專利名稱：一種化學(xué)溶漲強(qiáng)化機(jī)械破碎線路板的方法
一種化學(xué)溶漲強(qiáng)化機(jī)械破碎線路板的方法 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種線路板處理的方法，具體涉及一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化機(jī)械破 碎線路板的方法。
背景技術(shù)：
隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，電子廢棄物已經(jīng)成為增長(zhǎng)最快的一類固體廢棄 物，所帶來的環(huán)境問題日益受到關(guān)注，而且由于絕大部分電子電器都含有成份非 常復(fù)雜的線路板，因此線路板又是電子廢棄物的典型代表。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)每年排到環(huán)境中的廢線路板超過io萬噸，如果不進(jìn)行處理，僅帶走的銅、金和鈀就分 別超過1萬噸銅、30噸和5噸，此外還有許多其它重金屬。線路板所含的很多 物質(zhì)不僅是重要戰(zhàn)略資源，而且進(jìn)入環(huán)境后不僅污染土地、地下水和河流，而且 容易通過食物鏈直接威脅到人類健康。廢線路板現(xiàn)有處理的技術(shù)可分為物理法和化學(xué)法。物理方法是采用機(jī)械處理 方法進(jìn)行粉碎、物料的分選等預(yù)處理電子廢棄物的過程，不改變其化學(xué)形態(tài)與結(jié) 構(gòu)組成，主要利用電子廢棄物中材料的磁性、電性和密度的差異進(jìn)行分選，將金 屬與非金屬進(jìn)行初步分離。中國(guó)專利CN1786222A采用機(jī)械粉碎一靜電分選工 藝分離廢舊電子線路板；中國(guó)專利CN98105592采用高速剪切式破碎一高速粉碎 一沖擊破碎一球磨一水槽分離組合工藝實(shí)現(xiàn)印刷線路板金屬與非金屬分離。這類 方法雖然流程比較簡(jiǎn)單，但其最大的缺點(diǎn)是線路板破碎、粉碎過程能耗高、刀片 壽命短，而且金屬與非金屬的分離率比較低。專利USP5683040首先在常溫下將 線路板破碎到小于30mm的小塊，然后在低溫下采用錘擊破碎，然后結(jié)合篩分、 靜電分選和磁選，實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬分離。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是金屬與非金屬分離 效果好、刀片壽命長(zhǎng)，但由于需要低溫操作，因此能耗和設(shè)備投資均比較高?；瘜W(xué)法主要采用火法或濕法冶金技術(shù)對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的電子垃圾等固體廢棄 物進(jìn)行物理化學(xué)分離，回收有價(jià)組分。德國(guó)科學(xué)家研制的"王水溶出一選擇性沉 淀一煅燒"工藝，從經(jīng)過脫除有機(jī)基體的電子廢棄物回收貴金屬。我國(guó)昆明某研 究所開發(fā)的"焙燒除去有機(jī)物一機(jī)械分解破碎電路元件一硝酸溶解銀一鹽酸沉淀 出AgCl —水合肼還原"集成技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)線路板資源化利用?；鸱夹g(shù)雖然 廢水產(chǎn)生量比較小，但過程產(chǎn)生的含持久性有機(jī)物的廢氣處理難度大；傳統(tǒng)濕法 技術(shù)雖然廢氣產(chǎn)生量小，但會(huì)產(chǎn)生大量含重金屬和酸的廢水。近年來，人們又發(fā)明了一些物理一化學(xué)組合方法處理線路板，如專利 CN1899712A報(bào)道了一種"無氧熱解一破碎一磁選一氣流分選"組合工藝；專利 CN1919482A報(bào)道了一種"真空有氧熱解一破碎"工藝分離金屬與非金屬。這些 方法基本解決了傳統(tǒng)物理法存在的金屬與非金屬分離率低的缺點(diǎn)，但過程容易產(chǎn) 生難降解有機(jī)廢氣。中國(guó)專利CN1332048C報(bào)道了一種以丙酮為溶劑，在超臨界 下分離經(jīng)過破碎處理的線路板中的金屬與非金屬。這種方法雖然不產(chǎn)生廢氣，但 需要首先破碎線路板，而且要在高溫、高壓下工作，因此沒有解決切碎刀片壽命 短、處理過程能耗高的缺點(diǎn)?？傊?，目前國(guó)內(nèi)外尚缺少一種既能有效分離金屬和非金屬，又幾乎不產(chǎn)生"三 廢"的線路板處理技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有線路板處理技術(shù)存在的金屬回收率低、回收過程 二次污染重的問題。采用化學(xué)藥劑降低線路板中導(dǎo)電金屬與非金屬之間的結(jié)合 力，并用機(jī)械破碎實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬的分離。本發(fā)明所述的一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化機(jī)械破碎線路板的方法，其主要包括兩 種作用，其一是采用化學(xué)藥劑溶漲處理線路板，降低導(dǎo)電金屬層與絕緣層之間的 結(jié)合力；其二是用破碎設(shè)備機(jī)械破碎溶漲處理過的線路板。所述的金屬導(dǎo)電層主要成份為銅、銀、金、鉑或鈀。所述的線路板絕緣層主要成份為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯 醚樹脂、聚酯樹脂或氰酸酯樹脂。所述的化學(xué)藥劑為氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、丙酮、丁酮、甲基 異丁基酮、乙酸、丙醛、丁醛、戊醛、戊二醛、甲胺、乙胺、三甲胺、甲酰胺、 乙酰胺、二甲基甲酰胺、甲醇胺、乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、 甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、辛醇、乙二醇、聚醚多元醇和水中的一種或多種化學(xué)物質(zhì)的混合物。