충족 할 수 있습니다. 거의 모든 전자 제품의 구성 요소 다양한 소비자의 다양한 요구.


효과적인 PCB 설계는 오류 및 단락 가능성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 당신이 찾고 있다면 전문 PCB 설계 서비스, 제발 연락 FMUSER. PCB 편집기, 디자인 캡처 기술, 대화 형 라우터, 제약 관리자, CAD 제조용 인터페이스 및 구성 요소 도구를 포함한 완전한 PCB 디자인 서비스 패키지를 제공합니다. FMUSER는 전체 프로세스를 완료하여 문제를 해결하고 더 나은 PCB 설계 달성, 저희가 도와 드리겠습니다!



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또한 읽기 : PCB 설계 | PCB 제조 공정 흐름도, PPT 및 PDF


인쇄 회로 기판의 독성은 무엇입니까?
인쇄 회로 기판 설계 및 생산은 주로 구리 피복 라미네이트에서 과잉 구리를 제거하고 회로를 형성하며, 다층 인쇄 회로 기판도 각 층을 연결해야합니다. 회로 기판이 더 미세하고 미세하기 때문에 처리 정확도가 증가하여 점점 더 복잡한 PCB 생산이 이루어집니다. 생산 공정에는 수십 개의 공정이 있으며 각 공정에는 화학 물질이 폐수에 포함됩니다. PCB 설계 및 생산에서 발생하는 폐수의 오염 물질은 다음과 같습니다.

● 구리

구리 피복 라미네이트에서 과도한 구리를 제거하여 회로가 남아 있기 때문에 구리는 PCB 설계 폐수에서 주요 오염 물질이며 구리 호일이 주요 소스입니다. 또한 양면 기판과 다층 기판의 각 층의 회로를 수행 할 필요가 있기 때문에 각 층의 회로는 기판에 구멍을 뚫고 구리 도금을하면서 기판에 구리 도금을 한 층씩 (일반적으로 수지) 및 무전 해 구리 도금이 중간 공정에 사용됩니다. 




* 모래 크기의 구리


무전 해 구리 도금은 복잡한 구리를 사용하여 안정적인 구리 증착 속도와 구리 증착 두께를 제어합니다. EDTA Cu (sodium copper ethylenediaminetetraacetic acid)가 일반적으로 사용되지만 알려지지 않은 성분도 있습니다. 무전 해 동도금 후 PCB의 세정 수에도 복잡한 동이 포함되어 있습니다. 또한 니켈 도금, 금 도금, 주석 도금 및 납 도금 PCB 생산에서 이러한 중금속도 포함됩니다.


● 유기 화합물

회로 그래픽, 동박 에칭, 회로 용접 등을 만드는 과정에서 보호해야 할 동박을 잉크로 덮은 다음 반환합니다. 이러한 공정은 고농도의 유기물을 생성하며 일부 COD는 10 ~ 20g / L에 이릅니다. 이러한 고농도 폐수는 전체 용수의 약 5 %를 차지하며 PCB 생산 폐수에서 COD의 주요 공급원이기도합니다.




* PCB 생산 폐수 처리 (출처 : Porex 여과)


● 암모니아 질소

다른 생산 공정에 따라 일부 공정은 암모니아 질소의 주요 공급 원인 에칭 용액에 암모니아, 염화 암모늄 등을 포함합니다.




* 폐수에서 암모니아-질소 회수 및 그 사용 (출처 : Researchgate)


● 기타 오염 물질

위의 주요 오염 물질 외에도 산, 알칼리, 니켈, 납, 주석, 망간, 시안화물 이온 및 불소가 있습니다. 황산, 염산, 질산 및 수산화 나트륨은 PCB 생산에 사용됩니다. 에칭 용액, 무전 해 도금 용액, 전기 도금 용액, 활성화 용액 및 프리프 레그와 같은 수십 가지 상용 솔루션이 있습니다. 구성 요소가 복잡합니다. 알려진 대부분의 구성 요소 외에도 몇 가지 알려지지 않은 구성 요소가있어 폐수 처리를 더 복잡하고 어렵게 만듭니다.


