CN104624339B - 用于印刷线路板的低能耗处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固体废物的破坏或将固体废物转变为无害物的方法领域，具体为一种用于印刷线路板的低能耗处理方法。一种用于印刷线路板的低能耗处理方法，其特征是：按如下步骤依次实施：a.破碎；b.一段锤破；c.二段锤破；d.筛分；e.分选。本发明设备简单，操作方便，回收率高，能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及固体废物的破坏或将固体废物转变为无害物的方法领域，具体为一种用于印刷线路板的低能耗处理方法。
背景技术
信息时代的到来，使电子工业迅猛发展。伴随着电子工业的高速发展，产生的电子废弃物也相应快速增长，未来10年～20年将是电子废弃物增长的新高峰.其中环氧树脂印刷线路板（即PCB）作为电器中附加值最高的附件之一，其处理技术一直是业内关注的焦点。目前废旧的印刷线路板有三种处理方法：1. 热处理，包括焚烧、裂解、直接冶炼等；2. 化学处理，包括酸洗、溶蚀等；3. 物理机械处理，包括粉碎和分选。目前，国际上推行的方法是物理机械方法，以其环境污染小，操作简单，具有较高的处理效率和较好的经济效益而备受关注。物理机械处理的关键在于：粉碎的效率、研碎机的寿命、能否使金属材料与非金属材料解离、及金属粉和非金属粉粒径分布，这些技术直接决定着后续分离步骤的效率、金属的产量、纯度及废金属材料的应用。目前有关废旧印刷线路板的处理方法，主要侧重于对印刷线路板上金属和非金属的解离和分离，而没有对整个破碎、粉碎、分选过程的能耗和效率进行研究。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种设备简单、操作方便、回收率高、能耗低的废旧物资回收方法，本发明公开了一种用于印刷线路板的低能耗处理方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种用于印刷线路板的低能耗处理方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 破碎：将印刷线路板投入四轴破碎机内实施破碎，得到直径不大于25mm的破碎料；
b. 一段锤破：将破碎料投入锤破机实施一段锤破，经过一段锤破后进一步减小破碎料的直径至不大于5mm；
c.：二段锤破：将完成了一段锤破的破碎料投入锤破机进行二段锤破，经过二段锤破后进一步减小破碎料的直径至不大于2mm；
d. 筛分：将完成了二段锤破的破碎料投入振动筛分级机，通过振动筛分级机的筛网对破碎料实施分级，分离出直径在1mm～2mm的粗料和直径不大于0.7mm的细料；
e. 分选：将筛分后获得的粗料投入高压静电分选机实施静电分选，将细料投入重力分选机实施重力分选。
所述的用于印刷线路板的低能耗处理方法，其特征是：
实施步骤b和步骤c的锤破机，都包括机体、马达、锤头、破碎板、转子和筛板，机体内设有破碎腔，破碎腔内设有锤头和破碎板，锤头铰接在转子上，马达的转轴和转子连接，转子的下方设有筛板，筛板上开有筛孔；实施步骤b和步骤c时，马达带动转子并进而驱动锤头在破碎腔内高速旋转，破碎料投入锤破机的破碎腔后，在高速转动的锤头的打击、冲击、剪切、研磨作用下被初步破碎，初步破碎后的破碎料又高速飞溅至破碎板并受到二次破碎，经过两次破碎后，直径小于筛孔直径的破碎料通过筛板排出机体，直径大于筛孔直径的破碎料滞留在筛板上继续受到锤头的作用，直至直径小于筛孔直径后通过筛板排出机体。
所述的用于印刷线路板的低能耗处理方法，其特征是：
高压静电分选机包括电晕电极、旋转电极、高压静电发生器、刮刀、金属颗粒收集箱、非金属颗粒收集箱和马达，以导电的金属丝作为电晕电极，以导电并接地的金属辊筒作为旋转电极，旋转电极和马达的转轴连接，电晕电极正对旋转电极的辊面，高压静电发生器通过导线分别连接电晕电极和旋转电极，刮刀设于旋转电极的辊面的一侧，旋转电极的辊面的下方设有金属颗粒收集箱，刮刀的下方设有非金属颗粒收集箱；实施步骤e的静电分选时，旋转电极在马达的驱动下旋转，开启高压静电发生器在电晕电极和旋转电极之间建立电场直至发生电晕放电，粗料投入旋转电极的辊面上，在旋转电极的带动下，粗料经过电晕电极和旋转电极之间的电场，在电晕电流的作用下，粗料中的金属颗粒从旋转电极的辊面上被排斥出去而掉入金属颗粒收集箱，粗料中的非金属颗粒被吸附在旋转电极的辊面上并经刮刀刮削而掉入非金属颗粒收集箱；
