УДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ ВІДНОВЛЕННЯ СИРОВИНИ З БАГАТОШАРОВИХ КОМПОЗИТІВ

Анотація

У кінці життєвого циклу відпрацьовані друковані плати (WPCBs) становлять як цінне джерело ресурсів — міді, нікелю, дорогоцінних металів і полімерних матеріалів — так і екологічну загрозу у разі захоронення або спалювання. У цій роботі розроблено та оптимізовано модульну замкнену лінію переробки, яка: (1) здійснює деламінацію епоксидної смоли від скловолокна та вбудованих металів шляхом екстракції диметилсульфоксидом (DMSO), порівнюючи традиційне термічне набухання з мікрохвильовою обробкою з метою максимізації виходу смоли, збереження цілісності волокна та оцінки можливості повторного використання розчинника; (2) подрібнює залишкові фрагменти плат у межах експериментального дизайну з налаштуванням розподілу за розміром частинок (2–10 мм) та енергоспоживанням, включаючи оцінку технологічних добавок; (3) фракціонує подрібнений матеріал за допомогою послідовного магнітного, вихрострумового, електростатичного та щільнісного розділення з оптимізацією порогів сепарації та виділенням феромагнітних, кольорових і неметалевих компонентів; (4) виконує гідрометалургійну екстракцію зі змішаної металевої фракції, включаючи лужну підготовку, кислотне вилуговування (з використанням окисника), екстракцію розчинником та електровідновлення для отримання металопродуктів високої чистоти; (5) масштабує оптимізовані процеси з лабораторного рівня (2 л) до напівпромислового (200 л) у змішуваних реакторах із дотриманням геометричної подібності. У підсумку виконано масові та енергетичні баланси, передбачено замкнені цикли використання розчинника та води. Системно досліджено ключові технічні невизначеності, включаючи селективність розчинник–смола, компроміси між енерговитратами на подрібнення та вивільненням компонентів, кінетику вилуговування з комплексних залишків, гідродинаміку масштабування та втрати при регенерації розчинника. Отримана платформа є перспективним рішенням для циркулярної та стійкої переробки друкованих плат із мінімізацією відходів і максимальним відновленням ресурсів.