또한 읽기 : PCB 제조 공정 | PCB 보드를 만드는 16 단계


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폐기물 인쇄 회로 기판 재활용의 중요성


1. 인쇄 회로 기판의 독성

폐 인쇄 회로 기판 (PCB)은 분해 및 처리가 어렵고 중금속을 포함하는 일종의 오염 물질입니다. 폐기물 PCB의 폐기 (예 : 연소, 매립 등)는 PCB 오염을 유발합니다. 회로 기판에는 종종 가장 일반적인 수은과 납을 포함하여 제조 공정에 사용되는 독성 금속이 포함되어 있습니다. 둘 다 인체 건강에 지대한 영향을 미칩니다.


● 수은 중독
수은의 독성은 일부 국가에서 금속에 대한 전면 금지를 제안한 문제입니다. 수은 중독은 중추 신경계, 간 및 기타 기관을 손상시키고 감각 (시력, 언어 및 청각) 손상을 유발할 수 있습니다.

● 납 중독

납 중독은 빈혈, 돌이킬 수없는 신경 손상, 심혈관 영향, 위장 증상 및 신장 질환으로 이어질 수 있습니다. 컴퓨터 구성 요소와 같은 특정 장비 구성 요소 만 취급하는 것은 이러한 물질에 대한 노출 위험 수준을 구성하지 않지만 그 영향은 누적됩니다. 우리는 가정 용품, 페인트 및 식품과 같은 다른 소스에서 납과 수은에 노출되었습니다. (특히 물고기).




*Waste 인쇄 회로 기판 오염


인쇄 회로 기판의 제조 공정은 화학 제품의 사용이 불가피하기 때문에 인쇄 회로 기판에는 환경에 심각한 위협이 될 수있는 유해한 중금속 및 기타 위험한 물질이 포함되어 있습니다.

매년 전 세계에서 약 20 천만 ~ 50 천만 톤의 전자 폐기물이 생산되며, 대부분은 태워 지거나 매립지에 버려집니다. 환경 과학자들은 특히 많은 양의 전자 폐기물을받는 개발 도상국에서 전자 폐기물로 인한 생태 및 인간 건강 위험에 대해 우려하고 있습니다. 인쇄 회로 기판에서 플라스틱과 금속의 혼합물을 태우면 다이옥신 및 퓨란과 같은 독성 화합물이 방출됩니다. 매립지에서 보드의 금속은 결국 지하수를 오염시킵니다.




* 쌓여있는 전자 폐기물 같은 산


인쇄 회로 기판 제조에서 발생하는 폐기물의 특성화
인쇄 회로 기판의 제조 공정은 어렵고 복잡한 일련의 작업입니다. 대만의 대부분의 인쇄 회로 기판 산업은 빼기 방법을 사용합니다.   

일반적으로이 공정은 브러싱, 에칭 저항기 경화, 에칭, 저항기 박리, 흑색 산화물, 홀 드릴링, 얼룩 제거, 스루 홀 도금, 도금 저항기 경화, 회로 도금, 솔더 도금, 도금 저항기 박리의 순서로 구성됩니다. 및 구리 에칭, 솔더 스트리핑, 솔더 마스크 인쇄 및 열풍 레벨링.


또한 읽기 : PCB 용어 용어집 (초보자 친화적) | PCB 설계

공정의 복잡성으로 인해 인쇄 회로 기판 제조 과정에서 다양한 폐기물이 발생합니다. 

표 1은 기판 평방 미터당 일반적인 다층 인쇄 회로 기판 공정에서 발생하는 폐기물의 양을 보여줍니다. 고형 폐기물에는 가장자리 트림, 구리 클래드, 보호 필름, 드릴 먼지, 드릴 패드, 커버 클래드, 폐기물 보드 및 주석 / 납 드로 스가 포함됩니다. 액체 폐기물에는 고농도 무기 / 유기 폐액, 저농도 세척액, 저항기 및 잉크가 포함됩니다.   

인쇄 회로 기판 제조에서 사용 된 많은 용액은 강염기 또는 강산입니다. 이러한 사용 된 용액은 중금속 함량이 높고 COD (화학적 산소 요구량) 값이 높을 수 있습니다. 결과적으로 이러한 사용 된 솔루션은 유해 폐기물로 특성화되고 엄격한 환경 규제의 적용을받습니다.  

그럼에도 불구하고 일부 사용 된 용액에는 재활용 가능성이 높은 고농도의 구리가 포함되어 있습니다. 이러한 솔루션은 수년 동안 큰 경제적 이익을 위해 여러 재활용 공장에서 재활용되었습니다.

