CN104391100A - 废电路板取制样方法和确定废电路板中有价金属平均含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废电路板取制样方法和确定废电路板中有价金属含量的方法，该取制样方法包括：(1)将批量废电路板铺设在一级输送机的皮带上，采用移动式采样车进行一级取样；(2)将一级样品进行第一破碎处理；(3)将第一破碎样品铺设在二级输送机的皮带上，采用移动式采样车对第一破碎样品进行二级取样；(4)将二级样品进行第二破碎处理；(5)对第二破碎样品进行三级取样；(6)将三级样品进行湿式粉碎处理；(7)将粉碎样品进行干燥处理；(8)对经过干燥处理的粉碎样品进行研磨；(9)对样品粉末进行四级取样；(10)将四级样品进行筛分。该废电路板取制样方法可以制备得到具有代表性且能够满足化验分析要求的样品。

Description

废电路板取制样方法和确定废电路板中有价金属平均含量的方法

技术领域

本发明属于化验分析检测技术领域，具体而言，本发明涉及废电路板取制样方法和确定废电路板中有价金属平均含量的方法。

背景技术

随着经济的快速发展，我国电子废弃物产生的速度十分惊人。据2010年联合国环境规划署发布的报告，我国已成为世界第二大电子垃圾生产国，每年生产超过230万吨电子垃圾，仅次于美国的300万吨；到2020年，我国的废旧电脑将比2007年翻一番到两番，废弃手机将增长7倍。电子废弃物是有待开发的“第二资源”，因含大量的金属而被称为：“城市矿山”，金属品位远远高于普通矿物中金属品位，尤其是电子电器产品中被拆解下来的废电路板，废电路板含有高达40％左右的金属，其中稀贵金属主要集中于此，是普通矿物的10～100倍。

废电路板除了含有大量的稀贵金属外，也存在许多有毒有害元素，粗犷式处理会造成严重的环境污染，广东某地有3000～5000家大小不一的粗犷式无环保设施的废电路板处理企业，每年回收的黄金占国内产量的5％，但企业对该地的环境破坏极其严重。国家有不少能够做到绿色环保处理废电路板的大型企业始终处于原料短缺、经营状况不佳，目前小型拆解企业通过估价方式卖给众多没有环保设施的小型处理企业或自行处理，对环境造成巨大的破坏以及资源浪费。综其原因主要是废电路板种类繁多，稀贵金属含量在不同类型的电路板中差别巨大，批量交易过程中国内尚没有科学的方法确定每一交易批次的具体有价金属的含量，对大型处理企业采购废电路板原料没有操作上的规范且存在巨大的商业风险。

废电路板有价元素测定文献已有不少报道，但测定的样品均是随机没有代表性的样品，且样品制备的报道均比较模糊，在实际应用中没有可操作性。对一个交易批量的废电路板如何取到有代表性并制备成能够化验分析的样品，这是废电路板处理企业规范发展必须解决的瓶颈技术，各种文献和厂家尚无公开报道，也是造成废电路板处理目前的现状是无环保措施的小企业兴旺、绿色环保大型企业萎靡的现实。不解决废电路板取制样方法问题，废电路板有价金属的量很难精确确定，这种无环保措施的粗狂式处理方式会造成环境的进一步恶化以及资源的巨大浪费。

因此，现有的废电路板取制样技术有待进一步研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种废电路板取制样方法和确定电路板中有价金属平均含量的方法，该废电路板取制样方法可以制备得到具有代表性且能够满足化验分析要求的样品。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种废电路板取制样方法，包括：

(1)将批量废电路板均匀铺设在一级输送机的皮带上，采用移动式采样车在所述皮带上进行一级取样，以便得到一级样品；

(2)将所述一级样品进行第一破碎处理，以便得到第一破碎样品；

(3)将所述第一破碎样品均匀铺设在二级输送机的皮带上，采用移动式采样车对所述皮带上的所述第一破碎样品进行二级取样，以便得到二级样品；

(4)将所述二级样品进行第二破碎处理，以便得到第二破碎样品；

(5)对所述第二破碎样品进行三级取样，以便得到三级样品；

(6)将所述三级样品进行湿式粉碎处理，以便得到粉碎样品；

(7)将所述粉碎样品进行干燥处理，以便得到经过干燥处理的粉碎样品；

(8)对所述经过干燥处理的粉碎样品进行研磨，以便得到样品粉末；

(9)对所述样品粉末进行四级取样，以便得到四级样品；

(10)将所述四级样品进行筛分，以便得到用于检测有价金属含量的筛上物和筛下物。

根据本发明实施例的废电路板取制样方法可以制备得到能够较为准确反映批量废电路板有价金属含量的代表性样品，并且样品均匀性和粒度均满足化验分析要求，同时通过对批量废电路板进行逐级取样及破碎，与整体破碎相比，可以明显省去大量人力和物力，从而降低企业运营成本，并且可以为企业实施绿色环保处理废电路板回收有价金属、资源综合化利用以及有害元素处理提供科学的基础数据。

