CN101358284A - 一种废弃酚醛电路板上金属铜箔的剥离方法 - Google Patents

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黎少华
袁方利
范俊梅
曹宏斌
黄淑兰
李晋林
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Abstract

一种用含醇的稀碱水溶液从废弃酚醛电路板上剥离金属铜箔的方法，采用碱、醇和水按比例复配的反应溶剂，在100～200℃下浸蚀酚醛电路板粗颗粒。本方法的特点是：实现了酚醛电路板在较粗的粒径范围内金属和非金属的充分解离，为后续分选回收处理创造了有利条件；含醇的稀碱水溶液对电路板上的铜及贵金属没有腐蚀性，对树脂基体的作用以溶胀作用为主，反应溶剂可反复使用。本方法工艺简单，经济可行。

Description

一种废弃酚醛电路板上金属铜箔的剥离方法
技术领域
本发明涉及废弃酚醛电路板的处理技术，特别是一种用含醇的稀碱水溶液从废弃酚醛电路板上剥离金属铜箔的方法，属于资源回收技术领域。
技术背景
电子废弃物种类繁多，其中很大一部分可以通过“简单”拆卸回收，真正难以资源化回收的是那些拆分后形成的金属与非金属的复合物，如电路板。电路板几乎包含在所有的电子电器设备中，数量巨大。废弃电路板资源化的前提是使电路板中金属和非金属充分解离，而且解离单体的大小显著影响着后续分选过程和回收产品的质量。拆除元器件后的废电路板主要由强化树脂板和附着其上的铜箔等金属组成。电路板中金属与非金属结合紧密，一般需破碎成0.6mm以下的颗粒，金属与非金属之间方可充分解离，对于粒度这么小的单体颗粒，不容易实现金属和非金属的高效分选回收。此外，由于电路板硬度较高，韧性较强，因此对细碎机要求高，设备磨损严重，能耗大，容易发热产生有毒气体，过粉碎严重，产生大量含玻璃纤维和树脂的粉尘。
近年有专利提出用超临界流体或有机溶剂分解废弃电路板中的热固性树脂，从而使附着其上的金属解离。如CN 1818100A是将电路板预破碎成粒度为5～10mm的物料，在超临界水或丙酮中使基板树脂部分发生反应，从而使附着其上的金属彻底分离。超临界流体分离法工艺流程复杂，投资和运行费用高。日立化成工业公司将环氧电路板在含有机溶剂和碱金属或磷化合物的处理液中，在加大气压及250℃条件下，使树脂固化物分解，在将剩余的金属和玻璃纤维分离(特开2001-172426)。溶剂分解法工艺简便，但处理液成本高，树脂分解物的最佳回收利用方法尚在研究之中。
家用电器、消费电子产品、低档小型仪器、医用仪器等电子产品中的电路板材质大多使用以酚醛树脂为粘合剂，以纤维纸为增强材料的纸基酚醛树脂铜板。酚醛树脂基板在废电路板中占有较大的比重，而且大部分为阻燃产品，在资源化过程中存在环境风险。与环氧电路板相比，酚醛电路板吸水率大，耐碱性差。在专利CN 1586746A提出的废弃印刷线路板的回收处理工艺中，首先根据基板颜色、类型和元器件型号识别及分拣不同类型的电路板，为针对电路板材料进行不同的后续处理创造了有利条件。我国劳动力资源丰富、人工费用相对低廉，是发达国家所不可比拟的优势，通过人工分拣实现对电路板的分类处理是一条适合我国国情的降低电子废弃物处理处置成本的技术路线。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术在进行电路板金属和非金属分离时存在的缺陷，提出一种针对酚醛电路板特性、用含醇的稀碱水溶液从废弃酚醛电路板剥离金属箔片的方法，实现了在较粗粒径范围内金属和非金属的充分解离，避免了细碎的能耗和对环境的污染，为提高资源回收率创造了有利条件。
本发明提出的用含醇的稀碱水溶液处理废弃酚醛电路板，剥离金属箔片的方法包括如下步骤：
(1)将碱、醇和水按一定比例混合，配制成反应溶剂；
(2)将去除了元器件的酚醛电路板预破碎成20mm以下的颗粒，加入反应釜中，加入适量的反应溶剂，密封；
(3)加热升温至100～200℃，然后保温10～600分钟，使所述电路板颗粒中的树脂基体与金属箔片解离；
(4)待反应釜冷却至室温后，开釜，对反应产物进行固液分离，得到完全分离的树脂基体和金属单体颗粒，水洗后待分选回收，液体经沉降过滤可反复使用。
本发明具有如下优点：针对酚醛电路板吸水率高，耐湿性和耐碱性差的特点，由碱、醇和水按一定比例混合配制的反应溶剂剥离酚醛电路板上金属箔片，具有显著的协同强化效果，处理条件温和，温度和压力远远低于超临界流体法，普通的高压釜即可适用。含醇的稀碱水溶液对电路板上的铜及贵金属没有腐蚀性，对基体树脂的作用以溶胀为主，金属和非金属均有较高的回收价值，处理液可循环使用。本方法工艺简单，经济可行。
具体实施方式
实施例1
(1)将废旧酚醛电路板上的元器件除去，破碎成大小为10～15mm的粗颗粒，取其中50个颗粒，加入到100ml的反应釜中；
(2)分别称取30克10％的氢氧化钠水溶液和24克乙醇，混合配制成反应溶剂，然后倒入反应釜中，密闭；
(3)将反应釜放入140℃烘箱中，保温240分钟后，取出，冷却到室温后打开反应釜；
(4)结果：所有颗粒的树脂基板都与铜箔(或铜线)彻底分离，金属铜表面光亮。
实施例2
(1)将因制造缺陷而报废的酚醛电路板破碎成大小为5mm左右的粗颗粒，取其中100个颗粒，加入到100ml的反应釜中；
(2)分别称取30克10％的氢氧化钠水溶液和24克乙醇，混合配制成反应溶剂，然后倒入反应釜中，密闭；
(3)将反应釜放入150℃烘箱中，保温240分钟后，取出，冷却到室温后打开反应釜；
(4)结果：所有颗粒的树脂基板都与铜箔(或铜线)彻底分离，金属铜表面光亮。
实施例3
(1)取例2中的颗粒100个，加入到100ml的反应釜中；
(2)分别称取30克10％的氢氧化钾水溶液和24克乙醇，混合配制成反应溶剂，然后倒入反应釜中，密闭；
(3)将反应釜放入150℃烘箱中，保温240分钟后，取出，冷却到室温后打开反应釜；
(4)结果：所有颗粒的树脂基板都与铜箔(或铜线)彻底分离，金属铜表面光亮。
实施例4
(1)取例2中的颗粒100个，加入到100ml的反应釜中；
(2)分别称取30克5％的氢氧化钠水溶液和24克乙醇，混合配制成反应溶剂，然后倒入反应釜中，密闭；
(3)将反应釜放入180℃烘箱中，保温240分钟后，取出，冷却到室温后打开反应釜；
(4)结果：所有颗粒的树脂基板都与铜箔(或铜线)彻底分离，金属铜表面光亮。
对比例1
(1)取例2中的颗粒100个，加入到100ml的反应釜中；
(2)分别称取30克水和24克乙醇，混合配制成反应溶剂，然后倒入反应釜中，密闭；
(3)将反应釜放入180℃烘箱中，保温240分钟后，取出，冷却到室温后打开反应釜；
(4)结果：所有颗粒上的铜箔(或铜线)都未与树脂基体解离。
对比例2
(1)取例2中的颗粒100个，加入到100ml的反应釜中；
(2)称取50克10％的氢氧化钠水溶液，倒入反应釜中，密闭；
(3)将反应釜放入180℃烘箱中，保温240分钟后，取出，冷却到室温后打开反应釜；
(4)结果：仅个别细的铜线从颗粒上脱落，大部分铜箔未与树脂基体解离。

