CN102091711B

CN102091711B - 一种废弃印刷线路板的回收处理装置

Info

Publication number: CN102091711B
Application number: CN201010587284A
Authority: CN
Inventors: 毛文雄
Original assignee: HUIZHOU XIONGYUE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Qinghai Fulu Ecological Technology Co ltd
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: CN102091711A

Abstract

本发明公开一种废弃印刷线路板的回收处理装置，包括装载有微生物浸出液的浸出槽、滚筒、曝气装置和动力装置。本发明采用滚筒设计对废弃印刷线路板进行回收处理，可确保微生物在浸出PCB颗粒的过程中PCB颗粒能悬浮在浸出液中，颗粒间不发生重叠，彻底解决了PCB颗粒间叠加、易沉降的问题，经该装置浸出液中铜的含量可达3.5g/l。使用本发明的装置回收处理废弃PCB中的有价金属，整个过程无废水废气排放，生产用水全部闭路循环，浸出渣为一般固体废物，可作为建材原料用于厂区建设或进一步提取玻璃纤维和环氧树脂，相对于现有技术该装置回收PCB中的铜可以做到节能、减排，减少投资和更好的经济效益。

Description

一种废弃印刷线路板的回收处理装置

技术领域

本发明涉及电子废弃物回收处理技术领域，具体涉及一种废弃印刷线路板的回收处理装置。

背景技术

电子废弃物回收过程最大的难题之一是印刷线路板（PCB）的回收处理，目前国内外旧线路板的方法主要有湿法、火法和机械法等几种处理技术，但是这些方法都存在很大的不足。

湿法处理分为酸蚀法和选择性浸出法：酸蚀法是采用强氧化性的酸液处理废弃印刷线路板，回收废弃印刷线路板中的金属，该方法由于需要使用强腐蚀性的化学试剂，易造成二次污染；选择性浸出法主要是利用金和银等贵金属与一些配合剂（如氰化物、硫脲等）反应，实现贵金属与普通金属的分离，但是氰化物的毒性限制了该方法的运用，并且选择性浸出法只能回收贵金属，无法回收大量的普通金属。

火法包括焚烧法和热解法：焚烧法产生的溴化物、溴气、二恶英和呋喃等会对空气造成严重的污染；热解法的处理流程较为复杂，设备投资较高，所回收的金属还需作进一步的处理。

机械法虽然具有工艺简单、在回收过程中不需要添加化学试剂以及对环境的污染较小等优点，但是该方法需要特定设备，回收得到的产品是金属富集体，需要继续进行冶金分离，故处理过程能耗较高，处理成本较高。而且，PCB的应用朝着高密度、高精度、细孔径、细导线、细间距、多层化、轻量和薄型的方向发展，PCB的细导线、多层化使得金属的解离粒度将逐渐减小，因此对机械物理法的破碎技术及设备提出了更高的要求，同时也将会给后续的分离带来困难。

综上所述，鉴于PCB成分复杂，并含有一些有毒物质，传统湿法、火法及机械法工艺在处理PCB 方面存在效率低、易造成二次污染等诸多问题，因此研究技术经济可行、环境友好、可工业化应用的新技术是有效合理处理废弃PCB的重要前提。

微生物湿法冶金也称为微生物或者细菌浸出，是利用微生物或者其代谢产物对某些矿物和元素所具有的氧化、还原、溶解、吸附和吸收等作用，从矿石中溶出金属的湿式冶金过程。由于该方法具有成本低、无污染、操作简便等有利因素而日益受到重视，已经成为从低品位或者难处理矿石中提取金、铀、铜、钼、锌等有色金属的先进技术，同时由于其具有显著的经济效益和环保效益而在世界范围内得到了推广应用和完善提高。

本发明人通过试验研究发现对已知菌种氧化亚铁硫杆菌Acidthiobacillu ferroxidans（简称T.f菌）和氧化硫硫杆菌Acidithiobacillus thiooxidans （简称T.t菌）进行驯化培养后，能够高效地从各种性质PCB的不同颗粒中浸出Cu、Pb、Zn和Ni等金属的菌种，该驯化配方方法已申请中国专利，申请号为200910049739.0。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉、节能减排且金属浸出率高的，可用于微生物浸出法回收处理废弃印刷线路板的装置。

本发明的上述目的是通过如下方案予以实现的：

本发明人在采用微生物浸出法对废弃印刷线路板进行回收处理时，发现废弃PCB颗粒在溶液中易沉降，颗粒间易叠加，这种情况会极大地降低PCB中金属的浸出率，因此，发明人针对这种情况设计了多种方案并对各种方案进行了研究，结果发现采用滚筒式浸出设备，可彻底解决PCB颗粒间叠加、易沉降的问题，且金属浸出率高于其余方案。接着，发明人又结合滚筒式设计，对整个微生物浸出过程进行了相应的参数研究和调整，最终得到一种废弃印刷线路板的回收处理装置。

