印制线路板行业固体废物利用处置技术综述

□文/武建刚 陈晓凌

深圳市危险废物处理站

印制线路板行业固体废物利用处置技术综述

□文/武建刚 陈晓凌

深圳市危险废物处理站

Summary of Solid Waste Disposal and Reusing Technology in PCB Industry

本文对印刷线路板生产企业固体废物的来源及成分进行了分析，并介绍了对固体废物利用及处置方法，为固体废物的处理处置提供参考。

印制线路板(PCB)是当代电子元件业中最为活跃的产业，据中国电子元件行业协会印制电路分会的调查，2003年中国印制电路板的生产产值为500.69亿元，同比增长32.4%，超过美国，次于日本，居全球第二位。根据台湾线路板行业协会(TPCA)的预测，从2003年到2008 年，全球PCB产业复合增长率为5.5%，同期亚洲区为9.7% (不含日本)，而中国大陆地区高达14. 9%。大陆PCB产值在全球市场的占有率也将由2003年的16.6%增长到2008年的25%。PCB制造企业的污染主要产生在钻孔、蚀刻、电镀、金属化、去膜、显影等工艺过程中[1]，排放的固体废物主要是重金属污泥、膜渣、废板边料等。部分废物具有较高的利用价值，如处理不当，不仅可能造成资源的浪费，也严重污染环境。本文对印制线路板制造企业生产过程中的固体废物产生情况和处置、利用技术进行研究，为固体废物处理提供参考。

一、线路板行业固体废物的来源及成分分析

1. 重金属污泥

在线路板酸洗、刷磨、水洗等工序中会产生含铜废水(蚀刻工序中产生的蚀刻母液铜离子浓度较高，一般达100～150g/L以上，具有较高回收价值，交由有资质的环保公司回收利用)，含铜废水处理过程中就会产生固体废物。目前此类大多采用化学混凝沉淀法，将酸性废水、清洗废水等含铜废水一起进行物化沉淀处理，在处理过程中加入混凝剂、pH调节剂及高分子助凝剂等化学药剂，经过捕集沉淀后产生重金属污泥[2]。

经对深圳市多家PCB企业固体废物的取样检测，固体废物经压滤机脱水后含水率约65%～80%，pH值则介于6.8～9.8之间[1]，重金属铜含量介于2%～10%之间。（重金属含量与废水处理工艺和添加剂种类有关）

2. 废板边料

制作印刷线路板时产生废板边料，主要有裁板时的边料、成型时的边料及废屑、质检时的废板等，主要成分为铜和树脂；不同的边料含铜量不同，一般含铜为3%～40%，部分含有镍、锡等金属，以及金、银等贵金属。

3. 膜渣

膜渣主要来源于内层板的抗蚀刻油墨及干膜、外层板的抗电镀油墨、防焊油墨及干膜。主要成分为含羧基的亚克力树脂、聚胺基甲酸乙酯树脂或环氧树脂，少量的填充料、色料、溶剂等。主要来源于显像和剥膜过程，由于此过程均使用强碱溶液，因此膜渣也是强碱性。

二、线路板行业固体废物的处理方法

1.重金属污泥中铜含量介于2%～10%之间，是可以开发利用的资源。目前污泥的处理处置方法主要可分为以下三种。

（1）污泥热处理法

污泥热处理工艺是指将污泥经过干燥、配料后，进行高温冶炼的工艺。从节约能源考虑，可以利用太阳能自然干燥污泥，经济实用。污泥经干燥后与其他原料配料，入炉冶炼，得到金属铜，冶炼渣可用于生产水泥或经加工后作为磨料用于船舶除锈，整个过程基本对污泥做到了完全的资源化再利用，是比较理想的污泥处置方法。

（2）化学处理法

化学处理法是指采用酸或碱对污泥进行处理，提取污泥中有利用价值的金属成分的工艺。

酸溶：以酸溶方法处置固体废物，是指采用无机酸或有机酸溶解污泥中的铜化合物，使污泥中的铜转移到溶液中，从而实现对铜的回收。以硫酸溶解回收铜的效果最佳，污泥溶解后成为硫酸铜溶液，易于回收再利用。

碱溶：有报道称可使用氨水来溶解污泥中的铜，回收率可达94%。

（3） 固化处理法

固化法处理固体废物是向固体废物中加入固化剂，使污泥固化，从而使铜离子固化在污泥中，使之达到浸出标准的处理方法。

2. 废板边料资源化技术可分为化学处理法（溶蚀法）、物理处理法、焚化法等

（1）溶蚀法

利用氯化铜溶蚀法回收废板中的金属。氯化铜溶蚀法主要是用于回收含贵金属接点的铜合金底材，将其置于氯化铜溶蚀液中，铜合金底材溶解，但贵金属则保持不溶并加以回收，溶蚀后母液再以氯气氧化、氯化铜溶蚀液循环使用。也可采用氨蚀法、硝酸溶蚀法等。

（2）物理分离法

利用机械粉碎废印刷线路板，再以物理法分离，收集金属与非金属。首先将废印刷线路板粉碎，利用粉碎之产物金属与非金属比重的差异，以浮选法收集金属与非金属。目前有干法处理线路板粉碎物，重金属分离率达99.9%。

（3）焚化法

废板边料经机械破碎后，送入焚化炉中焚烧，将所含树脂分解破坏，剩余残渣即为金属及玻璃纤维，经粉碎后即可送往金属冶炼厂进行金属回收。不过焚化过程可能产生含溴废气，污染环境。

3. 膜渣一般采取焚化法，也可研制成辅助燃料，以提升废物作为资源的价值。

三、结论及建议

1. 结论

（1）用热处理法处置重金属污泥的工艺较为成熟，可实现固体废物的规模化处置，污泥可得到最大程度的再利用。

用化学处理法处置的污泥，也可以回收其中的铜。但是处理过程中需添加酸、碱等化工原料，增加了污染物的排放量，而且成本较高。经处理后的残余污泥中铜含量依然无法符合浸出毒性标准，仍需加以稳定化处理。

用固化法对污泥进行处置，不仅浪费资源、占用土地，而且固化效果不理想。直接填埋处置后仍可能有重金属渗出。因此，含铜污泥不适用固化法处理。

目前线路板行业发展迅猛，企业众多，固体废物产生量较大，建议对污泥实行集中收集，送大型冶炼厂进行冶炼处理。由于大型冶炼厂污染治理设施较齐全，冶炼工艺先进，金属回收率高，固体废物将得到较好的处理和利用。

含量较高的也可采取化学处理法。

（2）对含贵金属的废板边料，可采取溶蚀法；其他的废板边料建议采取物理分离法，粉碎后利用干法分离金属与非金属；不建议采取焚化法。

（3）膜渣主要成分为有机物，采取焚化法即可。

2. 建议

推动线路板生产行业的清洁生产，改进生产工艺流程，加强废水的循环利用工作，减少废水排放；改进水处理工艺，采用离子交换法和电解法回收废液中的重金属，提高重金属的回收率，从源头减少重金属污泥的产生。

[1]陈锋.印刷线路板行业水处理含铜污泥处置技术综述.污染防治技术，2006，19（4）：48-49

[2]罗新辉、汤明坤、谭丽霞.印制电路板制造行业废液资源化初探.印制电路信息，2003（12）：54-55

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