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在廢棄電路板的物理法資源化回收領域，就技術而言，國外處于領先地位，特別是歐洲、美國、日本等地區和國家產生了許多專利，有些已經實現了工業化。從工藝方法來說電路板的物理法處理可分成兩大類：干法和濕法。干法指的是根據物料間的電、磁、形狀、密度等特性差異，利用單個或組合設備加以有效處理的技術方法，其間沒有液相的存在，這也是研究較多應用較廣泛的技術方法。濕法多是利用物料的密度差異性質結合液相的動力及運動特性進行有效的成分分離。干濕法的前提都需要粉碎過程，只有相應組份經有效粉碎達到較高的解離度，才會有下一步較好的分離效果。
1干法分選
1.1直接篩分法
由于組成電路板材料間的力學性質差異，破碎過程在相同的外力作用下，材料性質的不同會造成它們破碎后顆粒形狀上的差異。這種特性為直接采用篩分的方法實現金屬與非金屬的初步分離提供了可能，但這種方法分選精度很低。日本的YOKOYAMASADAHIKO等人[1]曾研究采用破碎、分級流程從電路板中回收金屬富集體。
1.2磁、電選工藝
這類工藝的一般流程是廢棄物料先經過預處理，再對物料進行必要的技術處理后，進入錘式破碎機破碎。破碎后的物料經過篩分分級，通過磁選除去鐵磁性物質后，分級別經過電選機得到金屬富集體和非金屬富集體。
Melchiorre M在文獻[2]中介紹了Daimler Benz Ulm Research Centre在不斷研究的基礎上開發的結合液氮冷凍破碎、靜電分選的四段式處理工藝，如圖1所示。該工藝的主要特點：一是低溫可以加強破碎效果；二是避免機械破碎產生過熱，從而導致電路板中塑料等物質的氧化、燃燒，形成有害氣體。
圖1Daimler Benz Ulm Research Centre的廢電路板處理工藝
未來科技(the Future Technology，FUBA Gmbh)[3]利用機械物理方法處理和回收電路板在20世紀90年代取得了顯著的成績，在工藝中，電路板經兩級破碎加以適當分級，最后經過兩級電選得到含銅92%的銅粉。Tenorio Soares[4]等利用破碎、篩分、電選和磁選的方法實現金、銀、鐵、鋁、鋅及錫的分離；Zhang Shun li利用電動滾筒靜電分選機進行了回收銅的研究[5]，通過設計和操作參數的優化，達到了銅精礦品位93%～99%、回收率95%～99%的良好效果；溫雪峰[6]分粒級研究了靜電分選機處理0.074～5mm的廢棄電路板顆粒金屬與非金屬的分離效果。
渦流電選機也是根據顆粒電性的差異實現分選的，這一技術在固體廢物處理中回收50mm以上顆粒的金屬鋁取得了不錯的效果。隨著強力渦電流及稀土永磁的出現和發展，渦流分選技術已成功應用于電子廢棄物包括電路板物料的分離中。
德國Kamet Recycling Gmbh及Trischlerund Partner Gmbh公司相繼開發了用渦流分選的廢棄電路板機械處理工藝[7-8]：通過破碎、重選、磁選、渦流分離獲得鐵、鋁、貴金屬及有機物等組分。經該工藝處理后的廢電路板中90%的金屬和塑料得以回收，10%左右的剩余物質(包括細粒物料、粉塵等)被另行處理。
瑞典[9]利用一種新開發的渦流分選機從廢棄線路中回收金屬鋁，獲得的鋁品位達到85%，回收率達到90%。日本IZUMIKAWACHIAKI[10]采用破碎——渦電流——電選聯合流程從電路板中回收金屬富集體的發明專利中，在物料采用錘式破碎機破碎到0.8mm左右后，粗顆粒以渦電流分選，細顆粒則用靜電分選進行處理。
靜電分選及渦電流分選的工藝方法近年來被更多地研究和運用于廢棄電路板的資源化回收，特別是物理法機械處理的工藝中，該工藝具有較好的分離效果，并且分選過程潔凈，有一定的優點。但這種電選工藝還是有其不足之處，主要表現在一是對微細粒級及粉塵物料的處理效果不理想；二是它的分選原理決定物料必須與作用面有充分的接觸，也就是進料顆粒要求規則、平整，最好是單層。這些缺點大大制約了設備的使用效率。
1.3氣流分選工藝
氣流分選屬于密度分離技術，它是利用材料間比重的差異實現不同顆粒間有效分離的。目前利用氣流分選方法進行電路板破碎物料分離的研究很多，所用核心設備包括：風力分選機、旋風分離器、脈動氣流分選裝置、空氣搖床、流化床等。
