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廢舊PCB的熱解技術(shù)分析

我國(guó)廢舊家用電器已進(jìn)入了報(bào)廢的高峰期,由此產(chǎn)生了大量廢舊電子電器產(chǎn)品(WEEE)。廢舊PCB是WEEE中重要的組成部分,目前對(duì)于廢舊印刷電路板的研究主要是以回收金屬為目的,進(jìn)行火法冶金、濕法冶金提取金屬,或者是機(jī)械物理方法分離回收金屬,這些方法都會(huì)造成二次污染。
  用熱解技術(shù)回收處理固體廢棄物可以避免對(duì)環(huán)境的二次污染,受到國(guó)內(nèi)外許多研究人員的關(guān)注。對(duì)于印刷電路板的熱解研究,以環(huán)氧樹脂基板電路板為對(duì)象進(jìn)行較全面的研究,如熱解影響因素(溫度、加熱速率、顆粒大小、熱解氣氛、催化劑等因素)對(duì)熱解產(chǎn)物產(chǎn)量和分布的影響、熱解動(dòng)力學(xué)及機(jī)理等。對(duì)于酚醛樹脂為基板的電路板研究則比較少,隨著酚醛樹脂為基板的廢舊電路板逐漸增多,研究其熱解回收利用有著重大的意義。以紙基酚醛樹脂基板的廢舊電路板為研究對(duì)象,用裂解氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Py-GC/MS)和熱重差熱聯(lián)用分析儀(TG.DSC)對(duì)廢舊電路板進(jìn)行熱解分析,研究其動(dòng)力學(xué)參數(shù)及熱解產(chǎn)物等熱解特性。這些結(jié)果對(duì)于廢舊電路板熱解工藝條件確定以及熱解產(chǎn)物的進(jìn)一步分析和利用提供重要依據(jù)。
  1、廢舊電路板熱質(zhì)量損失經(jīng)歷2個(gè)快速質(zhì)量損失階段,第1個(gè)快速質(zhì)量損失階段在270一350℃,最大質(zhì)量損失溫度約在311℃,快速質(zhì)量損失率為35%-40%,占整個(gè)質(zhì)量損失過程失去質(zhì)量的60%左右。第2個(gè)快速質(zhì)量損失階段在350-480℃,占整個(gè)質(zhì)量損失過程的30%左右,最大的質(zhì)量損失溫度為445℃左右。不同升溫速率的熱質(zhì)量損失表明,隨著升溫速率的提高,分解溫度向高溫區(qū)移動(dòng)。
  2、熱質(zhì)量損失的動(dòng)力學(xué)分析表明,第1快速質(zhì)量損失階段平均表觀活化能較低約為67kJ/mol,樹脂部分降解,低鍵能的鍵發(fā)生斷裂。隨后再發(fā)生高鍵能的鍵發(fā)生斷裂,所以第2快速質(zhì)量損失階段平均表觀活化能約為97kJ/mol。
  3、Py-GC/MS分析表明廢舊電路板主要的熱解產(chǎn)物以苯酚、鄰甲苯酚、對(duì)異丙烯基苯酚、對(duì)異丙基苯酚、糠醛等化合物為主。熱解后的產(chǎn)物以酚類為主,可以作為化工原料回收.


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