另外，根据本发明上述实施例的废电路板取制样方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述一级样品的质量为所述批量废电路板总质量的10～15％，所述二级样品的质量为所述第一破碎样品总质量的6～10％。由此，可以有效制备得到具有代表性样品。

在本发明的一些实施例中，所述第一破碎样品的平均粒径为35～40毫米。由此，可以进一步有效制备得到具有代表性样品。

在本发明的一些实施例中，所述第二破碎样品的平均粒径为7～9毫米。由此，可以进一步有效制备得到具有代表性样品。

在本发明的一些实施例中，所述三级样品的质量为5～6kg。由此，可以进一步有效制备得到具有代表性样品。

在本发明的一些实施例中，所述第三破碎样品的平均粒径为0.1～0.5毫米。由此，可以进一步有效制备得到具有代表性样品。

在本发明的一些实施例中，所述干燥处理是在100～105摄氏度下进行的。由此，可以进一步有效制备得到具有代表性样品。

在本发明的一些实施例中，所述四级样品的质量为1～1.2kg。由此，可以进一步有效制备得到具有代表性样品。

在本发明的一些实施例中，采用孔径为0.2毫米的钢筛对所述四级样品进行筛分。由此，可以制备得到满足化验分析要求的样品。

在本发明的另一个方面，本发明提出了一种确定废电路板中有价金属平均含量的方法，包括：

采用上述所述的废电路板取制样方法进行取样；

确定所获得样品的有价金属含量，作为所述废电路板的有价金属平均含量。

根据本发明实施例的确定废电路板中有价金属平均含量的方法，通过采用上述方法，可以制备得到能够较为准确反映批量废电路板有价金属含量的代表性样品，从而得到可以真实反映批量废电路板有价金属含量的可靠性数据，为企业评估种类繁多的大量废电路板中的有价金属含量提供可靠性技术支持，从而规范了废电路板处理市场，为企业带来经济效益的同时又提高了资源利用率，并且显著降低环境污染。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的废电路板取制样方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种废电路板取制样方法。下面参考图1对本发明实施例的废电路板取制样方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：

S100：一级取样

根据本发明的实施例，将批量废电路板均匀铺设在一级输送机的皮带上，采用移动式采样车在皮带上进行一级取样，从而可以得到一级样品。由此，可以有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，一级样品的含量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，一级样品的含量可以为批量废电路板总质量的10～15％。发明人发现，废电路板所含金属含量波动范围较大，若样品质量过大，虽然能够保证取样的准确性，但增加取样的成本，而质量过小，无法确保取到的样品平均成分能够代表整体样品的平均成分，并且发明人通过大量实验意外发现，设置本发明的一级样品取样量既可以确保使取到的样品平均成分能够代表整体平均成分，又可以降低取制样成本。

根据本发明的具体实施例，将称重后的批量废电路板送入原料车间，通过铲车送入振动料斗后落入一级输送机的皮带上，调节输送速度为0.5～1m/s，然后采用安装于一级输送机头部平台位置的移动式采样车均匀、间断地进行一级取样，得到一级样品，并将余料返回至原料仓库。具体的，移动式采样车进行取样是在相同时间间隔内，在固定位置进行取样的。

S200：第一破碎处理

根据本发明的实施例，将上述得到的一级样品进行第一破碎处理，从而可以得到第一破碎样品。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，第一破碎样品的平均粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第一破碎样品的平均粒径可以为35～40毫米。发明人发现，若粒径过大，使得二级取样量相应增加，而粒径过低，增加了破碎的成本，由此通过设置平均粒径为35-40mm，并且该粒径范围样品混合较为方便，对二级取样量能够做到合理的控制，并确保二级取样的代表性。

S300：二级取样

根据本发明的实施例，将上述得到的第一破碎样品均匀铺设在二级输送机的皮带上，采用移动式采样车对皮带上的第一破碎样品进行二级取样，从而可以得到二级样品。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，二级样品的质量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，二级样品的质量可以第一破碎样品总质量的6～10％。发明人发现，若取样量过低有可能造成取到的样品代表性差，不能代表整体样品平均成分，而取样量太多，造成二次破碎的成本增加且影响效率，由此选择6-10％的二级样品可以确保能够取到代表整体样品平均成分。

