廢舊電路板作為電子廢棄物的核心組成部分,其廢棄量大、污染性強(qiáng)且價(jià)值含量高�，F(xiàn)有技術(shù)主要針對(duì)廢舊電路板基板的處理,對(duì)電子元器件的研究相對(duì)較少,因此,廢舊電路板的完全資源化尚未實(shí)現(xiàn)。晶體管作為一類重要的電子元器件,被廣泛應(yīng)用于各種電子電器產(chǎn)品中,一方面,其含大量有價(jià)資源(大于50%含量的銅、少量銀和單晶硅等),具有很高的回收價(jià)值;另一方面,晶體管內(nèi)部焊料含鉛,且塑封料中含溴化阻燃劑(Brominated Flame Retardants,BFRs)等有毒有害有機(jī)物,需要得到合理的處置。因而,對(duì)廢舊晶體管的合理回收,是保護(hù)環(huán)境和資源利用的共同訴求。本文提出了以熱解-真空冶金為核心的完整廢舊晶體管處理工藝。首先,探究了廢舊晶體管的的結(jié)構(gòu)組成及材料熱特性,作為后續(xù)處理的依據(jù)。其次,利用“氬氣熱解”處理廢舊晶體管環(huán)氧模塑封料,考察熱解溫度和保溫時(shí)間對(duì)環(huán)氧塑封料有機(jī)物去除的影響,確定最優(yōu)工藝參數(shù)為600℃和30min;分析熱解產(chǎn)物組成和含量,結(jié)合鍵能理論,揭示了塑封料的氬氣熱解機(jī)制。熱解處理后,利用破碎篩分處理實(shí)現(xiàn)金屬和非金屬組分的解離,破碎時(shí)間5min,篩網(wǎng)孔徑0.6mm,篩分后銅純度達(dá)92.75%。為實(shí)現(xiàn)鉛的去除和銅的進(jìn)一步提純,對(duì)金屬富集體采取真空冶金處理,由于飽和蒸氣壓的差異,鉛在低于銅熔點(diǎn)的溫度下可蒸發(fā)分離。結(jié)果表明,真空分離的最佳工藝參數(shù)為真空度20Pa,900℃下加熱60min,此時(shí)鉛分離率達(dá)99.86%,銅純度為97.82%。本研究提出了一套完整的廢舊電路板晶體管高附加值資源化處理工藝,實(shí)現(xiàn)了廢舊晶體管內(nèi)有價(jià)資源的高效綠色回收,為廢舊晶體管回收的工業(yè)化應(yīng)用提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X705
【部分圖文】：

圖 1-1 幾類常見(jiàn)的電子元器件Fig. 1-1 Common types of electronic components舊電容器路板上的電容器種類繁多，包括鋁電解電容、陶瓷電容、鉭電40]提出了利用“真空熱解-機(jī)械物理分離”從廢舊鉭電容器中回藝。首先，利用真空熱解去除鉭電容中的有機(jī)物質(zhì)，熱解殘?jiān)ㄟ^(guò)磁選去除鎳-鐵電極，殘留物通過(guò)高壓靜電分選實(shí)現(xiàn)金屬鉭，其中鉭的回收率和純度可分別達(dá)到 97.02%和 71.35%。等[41]提出了一套環(huán)境友好的鋁電解電容器的資源化回收工藝，進(jìn)行熱處理，實(shí)驗(yàn)確定最佳工藝參數(shù)為 500℃，保溫時(shí)間 60m進(jìn)行剪切破碎和篩分，實(shí)現(xiàn)金屬和非金屬的分離，最后通過(guò)磁的鋁和鐵分離并回收，金屬鋁和鐵的回收率可分別達(dá)到 9收流程如圖 1-2 所示。

鎳在鹽酸、硫酸和硝酸中的浸出特性，發(fā)現(xiàn)硝酸浸出效果最佳，鎳浸出7%。2）廢舊 CPU 插槽/內(nèi)存條lzate 等[44]提出了回收廢舊 CPU 插槽中金的方法，首先，利用過(guò)硫酸銨槽進(jìn)行基板的部分氧化，使鐵、鎳、銅被部分氧化后與金分離，隨后用濾分離浸出渣中的金，在最優(yōu)條件下金回收率可達(dá)到 98%。該技術(shù)無(wú)需行破碎處理，可有效減少反應(yīng)時(shí)間。Birloaga[45]等則提出先將 CPU 插槽徑 0.1mm，用硫酸和過(guò)氧化氫混合液去除雜質(zhì)，再用 CS(NH2)2、Fe3+和合溶液將金溶解，該過(guò)程中金的回收率為 82.1%。 等[46]提出了從廢內(nèi)存條中回收貴金屬金的“選擇性浸出-萃取-蒸餾”的藝，如圖 1-3 所示，所回收金的純度可達(dá)到 99.74%。Li[47]等利用超臨界批式反應(yīng)器中降解廢電腦內(nèi)存條中的溴化環(huán)氧樹脂，反應(yīng)殘?jiān)械慕饘倬S可實(shí)現(xiàn)較好的解離，金屬回收率達(dá)到 99.80%，整個(gè)過(guò)程中無(wú)廢棄物和物質(zhì)產(chǎn)生，具有較高的環(huán)境友好性。

·- 8 -圖 1-4 廢舊 IC 芯片回收工藝流程圖Fig. 1-4 Process route for recycling waste IC chips的電子元器件之一，其是放大、轉(zhuǎn)化電信號(hào)的電子元件（如集成電路）的基礎(chǔ)，被廣泛應(yīng)路板上必不可少的元器件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014 年，且處于持續(xù)增長(zhǎng)中，2020 年市場(chǎng)份額預(yù)

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本文編號(hào)：2813611