최근에는 몇 가지 다른 폐기물도 상업적 규모로 재활용되었습니다. 이러한 폐기물에는 인쇄 회로 기판 가장자리 트림, 주석 / 납 솔더 드 로스, 구리가 포함 된 폐수 처리 슬러지, 황산동 PTH 용액, 구리 랙 스트리핑 용액 및 주석 / 납 소모 스트리핑 용액이 포함됩니다. 


표 1 : 다층 인쇄 회로 기판 제조 공정에서 발생하는 폐기물 양
항목
낭비
성격 묘사
kg / m2의 PCB
1 폐기물 보드
위험한

0.01 ~ 0.3kg / m2

2 가장자리 트림 위험한
0.1 ~ 1.0kg / m2
3 구멍 드릴링 먼지 위험한

0.005 ~ 0.2kg / m2

4 구리 분말
위험하지 않은

0.001 ~ 0.01kg / m2

5

주석 / 납 드 로스

위험한

0.01 ~ 0.05kg / m2

6 동박 위험하지 않은

0.01 ~ 0.05kg / m2

7 알루미나 판 위험하지 않은

0.05 ~ 0.1kg / m2

8 Film 위험하지 않은

0.1 ~ 0.4kg / m2

9 드릴 백킹 보드 위험하지 않은

0.02 ~ 0.05kg / m2

10 종이 (포장) 위험하지 않은
0.02 ~ 0.05kg / m2
11 목재 위험하지 않은

0.02 ~ 0.05kg / m2

12 컨테이너 위험하지 않은

0.02 ~ 0.05kg / m2

13 종이 (가공) 위험하지 않은
-
14 잉크 필름 위험하지 않은

0.02 ~ 0.1kg / m2

15 폐수 처리 슬러리 위험한

0.02 ~ 3.0kg / m2

16 가가베 위험하지 않은

0.05 ~ 0.2kg / m2

17 산성 에칭 용액 위험한

1.5 ~ 3.5 L / m2

18 기본 에칭 솔루션 위험한

1.8 ~ 3.2 L / m2

19 랙 스트리핑 솔루션 위험한

0.2 ~ 0.6 L / m2

20 주석 / 납 박리 솔루션 위험한

0.2 ~ 0.6 L / m2

21 Sweller 솔루션 위험한

0.05 ~ 0.1 L / m2

22

플럭스 솔루션

위험한

0.05 ~ 0.1 L / m2

23 마이크로 에칭 솔루션 위험한 1.0 ~ 2.5 L / m2
24 PTH 구리 용액 위험한 0.2 ~ 0.5 L / m2

그림 1은 인쇄 회로 기판 제조 공정에서 발생하는 주요 폐기물의 비율을 보여줍니다.



그림 1 : 인쇄 회로 기판 제조에서 발생하는 폐기물의 비율




이것이 우리가 폐기물 인쇄 회로 기판을 매립지에 버려서는 안된다고 주장하는 주된 이유 중 하나입니다.

2. 인쇄 회로 기판의 유용한 봉쇄

일반 군용 전자 장비 또는 민간 전자 장비에는 다양한 재활용 가능한 귀금속 및 중요한 전자 부품이 포함 된 인쇄 회로 기판이 장착되어 있으며, 그중 일부는 분해, 재활용 및 재사용이 가능합니다. 은, 금, 팔라듐 및 구리. 회수 과정에서 이러한 귀금속의 회수율은 99 %에 달할 수 있습니다.




인쇄 회로 기판은 널리 사용되고 있으며, 폐회로 기판의 폐기 방법은 매우 복잡합니다. 폐기물 인쇄 회로 기판을 재활용하면 재활용 할 수없는 PCB 전자 폐기물의 과학적 처리에 도움이되며 일부 PCB 전자 부품 인덕터, 커패시터 등의 원자재 수요를 줄여 활용률을 높일 수 있음을 알 수 있습니다. 자원을 절약하고 전자 폐기물 환경 오염의 영향을 줄입니다.

많은 사람들이 전자 장비를 재활용하는 것이 플라스틱 및 금속 재활용만큼 중요하다고 생각합니다. 실제로 오늘날 사용되는 전자 장치의 수가 증가함에 따라 전자 장치의 올바른 재활용이 그 어느 때보 다 중요해졌습니다.