Claims (5)

1、一种废弃酚醛电路板上金属铜箔的剥离方法，其特征是：
(1)将碱、醇和水按一定比例混合，配制成反应溶剂；
(2)将废弃酚醛电路板预破碎成小颗粒，加入反应釜中，加入适量的反应溶剂，密封；
(3)加热升温至一定温度，然后保温一段时间，使所述电路板颗粒中的树脂基体与金属箔片解离；
(4)待反应釜冷却至室温后，开釜，对反应产物进行固液分离，得到完全分离的树脂基体和金属单体颗粒。
2、根据权利要求1所述的废弃酚醛电路板上金属铜箔的剥离方法，其特征是所述的反应溶剂包括以下重量份组分：1～10％碱、10～90％醇和水；所述碱为一种碱金属的氢氧化物如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或它们几种的混合物；所述醇包括以下任何一种或几种溶剂的混合物：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇。
3、根据权利要求1所述的废弃酚醛电路板上金属铜箔的剥离方法，其特征是所述的废弃酚醛电路板可以是使用后的废旧电路板，也可以是制造过程中报废的电路板，预破碎后产物颗粒大小小于20mm。
4、根据权利要求1所述的废弃酚醛电路板上金属铜箔的剥离方法，其特征是所述的反应溶剂用量以能够浸没过电路板颗粒为宜。
5、根据权利要求1所述的废弃酚醛电路板上金属铜箔的剥离方法，其特征是所述的处理温度为100～200℃，保温时间控制在10～600分钟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102632195A (zh) * 2012-04-18 2012-08-15 西安交通大学 一种光固化快速成型树脂的化学腐蚀去除方法
CN105624407A (zh) * 2016-02-16 2016-06-01 北京梦之墨科技有限公司 一种液态金属印刷电路的回收方法及回收系统

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