所述的化學(xué)藥劑處理線路板溫度20'C—25(TC，絕對(duì)壓力1大氣壓一IOO大 氣壓，處理時(shí)間5分鐘一300分鐘。機(jī)械破碎指采用外力將線路板尺寸變小為當(dāng)量直徑介于1毫米和5厘米之間 的碎片。為了提高金屬層與非金屬層的分離速度，延長(zhǎng)刀片壽命。線路板可以在化學(xué) 溶漲處理后進(jìn)行機(jī)械破碎，或者將化學(xué)溶漲與機(jī)械破碎放到一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)進(jìn) 行。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于首先，采用化學(xué)藥劑降低導(dǎo)電金屬層與絕緣層之間的結(jié) 合力，并溶漲軟化非金屬基體，這樣可以不經(jīng)粉碎，就可以實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬高 效分離，并延長(zhǎng)破碎刀片的壽命；其次，本發(fā)明所述的線路板處理不用粉碎，就 可以得到大粒徑的金屬片和非金屬基體，為它們的后續(xù)處理或利用提供便捷；另 外，將化學(xué)溶漲與機(jī)械破碎在一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)進(jìn)行，可以互相促進(jìn)，如溶漲后 線路板變軟有利于破碎；反過來，破碎后線路板變小，有利于化學(xué)藥劑進(jìn)行溶漲 反應(yīng)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例h1) 取一張廢電路板，拆除上面的元器件；2) 將辛醇、聚醚多元醇、氫氧化鈉、水按重量比5: 1: 1: 1配置成化學(xué)藥劑；3) 將拆除元器件所得到的線路板與化學(xué)藥劑一起放入高壓釜中，在12(TC 下處理lh;4) 取出線路板，立即用線路板破碎機(jī)破碎線路板 其結(jié)果線路板中金屬與非金屬一次分離率超過96%。實(shí)施例2:1) 取一張電路板，拆除上面的元器件；2) 將拆除元器件所得到的線路板與丙酮一起放入帶破碎裝置的高壓釜中， 在10(TC下處理30min;其結(jié)果線路板中金屬與非金屬一次分離率超過99%。 實(shí)施例3:1) 取一張電路板，拆除上面的元器件；2) 將氫氧化鈉、水、二甲基甲酰胺、乙醇胺按重量比l: 1: 4: 4配置成化 學(xué)藥劑；3) 將拆除元器件所得到的線路板與化學(xué)藥劑一起放入高壓釜中帶破碎裝置 的高壓釜中，在2(TC下處理5h;4) 藥劑與線路板分離后，重復(fù)步驟3)處理線路板。其結(jié)果藥劑第一、二次處理線路板時(shí)，其中金屬與非金屬分離率分別99 %和98.5%。
權(quán)利要求
1、一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化機(jī)械破碎線路板的方法，其特征為用化學(xué)藥劑浸泡線路板，降低線路板導(dǎo)電金屬層與非金屬絕緣層之間的結(jié)合力；藥劑浸泡的同時(shí)或浸泡后用破碎設(shè)備機(jī)械破碎線路板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化機(jī)械破碎線路板的方法，其所述 的化學(xué)藥劑指氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、丙酮、丁酮、甲基異丁 基酮、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、戊二醛、甲胺、乙胺、三甲胺、甲酰胺、 乙酰胺、二甲基甲酰胺、甲醇胺、乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙 醇胺、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、辛醇、乙二醇、聚醚多元醇和水中 的一種或多種化學(xué)物質(zhì)的混合物，藥劑可以重復(fù)使用。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化線路板破碎的方法，其所述的金 屬導(dǎo)電層材料為銅、金、銀、鉑或鈀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化線路板破碎的方法，其所述的非 金屬絕緣層材料為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯醚樹脂、聚酯 樹脂或氰酸酯樹脂。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化線路板破碎的方法，其用化學(xué)藥 劑浸泡線路板的浸泡溫度2(TC—25(TC，絕對(duì)壓力1大氣壓一100大氣壓， 時(shí)間5分鐘一300分鐘。6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化線路板破碎的方法，其所述的機(jī)械破 碎指采用外力將線路板尺寸變小為當(dāng)量直徑介于1毫米和5厘米之間
的碎 片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用化學(xué)溶漲強(qiáng)化機(jī)械破碎線路板的方法，其特征為以化學(xué)藥劑溶漲處理線路板，同時(shí)或者然后用機(jī)械破碎設(shè)備破碎線路板。本發(fā)明采用化學(xué)藥劑降低導(dǎo)電金屬層與絕緣層之間的結(jié)合力，并溶漲軟化非金屬基體，這樣可以不需要把線路板粉碎到1毫米以下，就可以實(shí)現(xiàn)金屬與非金屬高效分離，降低金屬和非金屬深度處理的難度，同時(shí)延長(zhǎng)破碎刀片的壽命，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)C22B7/00GK101153356SQ20071012200
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日
發(fā)明者懿 張, 曹宏斌, 李玉平, 曉 林, 袁方利 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所