그렇다면 폐기물 인쇄 회로 기판을 효율적으로 재활용하는 방법은 무엇입니까? 다음으로 인쇄 회로 기판의 재활용 방법을 자세히 소개합니다.


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인쇄 회로 기판을 재활용하는 방법?


세 가지 주요 방법을 사용할 수 있습니다.

1) 열회수
2) 화학 물질 회수
3) 물리적 복구


금속이 어떻게 재활용되는지에 따라 장단점이 있습니다.

한 번 보자. 

1) 열회수


● 장점 : 이 과정에서 기판에있는 금속을 회수하기 위해 PCB를 고온으로 가열해야합니다. 열 회수는 FR-4를 소각하지만 구리는 유지합니다. 
● 단점 : 이 방법을 선택하면 사용할 수 있지만 납과 다이옥신과 같은 유해 가스를 공기 중에 생성합니다. 


2) 화학 물질 회수

● 장점 : 여기에서는 산층을 사용하여 PCB에서 금속을 회수합니다. 
● 단점 : 보드는 산에 들어가서 FR-4를 다시 파괴하고 처리가 필요한 많은 양의 폐수를 생성하여 적절하게 폐기합니다. 


3) 물리적 복구

● 피온 : 이 프로세스에는 금속을 비금속 구성 요소에서 파쇄, 분쇄, 부수고 분리하는 작업이 포함되며이 방법은 모든 금속 구성 요소를 유지합니다.
● 단점 : 이 방법은 환경에 미치는 영향이 가장 적지 만 여전히 몇 가지 단점이 있습니다. 먼지, 금속 및 유리 입자를 공기 중으로 보내고 장기간 노출되면 호흡기 문제를 일으킬 수 있기 때문에 PCB 주변에서 작업하는 모든 사람에게 위험합니다. 



금속 분리 기술

인쇄 회로 기판 제조에서 발생하는 폐수에는 높은 수준의 Cu2 +와 소량의 기타 금속 이온 (주로 Zn2 +)이 포함되어 있습니다. 다른 금속에서 Cu 이온을 분리하면 재활용 구리의 순도를 향상시킬 수 있습니다. 용매 비용 매 방법으로 제조 된 D2EHPA 개질 Amberlite XAD-4 수지는 Zn 이온을 제거하여 용액에 Cu 이온을 남길 수 있습니다. 이온 교환 등온선은 D2EHPA로 개질 된 Amberlite XAD-4 수지가 Cu 이온보다 Zn 이온 선택도가 더 높은 것으로 나타났습니다. 선택적 추출 결과는 D2EHPA로 개질 된 Amberlite XAD-4 수지가 Zn / Cu 혼합 이온 용액을 분리 할 수 ​​있음을 보여주었습니다. 97 번의 접촉 배치 후, 상대 Cu 이온 농도는 99.6 %에서 3.0 % 이상으로 증가하는 반면 상대 Zn 이온 농도는 0.4 %에서 XNUMX % 미만으로 감소합니다.




* 전자 폐기물 금속 추출 기술 (출처 : RCS Publishing)


보다 혁신적인 재활용 제품 개발
이전에 지적했듯이 폐수에있는 Cu는 전통적으로 산화 구리로 재활용되어 제련소에 판매됩니다. 다른 대안은 폐수에서 직접 CuO 입자를 준비하는 것입니다. 이것은 재활용 제품의 가치를 크게 높일 것입니다. CuO 입자는 고온 초전도체, 거대 자기 저항이있는 재료, 자기 저장 매체, 촉매, 안료, 가스 센서, p 형 반도체 및 음극 재료를 준비하는 데 사용할 수 있습니다.

CuO 나노 입자를 제조하기 위해 폐수를 먼저 정제하여 다른 이온 불순물을 제거합니다. 이는 D2EHPA로 개질 된 Amberlite XAD-4 수지와 같은 선택적 이온 교환 수지에 의해 달성 될 수 있습니다.     

그림 2는 PEG, Triton X-100 및 용액 조건 조정으로 CuO 입자의 모양을 제어 할 수 있음을 보여줍니다.




그림 2 : 다양한 모양의 CuO 입자


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PCB 재활용-무엇을 재활용 할 수 있습니까?
폐기물 인쇄 회로 기판을 재활용하는 것은 비용이 많이 듭니다. 회로 기판의 금속 부분 만 재사용 가치가 있기 때문에 비금속 부분과 전자 폐기물을 분리해야하는 비용이 많이 듭니다.

