CN101270411A - 从废电路板中回收铜金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废印刷电路板的回收利用，特别涉及从废印刷电路板中回收铜金属(铜箔、铜线等)的方法。首先将从废印刷电路板上剥离下来的表面有高分子膜材料的铜金属浸泡在溶胀剂中，通过提供良好的溶胀环境，控制温度变化，将铜金属基体材料与其表面的高分子膜材料分离；利用铜金属与高分子膜材料的比重差异，将高分子膜材料与铜金属分类回收。本发明的方法能够对废印刷电路板中的铜金属与其表面的高分子膜材料进行全部的有效分离，溶胀剂可循环重复使用；本发明的方法工艺简单可行且无污染，具有很好的社会效益、经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于废印刷电路板的回收利用，特别涉及从废印刷电路板中回收铜金属(如铜箔、铜线等)的方法。
背景技术
印刷电路板一般由玻璃纤维布基底材料与金属铜(如铜箔、铜线等)、印刷电路等构成，同时印刷电路板中的铜箔、铜线等表面均有一层高分子膜材料。其中含有的金属资源：铜(12.5％)、镍(1％)、锡(3％)、铅(5％)、金(0.025％)、银(0.1％)、钯(0.01％)；非金属资源：塑料、聚酯、玻璃纤维等。电子垃圾中提炼的黄金能够直接得到含金(银)量可达到2号金(银)标准，金的纯度达到99％，因此废弃的电路板成为公司和个人获取利益的目标。但是由于目前处理和利用的物理方法和化学方法，均存在缺陷和不足，导致了现有废弃电路板有价组分利用技术，也成为环境污染的主要根源。
目前的物理方法是借助废弃电路板粉碎后不同物质在密度、磁性方面的差异，利用气体、流体、重力、磁力等达到分离的目的，但只能回收70～80％的金属，未能完全解决金属与非金属的分离难题，同时，粉碎的结果使有价玻璃纤维成为无法利用的废弃物，也使后继的金属与非金属处理复杂化；至于借助液氮、超临界技术的破碎或粉碎、分离技术，从经济效益来看，其科技的探索的意义可能更大于实际应用需要。
化学方法方面，早在20世纪70年代西方发达国家采用强酸等湿法冶金方法，分离提取金属铜和贵金属。如英国的JAHSON MATSHEY电子公司在70年代末就开始研究从印刷电路板上回收贵金属即电子废弃物-手工分选-粉碎-筛分-分选-金属富集深加工-湿法冶金工艺。80年代后由于环保意识的增强和电子废弃物中回收贵金属有利可图，许多科研工作者相继从事这方面的研究，取得了长足的进展。例如西德中央固体物理与材料研究所与20世纪90年代推出的硝酸-盐酸/氯气联合渗取工艺，预先将影响后继贵金属提取的其它金属进行分离。加拿大魁北克省诺兰达矿产公司则在1972年开始回收电子废弃物，并将筛选后的电子废弃物与铜精矿混合进行冶炼，获利不菲。
而火法冶金方法所采用的高温熔融处理技术电路板，导致高分子基体在燃烧过程中会产生很多有毒物质(如二噁英)，造成严重的大气污染。
总体看，湿法冶金方法难于避免大量或者难于处理的废液的产生，容易导致二次污染甚至三次或者长期污染(如铅进入环境导致的污染)，大量酸液或者化学物质回收再生成本问题等；机械粉碎方法总体上讲，噪音大、金属与非金属分离不彻底，贵金属由相对富集变得更加分散，机械设备复杂成本高。
可参考的主要文献：
1.周全法、朱雯。废电脑及其配件中金的回收。中国资源综合利用，2003年，(7)：31～35。
2.Sum，Elaine Y.L.，Recovery of Matals from ElectronicScrap，JOM，1991，43(4)：53～61。
发明内容
本发明的目的在于解决目前在进行回收废印刷电路板中的铜金属时所造成的环境污染问题，提供一致无污染的从废电路板中回收铜金属(如铜箔、铜线等)的方法。
本发明的从废电路板中回收铜金属(如铜箔、铜线等)的方法包括以下步骤：
1)根据废电路板中的铜金属(如铜箔、铜线等)与高分子膜材料复合结构中的高分子膜材料的不同，选择合适的溶胀剂；在室温至200℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有高分子膜材料的铜金属浸泡在溶胀剂中，对高分子膜材料进行溶胀，以使高分子膜材料与金属铜之间的结合力下降，为后继剥离提供条件；
2)由于高分子膜材料与金属铜(如铜箔、铜线等)的结合强度在溶胀剂的作用下，强度下降，所以易于使它们之间分离；对步骤1)含有铜金属的溶胀剂进行搅拌，在机械力与流体作用下，使高分子膜材料与铜金属分离，达到将高分子膜材料与金属铜分开的目的，再利用比重的差异，过滤并回收高分子膜材料和金属铜。分别洗涤回收剥离的高分子膜材料、金属铜(如铜箔、铜线等)，凉干后分类包装。
所述的用溶胀剂溶胀表面有高分子膜材料的铜金属(如铜箔、铜线等)的溶胀时间在1分钟～4小时之间调节。
所述的溶胀剂选自碳原子数在1～18之间的化学纯或化学纯以上的醇，碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇(如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇或1，6-己二醇等)，醋酸丁酯，水与碳原子数在1～18之间的化学纯，及化学纯以上的醇的混合物或水与碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇的混合物中的一种。
所述的水与碳原子数在1～18之间的化学纯或化学纯以上的醇的混合物中，水与碳原子数在1～18之间的化学纯或化学纯以上的醇的体积比是20∶1～10∶1；所述的水与碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇的混合物中，水与碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇的体积比是20∶1～5∶1。
所述的高分子膜材料是聚丙烯酸酯化合物、酚醛环氧树脂或聚酰亚胺。
本发明可以将废印刷电路板中的高分子膜材料及金属铜进行有效分离和回收。首先将从废印刷电路板上剥离下来的表面有高分子膜材料的铜金属(如铜箔、铜线等)浸泡在溶胀剂中，通过提供良好的溶胀环境，控制温度变化，将铜金属(如铜箔、铜线等)基体材料与其表面的高分子膜材料分离；利用铜金属与高分子膜材料的比重差异，将高分子膜材料与铜金属分类回收。本发明的方法能够对废印刷电路板中的铜金属与其表面的高分子膜材料进行全部的有效分离，溶胀剂可循环重复使用；本发明的方法工艺简单可行且无污染，具有很好的社会效益、经济效益和环境效益。
具体实施方式
实施例1。
1)在25℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有聚丙烯酸酯化合物膜材料的铜箔浸泡在化学纯或化学纯以上的乙二醇中，对聚丙烯酸酯化合物膜材料进行溶胀，溶胀时间在3小时左右；
2)对步骤1)含有铜箔的化学纯或化学纯以上的乙二醇溶液进行搅拌，在机械力与流体作用下，使聚丙烯酸酯化合物膜材料与铜箔分离，再利用比重的差异，过滤并回收聚丙烯酸酯化合物膜材料和铜箔。
实施例2.