所述的用于印刷线路板的低能耗处理方法，其特征是：实施步骤e的重力分选时，将细料投入重力分选机，使细料在重力、流体浮力、流体动力或离心力的作用下松散并根据密度差异分层，分层后的细料根据层数差异分别截取。
本发明结合了四轴破碎机和锤破机，锤破分成一段和两段依次实施，结合了高压静电分选和重力分选，提供了一种低能耗的废印刷线路板物理处理方法，实现了低能耗、高效率的效果。
本发明利用了四轴破碎机和锤破机的结合、高压静电分选和重力分选的结合，实现了低能耗、高效率的效果。四轴破碎机的特性是低转速高扭矩，通过剪切力把投入的物料剪切成所需要的破碎料，这样为后续的锤破工序减轻了负担，也减少了能量消耗少；由于后续的高压静电分选和重力分选对破碎料的直径有一定的要求，而且破碎料的尺寸分布愈窄，分选效果和效率愈高；本实施例把破碎料分成两级，分别选用合适的分选设备，既提高了分选效率和效果，也降低了分选的能量消耗；根据破碎实践，当破碎后的粒度达到0.6mm或80目以上时，金属材料可达到接近100%的解离，而从能耗的角度考虑，一级破碎的能耗必然低于二级破碎，采用本发明的方法可以实现整个过程能耗的最小化。
本发明的有益效果是：设备简单，操作方便，回收率高，能耗低。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种用于印刷线路板的低能耗处理方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 破碎：将印刷线路板投入四轴破碎机内实施破碎，得到直径不大于25mm的破碎料；
四轴破碎机的特性是低转速高扭矩，通过剪切力把投入的物料剪切成所需要的破碎料，这样为后续的锤破工序减轻了负担，也减少了能量消耗少；由于后续的高压静电分选和重力分选对破碎料的直径有一定的要求，而且破碎料的尺寸分布愈窄，分选效果和效率愈高；本实施例把破碎料分成两级，分别选用合适的分选设备，既提高了分选效率和效果，也降低了分选的能量消耗；
b. 一段锤破：将破碎料投入锤破机实施一段锤破，经过一段锤破后进一步减小破碎料的直径至不大于5mm；
锤破机包括机体、马达、锤头、破碎板、转子和筛板，机体内设有破碎腔，破碎腔内设有锤头和破碎板，锤头铰接在转子上，马达的转轴和转子连接，转子的下方设有筛板，筛板上开有筛孔；实施步骤b和步骤c时，马达带动转子并进而驱动锤头在破碎腔内高速旋转，破碎料投入锤破机的破碎腔后，在高速转动的锤头的打击、冲击、剪切、研磨作用下被初步破碎，初步破碎后的破碎料又高速飞溅至破碎板并受到二次破碎，经过两次破碎后，直径小于筛孔直径的破碎料通过筛板排出机体，直径大于筛孔直径的破碎料滞留在筛板上继续受到锤头的作用，直至直径小于筛孔直径后通过筛板排出机体；
c.：二段锤破：将完成了一段锤破的破碎料投入锤破机进行二段锤破，经过二段锤破后进一步减小破碎料的直径至不大于2mm；
本步骤中的锤破机和步骤b中的锤破机在结构和使用方法上都相一致。
d. 筛分：将完成了二段锤破的破碎料投入振动筛分级机，通过振动筛分级机的筛网对破碎料实施分级，分离出直径在1mm～2mm的粗料和直径不大于0.7mm的细料；
e. 分选：将筛分后获得的粗料投入高压静电分选机实施静电分选，将细料投入重力分选机实施重力分选；