폐 인쇄 회로 기판을 재활용하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 여기에는 습식 제련 및 전기 화학 공정이 포함됩니다. 이러한 방법의 대부분은 귀금속 스크랩, 전자 부품 및 커넥터의 회수에 기여합니다.

구리를 예로 들어 보자. 회수율이 높은 귀금속 중 하나 인 구리는 다양한 용도로 재사용 할 수 있습니다. 구리의 첫 번째 장점은 높은 전도성입니다. 이는 도중에 전력 손실없이 신호를 쉽게 전송할 수 있음을 의미합니다. 또한 제조업체가 구리를 많이 사용할 필요가 없음을 의미합니다. 적은 양의 작업도 할 수 있습니다. 가장 일반적인 구성에서는 35 온스의 구리를 1.4 마이크론 (약 XNUMX 인치 두께)으로 바꾸어 PCB 기판의 전체 평방 피트를 덮을 수 있습니다. 구리도 쉽게 구할 수 있고 상대적으로 저렴합니다.




* PCB 보드 재활용 기계


인쇄 회로 기판을 폐기하는 동안 구리는 폐수 및 고형 폐기물과 같은 매체를 통해 환경으로 스며들 수 있습니다. 환경을 해치는 것 외에도 인쇄 회로 기판의 구리는 실제로 매우 가치가 있기 때문에 매우 낭비입니다.

따라서 폐기물 인쇄 회로 기판의 대부분의 재활용 목표는 폐기물 인쇄 회로 기판에서 구리를 재활용하는 방법에 중점을 둡니다.



자원이 많은 폐기물의 재활용 인쇄 회로 기판 산업에 의해 생성되는 것은 다음을 포함합니다 
(1) 인쇄 회로 기판의 가장자리 트림에서 구리 금속 회수
(2) 열풍 레벨링 공정에서 주석 / 납 솔더 드 로스에서 주석 금속 회수 
(3) 폐수 처리 슬러지에서 산화 구리 회수
(4) 염기성 에칭 용액에서 구리 회수
(5) 도금 스루 홀 (PTH) 공정에서 황산구리 용액에서 수산화 구리 회수
(6) 랙 스트리핑 공정에서 구리 회수
(7) 솔더 스트리핑 공정에서 사용 된 주석 / 납 스트리핑 용액에서 구리 회수.


또한 읽기 : 스루 홀 vs 표면 실장 | 차이점은 무엇입니까?


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PCB 재활용-구리 및 주석 회수 방법?


연구 기관, 재활용 산업 및 정부 홍보에 의한 수년간의 연구로 인해 귀중한 자원을 포함하는 인쇄 회로 기판 공정에서 발생하는 재활용 폐기물은 매우 유익했습니다.. 성공한 것으로보고 된 몇 가지 예가 아래에 설명되어 있습니다.


다음은 구리 복구를위한 몇 가지 주요 방법입니다.

● 가장자리 트림에서 구리 회수 인쇄 회로 기판 수 : 
인쇄 회로 기판의 가장자리 트림에서 구리를 회수하려면 스트리핑 솔루션을 사용하십시오. 이것은 금,은, 백금과 같은 귀금속을 용해시켜 재사용 할 수 있습니다. 그런 다음 트림을 자르고 트리밍하여 구리를 기계적으로 분리하고 사이클론을 사용하여 플라스틱 수지에서 구리를 빼냅니다.


인쇄 회로 기판 가장자리 트림은 25 % ~ 60 % 범위의 높은 구리 함량과 귀금속 함량 (> 3ppm)을 가지고 있습니다. 인쇄 회로 기판 가장자리 트림에서 구리 및 귀금속을 회수하는 프로세스는 폐 인쇄 회로 기판에서 나오는 프로세스와 유사합니다.

일반적으로 가장자리 트림은 폐기물 인쇄 회로 기판과 함께 단독으로 처리됩니다. 