在固體廢棄物分類處理、城市垃圾分選方面，氣流分選也有一定的研究與應用。如日本國家資源環境研究所(NIRE)利用風力搖床及氣流柱式分選機分離塑料和鋁。溫雪峰[6]等人在進行廢棄電路板中銅的回收研究中利用了以氣流分選為主的工藝。廢棄電路板經二次破碎后，對0.074～3mm粒徑間物料，控制銅顆粒與其余組份顆粒等沉比大于2，分批次用氣流分選實驗裝置分選，實驗對于0.25～0.125mm粒級銅的回收率達到了90.76%，1.0～0.5mm、0.5～0.25mm及0.125～0.074mm粒級銅的回收率也在60%以上。風力搖床現已廣泛地應用于電子廢棄物的分選過程中。資料顯示[11]，在德國有以氣力搖床為分選主要環節的電子廢棄物處理工廠，破碎后10mm以上物料破碎后利用渦流分選技術、10mm以下則分級用氣力搖床分選，年處理量達5萬t。Zhang Shunli使用KamasLA-K空氣搖床從廢舊電路板中回收金屬，得到了較高的金屬品位，入料量為6kg/h時，銅、金、銀的回收率分別為76%、83%、91%，品位分別高達為72%、328g/t、1908g/t。
流化床實現的是固體的流態化，其分選的實質是物料間大小、形狀、密度等特性決定顆粒在氣流中沉降速度差異。旋風分離器是氣—固分離常用設備，它構造簡單、操作方便、使用廣泛，視設備大小及操作條件不同，其離心分離因數約為5～2500，一般可分離5～75μm直徑的顆粒、粉塵。美國的RayChapman在其專利中提出采用破碎——流化床分選的流程實現廢棄電路板的資源化[12]。
圖2廢棄線路板物理法空氣分離工藝流程
我國北京航空航天大學的沈志剛利用空氣分離筒設備進行了廢棄電路板物理法資源化研究，取得了國家專利[13-14]。具體工藝流程如上圖2所示。據介紹，該工藝回收的金屬材料純度為95%，回收率達到95%。涉及氣流分選的工藝和方法眾多，在處理廢棄電路板的過程中它們各有所長，在一定的條件和對特定的物料表現出不錯的分選效果。由于它與各種電選方法具有相似的處理環境與材料要求，在實踐中，經常可以看到它與一些電選方法互相補充、聯合運用的情況[15-17]。
1.4形狀分選工藝
形狀分選就是基于不同物料形狀的差異通過相應設備而進行有效分選的方法。電路板經過破碎后，由于物料力學特性的不同，金屬表現出一定韌性，受外力作用后容易打團呈近似球形，硬塑料也呈現顆粒狀，而纖維和樹脂呈現片狀，未解離的基板也會呈片狀。當然形狀分選也可以配合電選等其它方法聯合運用[18-19]。ZhangShunli[20]曾使用形狀分選機對PCB物料進行預處理。日本古屋仲[21]等人進行了傾斜振動板形狀分選廢棄電路板的試驗研究，分選得到的銅的品位達91%，回收率達98%。
1.5其它
隨著科技的發展與研究的深入，除了上述傳統的分離方法，在廢棄電路板物理法資源化過程中也產生一些新的處理方法與工藝，如利用光壓分選、微波技術等。日本資源與環境國家研究所開發了廢棄電路板經過物理切削破碎、粗顆粒采用似流體密度分選、細顆粒按照不同物質的光反射率采用光壓分選，實現金屬與非金屬的分離方法[22]。但光壓分選方法在日本還處于實驗室研究階段，不夠成熟，距規模應用還有一定的距離。
2濕法分選
2.1搖床、浮選工藝流程
搖床、浮選等相關技術是選礦、選煤行業比較成熟并廣泛使用的工藝環節，根據它們的技術特點，也可應用于從廢棄電路板或廢板邊料中回收金屬的研究和嘗試。據資料介紹，利用水力搖床與浮選相結合的方法，首先將廢棄的電路板機械粉碎到粒度0.25mm以下，金屬與非金屬充分解離，經篩分后，較粗物料選用適合的搖床技術，細物料用浮選方法分別加以分離成金屬相與非金屬相[23]。
2.2旋流器、離心機分選工藝方法
水力旋流器、離心機等是一類利用離心力促使物料分離的設備，在資源化處理廢棄電路板行業也有一定的應用。德國HeikkiLaapas等人在其處理0.25mm以下級電子廢棄物物料的研究中用水力旋流器進行粗細料的分選，然后再用搖床、浮選技術進一步處理，形成了如圖3的聯合工藝流程[24]。
圖3資源化處理廢棄線路板的水力旋流器、搖床及浮選聯合流程
段廣洪[25]等利用重力分選技術開發了一種新的廢棄電路板濕法處理技術。工藝中采用了噴淋水，粗、細兩級破碎處理，還設計了水循環系統。經該方法處理后，金屬、非金屬的回收率大于95%。
3資源化處理電路板的各種物理方法的比較
綜上所述，物理法資源化處理電路板的方法很多，各種方法的側重點也不同，從經濟可行性、再資源效果、環境友善性及工業應用前景等四方面綜合考慮(見表1)，上述方法各有自己的優缺點[10]。
4結語
回收處理廢舊電路板的物理方法及工藝以其高效、成本低、易操作、環境友好等優點近年來在全球得到較快的發展。通過比較各種處理廢舊電路板的物理法回收工藝，可知以氣流、電磁等干法分選為主的工藝因分選效果好，不產生二次污染而占據絕對優勢，開發應用前景廣闊。
我國廢舊電路板回收處理的研究和實踐應在尊重我國國情、充分吸取發達國家的成功經驗的基礎上，開發和采用適合中國國情的資源化處理技術，以物理法為主，并輔以相應的物化法提純等后續工藝。
參考文獻略