1)在50℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有聚丙烯酸酯化合物膜材料的铜箔浸泡在化学纯或化学纯以上的正丁醇中，对聚丙烯酸酯化合物膜材料进行溶胀，溶胀时间在2小时左右；
2)对步骤1)含有铜箔的化学纯或化学纯以上的正丁醇溶液进行搅拌，在机械力与流体作用下，使聚丙烯酸酯化合物膜材料与铜箔分离，再利用比重的差异，过滤并回收聚丙烯酸酯化合物膜材料和铜箔。
实施例3.
1)在100℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有聚丙烯酸酯化合物膜材料的铜箔浸泡在化学纯或化学纯以上的乙二醇中，对聚丙烯酸酯化合物膜材料进行溶胀，溶胀时间在1小时左右；
2)对步骤1)含有铜箔的化学纯或化学纯以上的乙二醇溶液进行搅拌，在机械力与流体作用下，使聚丙烯酸酯化合物膜材料与铜箔分离，再利用比重的差异，过滤并回收聚丙烯酸酯化合物膜材料和铜箔。
实施例4.
1)在100℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有酚醛环氧树脂膜材料的铜线浸泡在醋酸丁酯中，对酚醛环氧树脂膜材料进行溶胀，溶胀时间在3小时左右；
2)对步骤1)含有铜线的醋酸丁酯溶液进行搅拌，在机械力与流体作用下，使酚醛环氧树脂膜材料与铜线分离，再利用比重的差异，过滤并回收醋酸丁酯膜材料和铜线。
实施例5.
1)在50℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有聚酰亚胺膜材料的铜箔浸泡在水与化学纯或化学纯以上的正丁醇的混合液(体积比是10∶1)中，对聚酰亚胺膜材料进行溶胀，溶胀时间在4小时；
2)对步骤1)含有铜箔的水与化学纯或化学纯以上的正丁醇的混合液进行搅拌，在机械力与流体作用下，使聚酰亚胺膜材料与铜箔分离，再利用比重的差异，过滤并回收聚酰亚胺膜材料和铜箔。
实施例6.
1)在50℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有聚丙烯酸酯化合物膜材料的铜箔浸泡在水与化学纯或化学纯以上的1，3-丙二醇的混合液(体积比是5∶1)中，对聚丙烯酸酯化合物膜材料进行溶胀，溶胀时间在3.5小时；
2)对步骤1)含有铜箔的水与化学纯或化学纯以上的1，3-丙二醇的混合液进行搅拌，在机械力与流体作用下，使聚丙烯酸酯化合物膜材料与铜箔分离，再利用比重的差异，过滤并回收聚丙烯酸酯化合物膜材料和铜箔。
Claims (6)
1.一种从废电路板中回收铜金属的方法，其特征是：所述的方法包括以下步骤：
1)在室温至200℃下，将从废印刷电路板上剥离下来的表面有高分子膜材料的铜金属浸泡在溶胀剂中，对高分子膜材料进行溶胀，以使高分子膜材料与金属铜之间的结合力下降；
2)对步骤1)含有铜金属的溶胀剂进行搅拌，使高分子膜材料与铜金属分离，再利用比重的差异，过滤并回收高分子膜材料和金属铜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的用溶胀剂溶胀表面有高分子膜材料的铜金属的溶胀时间在1分钟～4小时之间调节。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的溶胀剂选自碳原子数在1～18之间的化学纯或化学纯以上的醇，碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇，醋酸丁酯，水与碳原子数在1～18之间的化学纯或化学纯以上的醇的混合物，及水与碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇的混合物中的一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是：所述的水与碳原子数在1～18之间的化学纯或化学纯以上的醇的混合物中，水与碳原子数在1～18之间的化学纯或化学纯以上的醇的体积比是20∶1～10∶1；所述的水与碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇的混合物中，水与碳原子数在3～18之间的化学纯或化学纯以上的多醇的体积比是20∶1～5∶1。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的高分子膜材料是聚丙烯酸酯化合物、酚醛环氧树脂或聚酰亚胺。
6.根据权利要求1和2所述的方法，其特征是：所述的金属铜是铜箔或铜线。
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2008
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