재활용 프로세스에는 다음이 포함됩니다.
ㅏ. 습식 야금
가장자리 트림은 먼저 스트리핑 용액으로 처리되어 일반적으로 금 (Au),은 (Ag) 및 백금 (Pt)과 같은 귀금속을 제거하고 용해합니다. 적절한 환원제를 첨가하면 귀금속 이온이 금속 형태로 환원됩니다. 회수 된 Au는 전기 화학적 방법으로 상업적으로 중요한 시안화 칼륨 (KAu (CN) 2)을 제조하기 위해 추가로 처리 될 수 있습니다.

비. 기계적 분리
귀금속 회수 후, 엣지 트림을 추가로 처리하여 구리 금속을 회수합니다. 일반적으로 기계적 분리가 관련됩니다. 가장자리 트림은 먼저 파쇄 및 연마됩니다. 밀도의 차이로 인해 구리 금속 입자는 사이클론 분리기에 의해 플라스틱 수지에서 분리 될 수 있습니다.



● 폐수 슬러지에서 구리 회수 : 

인쇄 회로 기판 산업의 폐수 슬러지는 일반적으로 다량의 구리 (> 13 %, 건식베이스)를 포함합니다. 티o이 구리를 얻으면 슬러지를 600-750 ℃로 가열하여 구리 산화물을 생성 한 다음 용광로에서 금속 구리로 전환합니다. 슬러지 재활용은 간단하고 간단합니다. 재활용 산업의 일반적인 관행은 슬러지를 600-750 ° C로 가열하여 과도한 양의 물을 제거하고 수산화 구리를 산화 구리로 전환하는 것입니다. 구리 산화물은 구리 금속을 생산하기 위해 제련소에 판매됩니다. 그러나 현재의 관행은 에너지 소비이며 환경 영향은 추가 평가를 받아야합니다.


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● 사용한 알칼리 에칭 용액에서 구리 회수 : 

사용한 용액은 에칭 공정에서 생성됩니다. ㅏ용액을 약산성 상태로 조정하여 수산화 구리를 생성 한 다음 폐수 슬러지에서 구리를 제거하는 공정을 수행합니다. 선택적 이온 교환 수지를 사용하여 여과 액의 잔류 구리를 회수 할 수 있습니다. 사용한 기본 에칭 용액에는 약 130-150g / L의 구리가 포함되어 있습니다. 사용 된 용액을 먼저 약산성 상태로 조정하여 대부분의 구리 이온이 수산화 구리 (II) (Cu (OH) 2)로 침전됩니다. Cu (OH) 2는 여과되고 추가 처리되어 슬러지 재활용에 사용되는 것과 유사한 구리를 회수합니다 (섹션 3.3). 여액 (약 3g / L)에 남아있는 구리는 선택적 이온 교환 수지로 추가로 회수됩니다. 여과 액이 산성이기 때문에 사용한 용액을 사용하여이 공정 초기에 기본 에칭 용액을 중화 할 수 있습니다.

Ca (OH) 2는 또한 Cu (SO) 4로 추가 변환 될 수 있습니다. 수산화 구리는 진한 황산에 용해됩니다. 냉각, 결정화, 여과 또는 원심 분리 및 건조 후 Cu (SO) 4가 얻어진다.    

그림 3는 재활용 프로세스를 보여줍니다.



그림 3 : 산성 (기본) 에칭 용액에서 구리 회수


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● 전기 도금 스루 홀 (PTH) 공정에서 황산구리 용액에서 수산화 구리 회수 : 
용액을 반응기에 넣고 교반하면서 냉각기에 의해 온도를 10-20 ℃로 낮춘다. 원심 분리기를 사용하여 황산구리 결정을 회수하고, 유출 물의 pH 값을 조정하여 남은 수산화 구리를 회수 하였다.


PTH 제조에서 생성 된 사용 된 황산구리는 2-22 g / L 농도의 구리 이온을 포함합니다. 사용한 용액은 반응기에 적재됩니다. 냉각기로 온도를 10-20 ° C로 낮추면서 용액을 교반하면 황산구리 결정이 용액에서 침전됩니다. 황산구리 결정은 원심 분리에 의해 회수된다. 폐수의 pH는 추가로 기본 조건으로 재조정되어 남아있는 구리를 Cu (OH) 2로 회수합니다.이 중 재활용 공정은 이전에 설명한 것과 같습니다. 

그림 4는 프로세스를 보여줍니다.



그림 4 : PTH 공정에서 황산구리 용액에서 수산화 구리 회수


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● 랙 스트리핑 공정에서 구리 회수 : 
폐 질산에서 구리를 회수하려면 전해 증 착용 전기 증착 반응기를 사용하여 금속 구리 형태의 구리 이온을 회수합니다.


