סילוק פסולת לוחות מעגלים מודפסים (PCB) הוא נושא קריטי הכולל הגנה על הסביבה, שחזור משאבים ועמידה בתקנות. עם התחלופה המהירה של מוצרים אלקטרוניים, נפח ה-PCB המושלכים זינק; כתוצאה מכך, העיבוד היעיל והידידותי לסביבה של פסולת זו הפך למוקד תשומת לב בתעשייה. להלן ניתוח מפורט של השיטות השונות לטיפול בפסולת PCB:
מיחזור ושחזור של גרוטאות מעגלים מודפסים
עיבוד פיזי כולל בעיקר שימוש באמצעים מכניים כדי להפריד רכיבים מהמצע של PCB, ובכך להקל על שחזור משאבים לאחר מכן. תהליך זה כולל בדרך כלל שלבים כמו פירוק, ריסוק ומיון.
פירוק: ראשית, יש להסיר רכיבים ניתנים להסרה (כגון קבלים, נגדים, מעגלים משולבים וכו') מה-PCB, באופן ידני או באמצעות ציוד אוטומטי. שלב זה עוזר למזער את הזיהום במהלך שלבי העיבוד הבאים ומשפר את היעילות של שחזור משאבים.
ריסוק: מצעי ה-PCB המפורקים ושאר הרכיבים מוזנים למגרסה לצורך פיצול. מטרת הריסוק היא לפרק את ה-PCB לחלקיקים קטנים יותר כדי להקל על המיון וההתאוששות הבאים.
מיון: החלקיקים המרוסקים עוברים מיון בשיטות שונות-כגון סיווג אוויר, הפרדה מגנטית והפרדה אלקטרוסטטית-כדי להפריד מרכיבים מתכתיים (למשל, נחושת, ברזל, אלומיניום) ממרכיבים לא-מתכתיים (למשל, פיברגלס, שרפים). ניתן למחזר את הרכיבים המתכתיים עוד יותר, בעוד שהרכיבים הלא-מתכתיים עשויים לדרוש עיבוד או סילוק נוסף.
שיטות טיפול כימיות
טיפול כימי כולל בעיקר שימוש בתהליכים כימיים כדי להמיס את רכיבי המתכת הכלולים ב-PCB, ובכך להקל על התאוששותם. תהליך זה כולל בדרך כלל שלבים כמו שטיפה, מיצוי ואלקטרוליזה.
שטיפה: חלקיקי PCB כתושים מעורבבים עם ריאגנטים כימיים (כגון חומצות או בסיסים) כדי להמיס את רכיבי המתכת לתמיסה. תהליך השטיפה דורש בקרה קפדנית של פרמטרים-כגון טמפרטורה ורמות pH-כדי למקסם את יעילות השטיפה.
מיצוי: התמיסה הנובעת משלב השטיפה מכילה יוני מתכת שונים; לכן משתמשים בחומרי מיצוי כדי להפריד באופן סלקטיבי את יוני המתכת של המטרה מהתמיסה. תהליך המיצוי מחייב בחירה של חומרי מיצוי מתאימים ותנאי הפעלה כדי לשפר הן את יעילות המיצוי והן את הסלקטיביות.
אלקטרוליזה: ניתן להפחית את יוני המתכת הקיימים בתמיסה בעקבות מיצוי באמצעות אלקטרוליזה כדי להניב מתכות טהורות. תהליך האלקטרוליזה דורש ויסות של פרמטרים-כגון צפיפות זרם והרכב אלקטרוליטים-כדי לייעל הן את היעילות האלקטרוליטית והן את טוהר המתכת.
שיטות טיפול תרמי
טיפול תרמי כולל בעיקר פירוק הרכיבים האורגניים בתוך PCB באמצעות שריפה בטמפרטורה- גבוהה או פירוליזה כדי להקל על שחזור מתכות ולמזער זיהום. תהליך זה כולל בדרך כלל שלבים כמו שריפה, פירוליזה והתכה.
שריפה: PCB מוזנים למשרפה לצורך בעירה, מה שגורם לרכיבים האורגניים שלהם להישרף לחלוטין ולהניב חומרים בלתי מזיקים כמו פחמן דו חמצני ואדי מים. ניתן לנצל את החום שנוצר בתהליך השריפה למטרות כמו ייצור חשמל או חימום.
פירוליזה: PCBs עוברים טיפול בחום בתנאי חמצן-ללא או נמוכים-של חמצן, מה שמעורר תגובות פירוליזה המניבות מוצרים גזים, נוזליים ומוצקים. ניתן לשחזר ולנצל את התוצרים הגזים והנוזליים הנובעים מפירוליזה, בעוד שהמוצרים המוצקים מורכבים בעיקר ממרכיבים מתכתיים ואי-אורגניים לא-מתכתיים.
התכה: השאריות המוצקות שנותרו לאחר פירוליזה או שריפה מוכנסות לכבשן התכה, שם הן עוברות תהליך התכה הגורם לרכיבים המתכתיים להימס ולהיפרד. במהלך ההתכה, יש לשלוט בקפידה על פרמטרים כמו טמפרטורה ותנאי אטמוספירה כדי למקסם הן את קצב ההחלמה והן את טוהר המתכות.
