CN105032562A - 一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法，该方法采用的是行星球磨法，通过金属与塑料本身的硬度不同，在球磨机中控制好转速和磨球的种类及物料/介质比，即可通过行星球磨工艺将塑料磨细，而金属的尺寸基本不受影响，后续再通过筛分过滤，即可快速将金属、塑料分离开来。本发明是一种可用于回收废旧电路板中金属与塑料的方法，该方法有效提高了金属与塑料分离的速率和效率；并且工艺流程简单，有较大的工程实用价值。

Description

一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法
技术领域
本发明涉及废旧电路板处理方法，尤其涉及一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法。
背景技术
废旧电路板是指已经失去使用价值或因使用价值不能满足要求而被丢弃的电路板。随着电子产品在人们生产及生活中的运用日益广泛，其生产量持续增加，废旧电路板也以惊人的速度在社会生活的诸多领域，包括家庭、办公室、工业制造、医疗、商业等领域爆发式的增长，且大部分都没有得到合理的回收利用。据国家统计局的数据表明，目前中国电视机的社会保有量已高达3.7亿台，冰箱、洗衣机也分别达到1.5亿和1.9亿台。这些电器多数是20世纪80年代中后期开始进入中国家庭的，按照10～15年的使用寿命计算，从2003年起，中国每年将至少有500万台电视机、400万台电冰箱、600万台洗衣机要报废，而且报废量以年均20％速度增长。预计到“十三五”末期，彩电、空调、冰箱等5类家电的年报废量将高达1.6亿台。此外，近年来中国电脑、手机的消费量激增。目前全国电脑保有量近3000万台，手机约有2.7万部，而电脑和手机等更新换代速度远快于家电产品，目前每年约有500万台电脑、上千万部手机进入淘汰期，未来10～20年将是电路板废品增长的高峰期。废旧电路板的化学成分主要由金属、塑料、树脂、玻璃、橡胶、半导体、复合材料等组成。联合国环境计划报告的统计数据表明，一吨废旧电路板中约含有272kg塑料、130kg铜、0.45kg黄金、41kg铁、30kg铅、20kg锡、18kg镍和10kg锑等。目前全球市场每年产生的废旧电路板所蕴含的金属和非金属资源价值达千亿元。因此，废旧电路板又被誉为“城市矿山”，其可资源化程度很高，开采成本又远低于原生矿床的开采。在这种情况下将废旧电路板作为二次资源回收再利用，无论是从废物处理，减少环境污染的角度，还是从回收有价金属，缓解资源供求矛盾而言，均具有极大的现实意义。
传统的分离废旧电路板中金属与塑料的方法主要有两个局限性：(1)分离效率低；(2)工艺复杂、对生产设备的要求高，导致分离成本高。球磨机具有设备简单、造价低的优势，而且其分离效率高、工艺流程简单，这对废旧电路板中金属、塑料的分离提供了很大的便捷性。
发明内容
本发明是为了解决上述不足，提供了一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法。
本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法，包括以下步骤：
(1)将材料装入球磨罐：将废旧电路板破碎后的1～5mm颗粒，包括塑料和金属全部装入球磨罐，然后加入磨球，包括锆球、玛瑙球或钢球，磨球直径的分布为5～20mm，并加入适量的球磨介质，包括水或酒精；
(2)进行球磨及混合：使锆球、玛瑙球和钢球三者的体积比为2∶2∶1～1∶1∶4之间，并让废旧电路板、磨球和球磨介质三者的体积比满足1∶1∶1；为在球磨过程中，球磨具有高效率且球磨罐中的液体不至于飞溅出来，需使所有材料的体积(包括磨球、废旧电路板和球磨介质三者)不超过球磨罐体积的2/3；球磨过程分成两个步骤：首先在100～200转/分的低转速下球磨10～20min，使得整个物料混合均匀；然后，将球磨机的转速调至300～400转/分，使磨球充分磨细废旧电路板中的塑料材料，但金属的颗粒基本不受影响；控制好球磨时间在1～2小时，让废旧电路板中的塑料充分磨碎；