스트리핑 프로세스는 랙에서 구리를 제거하고 질산을 사용하기 위해 수행됩니다. 사용한 질산의 구리는 구리 이온의 형태입니다. 따라서 구리 이온 (대략 20g / L)은 전기 승리를 통해 직접 회수 할 수 있습니다. 적절한 전기 화학적 조건에서 구리 이온은 금속 구리로 회수 될 수 있습니다. 사용한 용액의 다른 금속 이온은 음극에 구리와 함께 환원 및 증착 될 수 있습니다. 전기 화학 공정 후 질산 용액에는 약 2g / L의 구리와 일부 미량의 기타 금속 이온이 포함되어 있습니다. 이 용액은 랙을 벗기기위한 질산 용액으로 사용할 수 있습니다. 스트리핑 효율은 금속 이온의 존재에 영향을받지 않습니다.



그림 5 : 구리 랙 스트리핑 프로세스에서 구리 회수


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● 사용한 주석 / 납 제거 용액에서 구리 회수, 주석 제거 공정에서 구리 회수 : 

에칭 프로세스 후 보호 주석 / 납 솔더 플레이트를 제거하여 구리 연결을 노출해야합니다. 인쇄 회로 기판을 질산 또는 불화 수소 스트리핑 용액에 담그어 주석 플레이트에서 주석과 납을 벗겨냅니다. 석출 된 구리, 납 및 산화 주석은 전기 증착으로 회수 할 수 있으며 여과 할 수 있습니다. 주석 / 납 솔더는 인쇄 회로 기판을 질산 또는 불화 수소 (HF) 스트리핑 용액 (20 % H2O2, 12 % HF)에 담그면 제거 할 수 있습니다. 사용한 용액에는 2-15 g / L Cu 이온, 10-120 g / L 주석 이온 및 0-55 g / L Pb 이온이 포함되어 있습니다. 구리와 납은 전기 화학 공정으로 회수 할 수 있습니다. 이 과정에서 주석 이온은 산화물로 침전되어 귀중한 주석 산화물을 회수하기 위해 필터 압축됩니다. 여과 액은 금속 이온이 적으며 조성 재조정 후 주석 / 납 제거 용액으로 사용할 수 있습니다.    


재활용 프로세스는 그림 6과 같습니다.


그림 6 : 주석 / 납을 사용한 탈피 용액 재활용


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● 뜨거운 공기 레벨링에서 주석 회수 (솔더 드 로스) 프로세스 : 
주석 / 납-주석 슬래그는 열풍 평준화 과정에서 생성되어 재활용에 적합합니다. 잔향로에서 슬래그를 섭씨 1400 ~ 1600도 정도로 가열하여 주석을 분리하고, 슬래그를 제거하여 철을 제거한 다음 황 함유 용해로에 넣어 구리를 제거합니다.

이러한 프로세스는 시간이 많이 걸리는 것처럼 보이지만 인쇄 회로 기판 재료를 재활용하기위한 시스템을 구축하면 쉽게 통과하고 일부 귀금속을 재활용하여 재사용하거나 판매하여 환경을 보호 할 수 있습니다.


열풍 레벨링 및 솔더 도금 공정에서 생성 된 주석 / 납 솔더 드 로스에는 일반적으로 약 37 %의 납 (Pb)과 63 %의 주석 (Sn) 금속 및 산화물이 포함되어 있습니다. 드 로스에는 약 10,000ppm의 Cu와 소량의 Fe가 포함될 수 있습니다. 드로 스는 먼저 반사로 (1400-1600 ° C)에서 가열되고 탄소 환원에 의해 금속으로 환원됩니다.


슬래그 제거 작업 중에 철 불순물이 제거됩니다. Cu <63 % 인 Sn0.03 솔더의 표준에 도달하려면 미량의 구리도 제거해야합니다. 이것은 용융 금속을 황을 첨가하여 용해로에 두어 달성 할 수 있습니다. 황은 구리와 반응하여 구리 모노 설파이드 (CuS)를 형성하며, 이는 슬래그로 제거 될 수 있습니다. 주석 납 비율은 X 선 형광 (XRF)으로 분석되고 고급 Sn 및 Pb 금속을 추가하여 대만의 표준을 충족하도록 재조정됩니다.        


