废旧印刷线路板热解脱溴很有必要

2022-11-24

WPCBs的卤素成分主要存在于非金属部分,一般非金属组分来说大约70%的线路板总重量,其中30%~50%是阻燃塑料,塑料中的卤素主要以溴为主。WPCBs中重金属和卤素的去除是各种回收技术需要慎重考虑的问题,尤其是采用热解技术进行处理。在回收过程中很容易造成环境二次污染,还会加大产物回收利用的难度,因此如何消除其带来的不良影响是安全有效处理WPCBs粉末的关键前提。

WPCBs热解气相产物中含有HBr,Br2,溴苯,溴代二噁英等含溴污染物。但是,环保部门对含卤素电子垃圾(主要是含溴型)的处理处置要求更为严苛,促使人们开发合理可行的技术将WPCBs热解过程的溴转化成无污染或者是低污染的状态,实现溴的回收或者二次利用。WPCBs热解过程含溴物较为复杂,溴的存在以有机物和无机物形式存在,容易残留在热解三相产物中,严重限制其资源化利用,降低其经济价值。因此,需要对热解产物中的溴进行全面,并脱除热解产物中的溴,提高其资源化利用效率。

利用聚烯烃在热解过程产生并提供可利用氢源,进而与热解油中的溴结合生成HBr,达到热解油脱溴的目的。试验结果表明,热解温度在350~400℃间,停留时间20min左右,可得较好的脱溴效果,热解产物检测出溴化氢和苯酚。

溴化环氧树脂的热解过程可以分成三个阶段,第一阶段主要在300℃左右,而气相产物中HBr在此温度形成几率较大。热解后WPCBs中72.3%溴含量以溴苯和HBr形式出现;热解油是复杂的有机物混合物,除了苯酚及其同系物之外,还发现了如溴酚、溴化双酚A等多种不同含溴有机物。此外,升温速率的提高,导致热解气体中形成的HBr也会随之而增加。WPCBs燃烧过程中二噁英的生成量远高于热解过程,热解试验中加入CaO、CaCO3、Ca(OH)2、Al2O3、MgO、NaOH等碱性添加剂,能有效抑制PBDD/Fs的形成,而NaOH的效果最佳。

通过调整热解试验过程中的试验参数(比如升温速率等),可改变产物中溴的分布,但是对WPCBs的处理处置效果有限,因而对WPCBs进行热解脱溴要找合适的添加剂进行共热解,依靠添加剂的吸附、催化或者直接反应来改变溴的分布,从而利于分离回收和处理热解产物。

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