一种废弃印刷线路板的回收处理装置，包括装载有微生物浸出液的浸出槽、滚筒、曝气装置和动力装置，其中：

装载有微生物浸出液的浸出槽包括由侧板和底板构成的长方形槽体；

滚筒包括用于装载废弃印刷线路板的筒体和分别安装在筒体两端的一对大齿轮；所述筒体表面上设有多个小孔，当筒体浸泡如微生物浸出液时，液体可以通过小孔进出桶内；所述筒体上还设有进出料口；

曝气装置包括曝气机和曝气管，所述曝气管设置在长方形槽体的底板上，并用管夹固定于底板上；所述曝气机和曝气管之间通过管道连接，并设有阀门来控制曝气运输的开启或关闭；

动力装置包括电动机和传动装置，所述传动装置包括通过链条与电动机传动连接的链轮，链轮上设有轮轴，轮轴上还设有与链轮同轴同步转动的小齿轮，所述小齿轮与设置在筒体两端的大齿轮啮合；电动机启动，通过链条带动链轮转动，并继而通过轮轴带动小齿轮转动，小齿轮的转动带动与它啮合的大齿轮转动，最终使得筒体转动起来。

上述一种废弃印刷线路板的回收处理装置中，在槽内还设有自动加热装置，可实现对槽内微生物浸出液的温度控制，如自动加热棒等。

上述一种废弃印刷线路板的回收处理装置中，长方形槽体内可放置多个滚筒，每个滚筒搭配相应的链轮、轮轴和小齿轮。

上述一种废弃印刷线路板的回收处理装置中，动力装置还可以包括减速机，电动机与减速机通过联轴器连接，然后再通过链条与链轮传动连接。

上述一种废弃印刷线路板的回收处理装置的具体工作原理如下所示：

（1）用水泵向浸出槽内加入适量自来水，作为浸取废弃PCB的液体介质，自来水的加入量以能覆盖2/3以上滚筒为准；

（2）向浸出槽内加入培养基，作为浸取过程中微生物的营养物质；

（3）开启曝气机，通过曝气管使整个浸出槽内充氧均匀，维持浸出槽内液体中溶解氧量为2～3mg/L，保证微生物的正常活动；曝气量的控制通过阀门来实现；

（4）调整浸出槽内液体的PH值，使得整个体系PH维持在2.5左右；

（5）启动自动加热装置，对浸出槽内液体进行加热，使得浸出槽内液体的温度保持在25℃～35℃之间；

（6）向浸出槽内接入适量已筛选和培养好的氧化亚铁硫杆菌Acidthiobacillu ferroxidans（简称T.f菌）和氧化硫硫杆菌Acidithiobacillus thiooxidans （简称T.t菌），T.f菌和T.t菌的筛选及培养方法已在发明人申请的另外一个中国专利200910049739.0中公布；

（7）把已粉碎的废气PCB颗粒通过筒体上的进出料口装入滚筒中，PCB颗粒的装入量约占滚筒体积的2/3；

（8）将装有PCB颗粒的滚筒放入浸出槽内，滚筒2/3部分进入浸出槽内的液体里；

（9）启动电动机，通过链条的作用带动滚筒滚动，滚筒里的废气PCB颗粒浸泡在浸出槽的液体中，微生物对废弃PCB颗粒进行浸取处理，在这个过程中，通过曝气装置维持浸出槽内液体的溶解氧为2～3mg/L；

（10）浸取处理3～10天后，通过筒体上的进出料口把浸取后的PCB颗粒从滚筒内卸掉，再次加入新的PCB颗粒进行浸取。

经过上述浸取处理后，PCB颗粒已经符合一般固体废弃物的要求，可作为建材原料用于厂区建设或用于进一步提取玻璃纤维和环氧树脂。

上述操作中，在浸取处理过程中，滚筒的转速可视具体情况而定，一般可选择20转/分钟的转速。

上述操作中，浸出槽内的浸出液在使用3～10天后，其液体内溶有大量浸出金属，可将该浸出液通过水泵泵出浸出槽，泵入压滤机内，滤液经过萃取和反萃，反萃贫铜液回流到浸取槽再利用，反萃富铜液进入电解槽电解。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的废弃印刷线路板的回收处理装置采用滚筒设计，可确保微生物在浸出PCB颗粒的过程中PCB颗粒能漂浮在浸出液中，颗粒间不发生重叠，彻底解决了PCB颗粒间叠加、易沉降的问题，经该装置浸出液中铜的含量可达3.5g/l；

2. 本发明的废弃印刷线路板的回收处理装置通过曝气鼓风机的鼓风方式向浸出液中间隙通气，满足菌种生长所需的空气；

3. 本发明的废弃印刷线路板的回收处理装置，其采用的回收处理方法较之其它方法处理的废弃线路板需粉碎的粒度较大，浸取之后可回收玻璃纤维和环氧树脂，其它方法粉碎的较细，不好回收收玻璃纤维和环氧树脂；