그림 7 재활용 과정을 보여줍니다.



그림 7 : 주석 / 납 드 로스 재활용 프로세스


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인쇄 회로 기판은 일반적으로 분해를 통해 재활용됩니다. 분해에는 PCB에서 작은 부품을 제거하는 작업이 포함됩니다. 복원되면 이러한 구성 요소 중 많은 부분을 재사용 할 수 있습니다. 일반적인 PCB 구성 요소에는 커패시터, 스위치, 오디오 소켓, TV 플러그, 저항기, 모터, 나사, CRT, LED 및 트랜지스터가 포함됩니다. PCB를 제거하려면 특별한 도구와 매우 신중한 취급이 필요합니다.


폐기물 인쇄 회로 기판을 더 재활용 가능하게 만드는 방법?
세계적으로 유명한 인쇄 회로 기판 제조업체이자 판매업 체인 FMUSER는 인쇄 회로 기판의 생산 기술과 설계 기술에 항상주의를 기울이고 있지만 동시에 폐회로 기판도 재활용하려고 노력하고 있습니다. 이러한 종류의 전자 폐기물이 환경과 생태에 미치는 영향을 줄이기를 바라고 있습니다. 그러나 지금까지 폐 인쇄 회로 기판을 만들 수있는 방법을 찾지 못했습니다. 회로 기판의 재활용 프로세스가 더 효율적이고 쉬워졌지만 우리는 여전히 그것을 위해 노력하고 있습니다.




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인쇄 회로 기판 재활용의 미래는 무엇입니까?
위의 방법을 통해 폐 인쇄 회로 기판 및 기타 전자 부품의 구리 및 주석을 쉽게 재활용 할 수 있습니다. 지속적으로 THT (스루 홀 기술)와 SMT (표면 실장)를 구분할 수도 있습니다. 두 가지 다른 PCB 조립 방법으로 조립 된 PCB는 분리가 다르지만 FMUSER는 폐기물을 재활용하는 데 어떤 방법을 사용하든간에 권장합니다. PCB는 항상 개인의 건강과 안전과 환경의 건강과 안전에주의를 기울이십시오.


인쇄 회로 기판 산업의 폐기물에 대한 상업적 재활용 프로세스는 주로 구리 및 귀금속의 회수에 중점을 둡니다. 최근 구리의 평균 가격은 수요와 공급의 불균형으로 인해 크게 상승했습니다. 이것이 대만의 구리 재활용 산업이 성공적으로 발전한 원동력입니다. 그럼에도 불구하고 해결해야 할 문제가 여전히 많습니다.




그러나 인쇄 회로 기판의 비금속 부분의 재활용은 상대적으로 적습니다. 플라스틱 재료는 예술품 재료, 인조 목재 및 건축 재료에 사용될 수 있음이 소규모 상업 규모로 입증되었습니다. 그럼에도 불구하고 틈새 시장은 매우 제한적입니다. 따라서 인쇄 회로 기판의 비금속 폐기물 대부분은 매립지로 처리됩니다 (76 % -94 %). 

미국에서 인쇄 회로 기판의 비금속 부분은 현재 여러 산업에서 생산을위한 원료로 사용됩니다. 플라스틱 목재에서는 "나무"에 힘을줍니다. 콘크리트에서는 강도를 추가하여 콘크리트를 더 가볍게 만들고 표준 콘크리트보다 XNUMX 배 더 높은 단열 값을 제공합니다. 또한 복합 산업에서 가구에서 상패에 이르기까지 모든 것을 만들기위한 수지의 필러로 사용됩니다. 앞으로이 문제에 대한 더 많은 연구가 필요합니다.



현재의 상업 공정을 고려할 때 재활용 제품은 그다지 가치가 없습니다. 보다 혁신적인 재활용 제품의 개발은 시장을 새로운 지형으로 확장함으로써 업계에 도움이 될 것입니다. 재활용 산업의 노력과 함께 인쇄 회로 기판 산업 자체도 폐기물 최소화를 촉진하고 실천해야합니다. 시설은 폐기물 운송의 XNUMX 차 환경 위험을 최소화하기 위해 폐기물 생산을 크게 줄일 수 있습니다.


우리 모두는 환경을 보호 할 책임이 있습니다!


공유는 배려입니다!


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