高压静电分选机包括电晕电极、旋转电极、高压静电发生器、刮刀、金属颗粒收集箱、非金属颗粒收集箱和马达，以导电的金属丝作为电晕电极，以导电并接地的金属辊筒作为旋转电极，旋转电极和马达的转轴连接，电晕电极正对旋转电极的辊面，高压静电发生器通过导线分别连接电晕电极和旋转电极，刮刀设于旋转电极的辊面的一侧，旋转电极的辊面的下方设有金属颗粒收集箱，刮刀的下方设有非金属颗粒收集箱；实施步骤e的静电分选时，旋转电极在马达的驱动下旋转，开启高压静电发生器在电晕电极和旋转电极之间建立电场直至发生电晕放电，粗料投入旋转电极的辊面上，在旋转电极的带动下，粗料经过电晕电极和旋转电极之间的电场，在电晕电流的作用下，粗料中的金属颗粒从旋转电极的辊面上被排斥出去而掉入金属颗粒收集箱，粗料中的非金属颗粒被吸附在旋转电极的辊面上并经刮刀刮削而掉入非金属颗粒收集箱；在高压静电分选时须注意：电晕电极既可以是负极也可以是正极，当电晕电极为负极时，空气被击穿所需要的电压比为电晕电极为正极时高得多，高压静电分选是利用电晕放电现象，而火花放电会破坏分选过程的正常进行，因此必须防止空气被击穿而产生火花放电现象；
重力分选时，将细料投入重力分选机，使细料在重力、流体浮力、流体动力或离心力的作用下松散并根据密度差异分层，分层后的细料根据层数差异分别截取；
重力分选是利用不同物料颗粒间的密度差异来进行分离的过程。重力分选过程概括起来就是松散分层分离过程，将待分选的物料置于重力分选设备上，使物料在重力、流体浮力、流体动力、惯性力或其他机械力的作用下松散，进而使不同密度的颗粒发生分层，分层后的物料或者在机械力的作用下分别排除，或者因密度不同而导致的运动轨迹差异而被分别截取，这样就实现了分选。废旧印刷线路板经锤破和筛分后获得的破碎料包括混合金属粉和树脂粉，由于密度相差大，选用重力分选既简单又效率高。
Claims (1)
1.一种用于印刷线路板的低能耗处理方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
a. 破碎：将印刷线路板投入四轴破碎机内实施破碎，得到直径不大于25mm的破碎料；
b. 一段锤破：将破碎料投入锤破机实施一段锤破，经过一段锤破后进一步减小破碎料的直径至不大于5mm；
c.：二段锤破：将完成了一段锤破的破碎料投入锤破机进行二段锤破，经过二段锤破后进一步减小破碎料的直径至不大于2mm；
实施步骤b和步骤c的锤破机，都包括机体、马达、锤头、破碎板、转子和筛板，机体内设有破碎腔，破碎腔内设有锤头和破碎板，锤头铰接在转子上，马达的转轴和转子连接，转子的下方设有筛板，筛板上开有筛孔；实施步骤b和步骤c时，马达带动转子并进而驱动锤头在破碎腔内高速旋转，破碎料投入锤破机的破碎腔后，在高速转动的锤头的打击、冲击、剪切、研磨作用下被初步破碎，初步破碎后的破碎料又高速飞溅至破碎板并受到二次破碎，经过两次破碎后，直径小于筛孔直径的破碎料通过筛板排出机体，直径大于筛孔直径的破碎料滞留在筛板上继续受到锤头的作用，直至直径小于筛孔直径后通过筛板排出机体；
d. 筛分：将完成了二段锤破的破碎料投入振动筛分级机，通过振动筛分级机的筛网对破碎料实施分级，分离出直径在1mm～2mm的粗料和直径不大于0.7mm的细料；
e. 分选：将筛分后获得的粗料投入高压静电分选机实施静电分选，将细料投入重力分选机实施重力分选；
高压静电分选机包括电晕电极、旋转电极、高压静电发生器、刮刀、金属颗粒收集箱、非金属颗粒收集箱和马达，以导电的金属丝作为电晕电极，以导电并接地的金属辊筒作为旋转电极，旋转电极和马达的转轴连接，电晕电极正对旋转电极的辊面，高压静电发生器通过导线分别连接电晕电极和旋转电极，刮刀设于旋转电极的辊面的一侧，旋转电极的辊面的下方设有金属颗粒收集箱，刮刀的下方设有非金属颗粒收集箱；实施步骤e的静电分选时，旋转电极在马达的驱动下旋转，开启高压静电发生器在电晕电极和旋转电极之间建立电场直至发生电晕放电，粗料投入旋转电极的辊面上，在旋转电极的带动下，粗料经过电晕电极和旋转电极之间的电场，在电晕电流的作用下，粗料中的金属颗粒从旋转电极的辊面上被排斥出去而掉入金属颗粒收集箱，粗料中的非金属颗粒被吸附在旋转电极的辊面上并经刮刀刮削而掉入非金属颗粒收集箱；
将细料投入重力分选机，使细料在重力、流体浮力、流体动力或离心力的作用下松散并根据密度差异分层，分层后的细料根据层数差异分别截取。
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