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废旧PCB的热解技术分析

我国废旧家用电器已进入了报废的高峰期,由此产生了大量废旧电子电器产品(WEEE)。废旧PCB是WEEE中重要的组成部分,目前对于废旧印刷电路板的研究主要是以回收金属为目的,进行火法冶金、湿法冶金提取金属,或者是机械物理方法分离回收金属,这些方法都会造成二次污染。
  用热解技术回收处理固体废弃物可以避免对环境的二次污染,受到国内外许多研究人员的关注。对于印刷电路板的热解研究,以环氧树脂基板电路板为对象进行较全面的研究,如热解影响因素(温度、加热速率、颗粒大小、热解气氛、催化剂等因素)对热解产物产量和分布的影响、热解动力学及机理等。对于酚醛树脂为基板的电路板研究则比较少,随着酚醛树脂为基板的废旧电路板逐渐增多,研究其热解回收利用有着重大的意义。以纸基酚醛树脂基板的废旧电路板为研究对象,用裂解气相色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)和热重差热联用分析仪(TG.DSC)对废旧电路板进行热解分析,研究其动力学参数及热解产物等热解特性。这些结果对于废旧电路板热解工艺条件确定以及热解产物的进一步分析和利用提供重要依据。
  1、废旧电路板热质量损失经历2个快速质量损失阶段,第1个快速质量损失阶段在270一350℃,最大质量损失温度约在311℃,快速质量损失率为35%-40%,占整个质量损失过程失去质量的60%左右。第2个快速质量损失阶段在350-480℃,占整个质量损失过程的30%左右,最大的质量损失温度为445℃左右。不同升温速率的热质量损失表明,随着升温速率的提高,分解温度向高温区移动。
  2、热质量损失的动力学分析表明,第1快速质量损失阶段平均表观活化能较低约为67kJ/mol,树脂部分降解,低键能的键发生断裂。随后再发生高键能的键发生断裂,所以第2快速质量损失阶段平均表观活化能约为97kJ/mol。
  3、Py-GC/MS分析表明废旧电路板主要的热解产物以苯酚、邻甲苯酚、对异丙烯基苯酚、对异丙基苯酚、糠醛等化合物为主。热解后的产物以酚类为主,可以作为化工原料回收.


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