4.使用本发明的装置回收处理废弃PCB中的有价金属，整个过程无废气排放，生产用水全部闭路循环，浸出渣为一般固体废物，可作为建材原料用于厂区建设或用于进一步提取玻璃纤维和环氧树脂，相对于现有技术该装置回收PCB中的铜可以做到节能、减排，减少投资和更好的经济效益。

附图说明

图1为本发明废弃印刷线路板的回收处理装置的俯视状态示意图；

图2为本发明废弃印刷线路板的回收处理装置的侧面局部内部结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明做进一步详细描述。

如图1和图2所示，一种废弃印刷线路板的回收处理装置，包括装载有微生物浸出液的浸出槽、滚筒、曝气装置和动力装置，其中：

装载有微生物浸出液的浸出槽包括由侧板和底板构成的长方形槽体1，该长方形槽体1的底板上设有用于安放曝气装置的底座支撑架；

滚筒包括用于装载废弃印刷线路板的筒体21和分别安装在筒体两端的大齿轮22；所述筒体表面上设有多个小孔，当筒体21浸泡入微生物浸出液时，液体可以通过小孔进出桶内，与筒体内的废弃PCB颗粒接触；所述筒体21上还设有进出料口；

曝气装置包括曝气机31和曝气管，所述曝气管设置在长方形槽体1的底板上，并用管夹固定于底板上；所述曝气机31和曝气管之间通过管道32连接，并设有阀门33来控制曝气运输的开启或关闭；

动力装置包括电动机41和传动装置，所述传动装置包括通过链条421与电动机41传动连接的链轮422，该链轮422设置在长方形槽体1的侧板上，所述链轮422上设有轮轴423，轮轴423上还设有与链轮422同轴同步转动的小齿轮424，所述小齿轮424与设置在筒体21两端的大齿轮22啮合；电动机41启动，通过链条421带动链轮422转动，并继而通过轮轴423带动小齿轮424转动，小齿轮424的转动带动与它啮合的大齿轮22转动，最终使得筒体21转动起来。

上述一种废弃印刷线路板的回收处理装置中，在长方形槽体内壁还设有自动加热装置，可实现对槽内微生物浸出液的温度控制，如自动加热棒等。

上述一种废弃印刷线路板的回收处理装置的工作过程为：

（3）开启曝气机1，通过曝气管使整个浸出槽内充氧均匀，维持浸出槽内液体中溶解氧量为2～3mg/L，保证微生物的正常活动；曝气量的控制通过阀门33来实现；

（4）采用硫酸调整浸出槽内液体的PH值，使得整个体系PH维持在2.5左右；

（9）启动电动机，通过链条的作用带动滚筒滚动，滚筒的转速为20转/分钟，滚筒里的废气PCB颗粒浸泡在浸出槽的液体中，微生物对废弃PCB颗粒进行浸取处理，在这个过程中，通过曝气装置维持浸出槽内液体的溶解氧为2～3mg/L；

（10）浸取处理3～10天后，通过筒体上的进出料口将浸取后的PCB颗粒取出，再次加入新的PCB颗粒进行浸取。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。

Claims

1.一种废弃印刷线路板的回收处理装置，其特征在于包括装载有微生物浸出液的浸出槽、滚筒、曝气装置和动力装置，其中：

滚筒包括用于装载废弃印刷线路板的筒体和分别安装在筒体两端的一对大齿轮；所述筒体表面上设有多个小孔；所述筒体上还设有进出料口；

曝气装置包括曝气机和曝气管，所述曝气管设置在长方形槽体的底板上，所述曝气机和曝气管之间通过管道连接；

动力装置包括电动机和传动装置，所述传动装置包括通过链条与电动机传动连接的链轮，链轮上设有轮轴，轮轴上还设有与链轮同轴同步转动的小齿轮，所述小齿轮与设置在筒体两端的大齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述一种废弃印刷线路板的回收处理装置，其特征在于所述长方形槽体内设有自动加热装置。

3.根据权利要求2所述一种废弃印刷线路板的回收处理装置，其特征在于所述自动加热装置为自动加热棒。

4.根据权利要求1或2所述一种废弃印刷线路板的回收处理装置，其特征在于所述曝气机和曝气管之间通过管道连接，管道上设有控制曝气运输开启或关闭的阀门。

5.根据权利要求1或2所述一种废弃印刷线路板的回收处理装置，其特征在于所述浸出槽内放置有多个滚筒，每个滚筒搭配相应的链轮、轮轴和小齿轮。

6.根据权利要求1或2所述一种废弃印刷线路板的回收处理装置，其特征在于所述动力装置还包括减速机，电动机与减速机通过联轴器连接，然后再通过链条与链轮传动连接。