根据本发明的具体实施例，将得到的第一破碎样品送至振动料斗后，开启阀门使得第一破碎样品落入二级输送机的皮带上，调节输送速度为0.3～0.5m/s，采用安装在二级输送机头部平台位置的移动式采样车均匀、间断地进行二级取样，得到二级样品，并将余料返回原料仓库。

S400：第二破碎处理

根据本发明的实施例，将上述得到的二级样品进行第二破碎处理，从而可以得到第二破碎样品。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，第二破碎样品的粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，二级样品的平均粒径可以为7～9毫米。发明人发现，若粒径过大，使得三级取样的量须相应增加，而粒径过低，增加了破碎的成本，对三级取样量的降低起不到明显的作用，由此选择二级破碎平均粒径为7-9mm，可以明显降低三级取样量，并且该粒径范围作为粉碎机进样粒径范围比较适合。

S500：三级取样

根据本发明的实施例，对上述得到的第二破碎样品进行三级取样，从而可以得到三级样品。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，三级样品的质量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，三级样品的质量可以为5～6kg。发明人发现，若取样量过低有可能造成取到的样品代表性差，不能代表整体样品平均成分，而取样量太多，造成三次粉碎的成本增加且影响制样效率，由此选择取样量为5～6kg可以确保能够取到代表整体样品平均成分。

根据本发明的具体实施例，采用自动缩分器对上述得到的第二破碎样品进行三级取样，并将余料返回原料仓库。

S600：湿式粉碎处理

根据本发明的实施例，将上述得到的三级样品进行湿式粉碎处理，从而可以得到粉碎样品。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，粉碎样品的粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，粉碎样品的平均粒径可以为0.1～0.5毫米。发明人发现，若样品粒径过大，使得下一级取样的量须相应增加，若粒径过低，增加了粉碎的时间和成本，对四级取样量的降低起不到明显的作用，由此选择该粒径范围可以明显降低后续取样量，并且该粒径范围作为研磨机进样粒径范围比较适合。

根据本发明的具体实施例，将上述得到的三级样品全部送至粉碎机中进行粉碎处理，同时加入25～40L的水进行冷却，然后将得到的粉碎物收集至容积为40L的底部铺有滤布的滤桶中，其中，滤布的材质为聚丙烯，过滤精度为50微米，等滤桶中水滤干后，将滤布取出，将滤浆全部转移至干净的磁盘中，均匀铺平，即为粉碎样品。

S700：干燥处理

根据本发明的实施例，将上述得到的粉碎样品进行干燥处理，从而可以得到经过干燥处理的粉碎样品。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，干燥条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，可以将粉碎样品置于烘箱中在温度为100～105摄氏度下进行干燥处理。发明人发现，该温度下可以显著提高粉碎样品的干燥效率。

S800：研磨

根据本发明的实施例，将上述得到的经过干燥处理的粉碎样品进行研磨，从而可以得到样品粉末。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的具体实施例，采用封闭式研磨机分次对经过干燥处理的粉碎样品进行研磨30秒，然后将样品粉末全部收集。

S900：四级取样

根据本发明的实施例，对上述得到的样品粉末进行四级取样，从而可以得到四级样品。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

根据本发明的实施例，四级样品的质量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，四级样品的质量可以为1～1.2kg。发明人发现，四级样品作为最终样品分装前的总量，一般每份样约100g，每个样品需要分装成10～12份用于顾客、化验室及仲裁留存样。

根据本发明的具体实施例，对上述得到的样品粉末进行四级取样是通过采用缩分器进行的。由此，可以进一步有效制备得到代表性样品。

S1000：筛分

根据本发明的实施例，将以上得到的四级样品粉末进行筛分，从而可以得到用于检测有价金属含量的筛上物和筛下物。由此，可以制备得到能够准确反映批量废电路板有价金属含量的代表性样品。

根据本发明的具体实施例，采用孔径为0.2毫米的不锈钢筛对上述得到的四级样品进行筛分，得到筛上物和筛下物，然后将筛上物和筛下物分别称重，各分10袋包装，其中一个筛上物和一个筛下物组成一份待测样品。

在本发明的另一个方面，本发明提出了一种确定废电路板中有价金属平均含量的方法。该方法包括：采用上述的废电路板取制样方法进行取样；确定所获得样品的有价金属含量，作为废电路板的有价金属平均含量。由此，通过采用上述废电路板取制样方法进行取样分析，可以制备得到能够准确反映批量废电路板有价金属含量的代表性样品，从而得到可以真实反映批量废电路板有价金属含量的可靠性数据，为企业评估种类繁多的大量废电路板中的有价金属含量提供可靠性技术支持，从而规范了废电路板处理市场，为企业带来经济效益的同时又提高了资源利用率，并且显著降低环境污染。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

