Phương pháp nghiền bi hành tinh để nghiền mẫu PCB (bo mạch in), linh kiện điện tử và chip vi mạch

Phương pháp nghiền bi hành tinh (planetary ball milling) là một kỹ thuật phổ biến để nghiền nhỏ và phân tán các vật liệu cứng, giòn, bao gồm PCB (bo mạch in), linh kiện điện tử và chip vi mạch. Dưới đây là chi tiết về phương pháp này và cách áp dụng nó vào việc xử lý các linh kiện điện tử:

1. Nguyên lý của nghiền bi hành tinh

Máy nghiền bi hành tinh hoạt động dựa trên chuyển động quay của các bình nghiền xung quanh trục chính, đồng thời bản thân các bình nghiền cũng quay quanh trục riêng của chúng. Điều này tạo ra lực ly tâm mạnh giúp nghiền mịn các vật liệu cứng một cách hiệu quả.

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình nghiền:

Tốc độ quay của bình nghiền (rpm – rounds per minute).
Kích thước và vật liệu của bi nghiền (bi thường làm bằng thép, tungsten carbide, zirconia).
Thời gian nghiền.
Môi trường nghiền (khô hoặc ướt).

2. Ứng dụng nghiền bi hành tinh trong xử lý PCB và linh kiện điện tử

Nghiền bi hành tinh có thể được sử dụng để phân hủy PCB, thu hồi kim loại quý từ linh kiện điện tử và chip.

2.1. Quy trình nghiền PCB và linh kiện điện tử

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

PCB được tháo rời khỏi các thiết bị điện tử (máy tính, điện thoại, tivi,...).
Loại bỏ các linh kiện lớn như tụ điện, pin, vỏ nhựa (nếu cần).
Cắt nhỏ PCB thành các mảnh nhỏ (khoảng 1-5 cm) để tối ưu hiệu suất nghiền.

Bước 2: Chọn bi nghiền và môi trường nghiền

Bi nghiền: Sử dụng bi bằng thép không gỉ hoặc tungsten carbide để đảm bảo độ bền cao.
Môi trường nghiền:
- Nghiền khô: Phù hợp để thu hồi kim loại quý từ PCB.
- Nghiền ướt: Có thể kết hợp với hóa chất để hỗ trợ quá trình tách kim loại.

Bước 3: Quá trình nghiền

Đưa PCB đã chuẩn bị vào bình nghiền.
Chọn tốc độ quay từ 200 - 500 rpm tùy vào độ cứng của vật liệu.
Nghiền trong khoảng 30 phút - 2 giờ, có thể chia thành các chu kỳ để kiểm soát kích thước hạt.
Sau khi nghiền, thu hồi bột mịn để phân loại thành các thành phần khác nhau.

3. Phân tách và thu hồi kim loại quý sau khi nghiền

Sau khi nghiền, PCB bị vỡ thành bột mịn, trong đó chứa nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm:

Kim loại quý: Vàng (Au), bạc (Ag), đồng (Cu), palladium (Pd).
Nhựa và sợi thủy tinh.

Các phương pháp phân tách có thể sử dụng:

Tuyển nổi hoặc phân loại trọng lực để tách các thành phần nhẹ (nhựa, sợi thủy tinh) ra khỏi kim loại.
Hòa tách hóa học (leaching) bằng dung dịch axit hoặc cyanide để chiết xuất vàng và bạc.
Lọc và kết tủa để thu hồi kim loại quý.

4. Ưu điểm của phương pháp nghiền bi hành tinh

✅ Hiệu suất cao: Có thể nghiền vật liệu đến kích thước micro hoặc nano.
✅ Phù hợp cho quy mô công nghiệp: Xử lý được nhiều loại linh kiện điện tử khác nhau.
✅ Hỗ trợ tái chế kim loại quý: Giúp thu hồi vàng, bạc, đồng từ PCB.
✅ Giảm thiểu rác thải điện tử: Góp phần bảo vệ môi trường.

Nhược điểm

❌ Tốn thời gian và năng lượng: Cần nhiều thời gian để nghiền vật liệu cứng như PCB.
❌ Chi phí đầu tư cao: Máy nghiền bi hành tinh có giá thành cao so với các phương pháp khác.
❌ Cần thêm các bước xử lý hóa học để thu hồi kim loại quý sau khi nghiền.

5. Kết luận

Phương pháp nghiền bi hành tinh là một công nghệ hiệu quả trong việc nghiền nhỏ và thu hồi kim loại từ PCB, linh kiện điện tử và chip vi mạch. Tuy nhiên, cần kết hợp với các phương pháp hóa học và phân loại cơ học để đạt hiệu quả tối ưu.

Liên hệ để được hỗ trợ và tư vấn: Công ty TNHH Bluezeiz Mnf Việt Nam - Đơn vị chuyên phân phối các sản phẩm máy nghiền bi hành tinh từ quy mô thí nghiệm đến quy mô sản xuất
Tel: 0981376608