廢棄電路板回收過程中溴化阻燃劑的釋放遷移機理研究

《廢棄電路板回收過程中溴化阻燃劑的釋放遷移機理研究》是依託上海交通大學，由郭傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：廢棄電路板回收過程中溴化阻燃劑的釋放遷移機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：郭傑
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

電路板中存在大量溴化阻燃劑（BFRs），由於BFRs的半揮發性及結合特性，在回收處理廢棄電路板時導致BFRs的釋放及遷移。本研究在廢棄電路板回收流程基礎上，以含BFRs材料樣品（電路板粉體、非金屬粉及再生產品等）和大氣（氣相和顆粒物）、灰塵等環境樣品為研究對象，分析樣品中BFRs的組成及含量，重點關注Br在樣品中的賦存狀態和分布規律。比較電路板拆解、破碎、處理及再利用過程微環境中BFRs對大氣介質的釋放遷移，揭示BFRs在氣相-顆粒物之間的分配規律，並利用吸附模型對實測值進行預測和對照。研究不同粒徑顆粒物（PM2.5、PM10和TSP）中BFRs含量及組成和有機碳含量的相關性。實驗模擬加熱溫度、時間等工藝條件對不同類型、粒徑樣品中BFRs釋放的影響。本項目擬進行BFRs在電路板回收過程中的源解析，為科學評估BFRs的污染特徵和暴露風險提供基礎數據。

結題摘要

廢舊電路板（WPCB）是電子廢棄物的重要組成部分，具有資源回收和環境污染的雙重特性。WPCB中存在大量溴化阻燃劑（BFRs），由於BFRs的半揮發性，在回收處理WPCB時導致BFRs的釋放遷移，對環境造成污染。本項目對WPCB回收處理過程中多溴聯苯醚（PBDEs）的污染特徵進行了研究，分析比較了廢舊電視機不同處理車間大氣中PBDEs的濃度水平、氣粒分配規律，重點探討了WPCB加熱拆解過程中PBDEs的污染特徵，揭示了含PBDEs材料中PBDEs的受熱釋放規律。主要成果有：（1）廢電視機人工拆解、WPCB加熱預處理、WPCB破碎-分選和塑膠破碎等車間均會造成PBDEs的污染釋放，其中WPCB加熱預處理車間氣相中PBDEs濃度最高，且以低溴代聯苯醚為主。（2）WPCB人工烤板和機械烤板過程均會造成PBDEs的大量釋放，以五溴聯苯醚同系物為主，並容易富集在車間灰塵介質中。機械烤板過程中旋風除塵器集灰中Σ8PBDEs濃度最高（317000 ng/g），而人工烤板過程中尾氣吸收液浮渣中Σ8PBDEs最高（68000 ng/g）。（3）加熱模擬實驗表明：旋風除塵器集灰加熱後，PBDEs的釋放特徵受溫度影響大。在300℃時，PBDEs的釋放主要發生在前5分鐘，其BDE-28、-47和-99釋放速率分別為1230、4480和 1950 ng/(g·min)；WPCB基板碎片材料中PBDEs的釋放規律呈現線性增加的趨勢，在不同加熱溫度下，其1小時時間內，PBDEs的釋放速率為 9.75−11.5 ng/(g·min)。這些成果為明確電子廢棄物回收處理過程中BFRs的釋放遷移機制提供了重要參考，對PBDEs的受熱釋放機制及環境風險研究具有重要意義，同時為WPCB的回收處理過程中的污染控制提供了理論基礎。