本步骤是整个工艺的核心步骤，通过调节磨球的转速，让球磨罐中的磨球，对废旧电路板产生摩擦、撞击和挤压等物理作用。由于废旧电路板中塑料的硬度小于金属的硬度，因此，只要控制好磨球中钢球的比例和球磨机的转速，就可以刚好让塑料磨碎而金属颗粒基本不受影响。
(3)过滤：将磨碎后的废旧电路板连同球磨介质通过40～100目的滤网，从而得到体积比大于95％的金属材料和悬浊液；其中，悬浊液为塑料粉末与球磨介质混合形成，经烘箱烘干后，可得塑料粉末。
本发明与现有技术相比的优点是：本发明的方法所需设备简单，分离效率高，有效降低了废旧电路板中金属、塑料的分离成本，有较大的工程实用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详述。
一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法，包括以下步骤：
(1)将材料装入球磨罐：将废旧电路板破碎后的颗粒(1～5mm)，包括塑料和金属全部装入球磨罐，然后加入磨球，包括锆球、玛瑙球和钢球，球分为大球和小球，大球的作用主要是挤压和撞击，小球的作用主要是碾磨，球直径的分布为5～20mm。并加入适量的球磨介质，包括水或酒精。
(2)进行球磨及混合：锆球，玛瑙球和钢球三者的体积比为2∶2∶1，并让废旧电路板体积(X)、磨球体积(Y)和球磨介质体积(Z)三者之比满足X∶Y∶Z＝1∶1∶1。最后，为在球磨过程中，球磨具有高效率且球磨罐中的液体不至于飞溅出来，使整个材料的体积(包括磨球、废旧电路板和球磨介质三者体积)不超过球磨罐体积的2/3；球磨罐口用透明胶密封好。
然后，先在低转速下(100～200转/分)球磨15min，使得整个物料混合均匀；再将球磨机的转速调至350转/分，让球磨罐中的磨球，对废旧电路板产生摩擦、撞击和挤压等物理作用，使磨球充分磨细废旧电路板中的塑料材料，且由于废旧电路板中塑料的硬度小于金属的硬度，所以金属的颗粒基本不受影响；控制好球磨时间在1～2小时，让废旧电路板中的塑料充分磨碎；
(3)过滤：球磨1～2小时后，将磨碎后的废旧电路板连同球磨介质通过40～100目的滤网，从而得到大于95％体积比的金属材料和悬浊液；其中，悬浊液为塑料粉末与球磨介质混合形成，经烘箱烘干后，可得塑料粉末。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及实施例内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种快速分离废旧电路板金属与塑料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将材料装入球磨罐：将废旧电路板破碎后的1～5mm颗粒，包括塑料和金属全部装入球磨罐，然后加入磨球，包括锆球、玛瑙球或钢球，球直径的分布为5～20mm，并加入适量的球磨介质，包括水或酒精；
(2)进行球磨及混合：使锆球、玛瑙球和钢球三者的体积比为2∶2∶1～1∶1∶4之间，并让废旧电路板、磨球和球磨介质三者的体积比满足1∶1∶1；为在球磨过程中，球磨具有高效率且球磨罐中的液体不至于飞溅出来，需使所有材料的体积(包括磨球、废旧电路板和球磨介质三者)不超过球磨罐体积的2/3；球磨过程分成两个步骤：首先在100～200转/分的低转速下球磨10～20min，使得整个物料混合均匀；然后，将球磨机的转速调至300～400转/分，使磨球充分磨细废旧电路板中的塑料材料，但金属的颗粒基本不受影响；控制好球磨时间在1～2小时，让废旧电路板中的塑料充分磨碎；
(3)过滤：将磨碎后的废旧电路板连同球磨介质通过40～100目的滤网，从而得到大于95％体积比的金属材料和悬浊液；其中，悬浊液为塑料粉末与球磨介质混合形成，经烘箱烘干后，可得塑料粉末。
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