一车废电路板20.5t，称重后送至原料车间，通过铲车送入振动料斗后落入一级输送机的皮带上，调节输送速度为0.5～1m/s，采用安装于一级输送机头部平台位置的移动式采样车均匀、间断地进行一级取样，得到占废电路板总质量的12％的一级样品，然后将一级样品供给至一级破碎机中进行第一破碎处理，得到平均粒径为35～40mm的第一破碎样品，然后将得到的第一破碎样品送至振动料斗后，开启阀门使得第一破碎样品落入二级输送机的皮带上，调节输送速度为0.3～0.5m/s，采用安装在二级输送机头部平台位置的移动式采样车均匀、间断地进行二级取样，得到占第一破碎样品重质量8％的二级样品，然后将二级样品供给至二级破碎机中进行第二破碎处理，得到平均粒径为7～9mm的第二破碎样品，然后采用自动缩分器对得到的第二破碎样品进行三级取样，得到质量为5kg的三级样品，将得到的三级样品供给至三级粉碎机中进行湿式粉碎处理，同时加入25～40L的水进行冷却，然后将得到的粉碎物收集至容积为40L的底部铺有滤布的滤桶中，其中，滤布的材质为聚丙烯，过滤精度为50微米，等滤桶中水滤干后，将滤布取出，将滤浆全部转移至干净的磁盘中，均匀铺平，即为粉碎样品，然后将所得到的粉碎样品置于烘箱中在温度为100～105摄氏度下进行干燥处理，得到经过干燥处理的粉碎样品，接着分次采用研磨机将经过干燥处理的粉碎样品进行研磨，将全部粉末收集并混匀，得到样品粉末，然后采用缩分器将所得到的样品粉末进行四级取样，得到质量为1kg的四级样品，接着采用孔径为0.2mm标准筛对得到的四级样品进行筛分，然后将筛上物和筛下物分别称重，其中，筛上物为32％，筛下物为68％，各分10袋包装，其中一个筛上物和一个筛下物组成一份待测样品。采用碘量法化验铜、火试金化验金对10份待测样品分别进行分析，结果见表1。

表1实施例1中样品分析结果

实施例2

对实施例1中一级取样12％后的余料按照实施例1中实验参数进行取制样，将所制备的样品同样分成10份按照实施例1分别分析，结果见表2。

表2实施例2中样品分析结果

结论：由上述数据可知，实施例1、实施例2中10个样品中Cu和Au的含量接近，表明采用本发明的废电路板取制样方法的样品均匀度非常高，粒度全部满足化验分析要求，并且平行测定精密度好、极差小，精密度、极差相比相近含量的物料碘量法测铜、火试金法测金国家或行业标准均符合要求，同时实施例1和实施例2两次取样、制样所得到的样品均满足化验分析要求，并且所得到均值几乎一致，完全符合相近物料取制样标准的合理偏离要求，因此采用本发明的废电路板取制样方法可以制备得到能够准确反映批量废电路板有价金属含量的代表性样品。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种废电路板取制样方法，其特征在于，包括：

(1)将批量废电路板均匀铺设在一级输送机的皮带上，采用移动式采样车在所述皮带上进行一级取样，以便得到一级样品；

(2)将所述一级样品进行第一破碎处理，以便得到第一破碎样品；

(3)将所述第一破碎样品均匀铺设在二级输送机的皮带上，采用移动式采样车对所述皮带上的所述第一破碎样品进行二级取样，以便得到二级样品；

(4)将所述二级样品进行第二破碎处理，以便得到第二破碎样品；

(5)对所述第二破碎样品进行三级取样，以便得到三级样品；

(6)将所述三级样品进行湿式粉碎处理，以便得到粉碎样品；

(7)将所述粉碎样品进行干燥处理，以便得到经过干燥处理的粉碎样品；

(8)对所述经过干燥处理的粉碎样品进行研磨，以便得到样品粉末；

(9)对所述样品粉末进行四级取样，以便得到四级样品；

(10)将所述四级样品进行筛分，以便得到用于检测有价金属含量的筛上物和筛下物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一级样品的质量为所述批量废电路板总质量的10～15％，所述二级样品的质量为所述第一破碎样品总质量的6～10％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一破碎样品的平均粒径为35～40毫米。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二破碎样品的平均粒径为7～9毫米。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三级样品的质量为5～6kg。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉碎样品的平均粒径为0.1～0.5毫米。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥处理是在100～105摄氏度下进行的。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述四级样品的质量为1～1.2kg。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用孔径为0.2毫米的钢筛对所述四级样品进行筛分。

10.一种确定废电路板中有价金属平均含量的方法，其特征在于，包括：

采用权利要求1～9任一项所述的废电路板取制样方法进行取样；

确定所获得样品的有价金属含量，作为所述废电路板的有价金属平均含量。