CN107442549A - 一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，主要包括：步骤1、将废弃电路板拆解得到废弃电路板裸板；步骤2、对废弃电路板裸板进行脱除焊料；步骤3、对脱除焊料后的废弃电路板裸板依次进行粗碎和细碎得到废弃电路板颗粒；步骤4、将废弃电路板颗粒进行筛分分级，得到粒度级为‑2+1mm、‑1+0.5mm、‑0.5+0.3mm、‑0.3+0.125mm、‑0.125+0.074mm和‑0.074mm的物料；步骤5、将物料分别给入不同的干法物理分选设备进行分选；步骤6、将各设备分选得到的金属富集体和非金属富集体分别进行回收处理。本发明的有益效果为：采用多种物理分选技术分离不同粒度级物料中的金属组分和非金属组分，最终分选得到的金属富集体产品的品位较高，金属回收率高，分选过程对环境污染较小。

Description

一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺
技术领域
本发明涉及电子废弃物资源回收技术领域，尤其涉及一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺。
背景技术
近年来，集成电路技术及其产品的快速发展，使电子线路板(PCBs)成为现代信息产业中不可或缺的重要部件，随着电子产品研制和推广速度、频次的加快，以及消费者对于电子产品功能需求越来越高，各类电子产品换代、淘汰过程中产生大量废弃电路板，电子废弃物每年的增长速度达16％～28％。废弃电路板作为电子产品的重要组成部分，由于其材料组成和结合方式非常复杂，单体解离度小，金属组分和非金属组分不易实现分离，其综合回收处理一直是个相当复杂的问题。
专利公开号为CN 102228890A的中国专利公开了一种多级风选—高压静电分选方法，该方法采用多级风力分选方法分选粒度范围为1.20～0.02mm的废弃电路板颗粒，将前两级得到的混合金属和非金属混合物料进行高压静电风选，最后一级或二级风选得到的非金属物料作为非金属富集体产物；该方法采用风力分选降低了高压静电分选机进料中非金属的含量，提高了分选效率，但入料粒度范围较宽，相应的分选操作参数不易调节，使得分选效果没有单一物理分选技术分选窄粒级物料理想。
专利公开号为CN 101406861A的中国专利，公开了用于废旧印刷电路板回收的多辊式高压静电分离方法；该方法指出多辊式高压静电分离方法适用于分选粒度为0.1～0.6mm的金属—非金属混合颗粒，该方法对第一次分离产生的中间产物进行了第二次分离，然后根据需要可以进行多次分离，以解决中间产物的产率较多的问题，但入料粒度范围较宽，造成高压静电分选设备操作参数较难调节，从而降低了金属组分与非金属组分颗粒的分离精度。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，用以解决现有单一物理回收技术造成的适用入料粒度范围窄、回收效率较低的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，主要包括以下步骤：
步骤1、将废弃电路板进行拆解，得到拆解后的废弃电路板裸板；
步骤2、对废弃电路板裸板进行脱除焊料；
步骤3、将脱除焊料后的废弃电路板裸板依次进行干法粗碎和干法细碎，得到废弃电路板颗粒；
步骤4、将废弃电路板颗粒给入干法振动多层分级筛进行筛分分级，得到粒度级为-2+1mm、-1+0.5mm、-0.5+0.3mm、-0.3+0.125mm、-0.125+0.074mm和-0.074mm的物料；
步骤5、将上述粒度级物料分别给入不同的干法物理分选设备进行分选，分别得到金属富集体和非金属富集体；
步骤6、将各设备分选得到的金属富集体和非金属富集体分别进行回收。
本发明工艺将废弃电路板颗粒进行多层筛分分级后单独分选，与现有技术相比具有两方面的优点，第一，本发明能够针对不同粒度级物料选用相适应的分选设备，减小物料粒度对分选精度的影响，从而提高物料在各个分选设备中的分选效率；第二，本发明选用相适应的较窄粒度级物料的分选设备，能较大限度地发挥各分选设备的优势，当入料粒度范围为分选设备的理想入料粒度范围时，能够达到较好的分选效果。
进一步的，所述步骤1中，将废弃电路板进行拆解得到的元器件依次通过元器件分类、元器件性能检测进行分类处理。
拆解废弃电路板得到的元器件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、继电器、集成电路等，通过使用万用表检测这些元器件的功能是否完好，将功能完好的元器件归类为可再利用元器件；将功能损坏且含有多溴联苯、聚氯联苯等有害物质的元器件归类为有毒有害元器件；将一些功能损坏但金属含量较高的元器件归类为金属含量高的元器件，如插槽中铝和铜的含量较高；拆解得到的元器件分为可再利用元器件、金属含量高的元器件及有毒有害元器件，其中，可再利用元器件能够用于旧设备的维修及新元器件的生产；对金属含量高的元器件进行冶炼加工，以回收其中的有价金属；而有毒有害元器件则按照固体废物污染环境防治法等相关法规处理。
进一步的，所述步骤2中，对脱除焊料得到的锡渣依次进行粗炼和精炼，得到符合国家标准的焊料。
进一步的，所述步骤3中，使用干式双齿辊式破碎机和干式高速冲击式粉碎机对脱除焊料后的废弃电路板裸板依次进行干法粗碎和干法细碎。
进一步的，所述干法粗碎和干法细碎组成的破碎流程是两段式干法破碎流程。
在破碎过程中，物料的粒度每减小一次为一个破碎段，破碎段的构成形式有：1)单一破碎作业；2)预筛分—破碎作业；3)破碎—检查筛分作业；4)预筛分—破碎—检查筛分作业；本发明采用的是干法粗碎和干法细碎，因此称为两段式干法破碎；相对于单段干法破碎流程，两段式干法破碎具有破碎效率高、产品特性好及选别指标较高等优点，产品特性好表现在产品粒度较均匀，过粉碎程度较小。
进一步的，所述步骤3中，所述干法粗碎后得到的废弃电路板颗粒粒径小于20mm，所述干法细碎后得到的废弃电路板颗粒粒径小于2mm。
本发明步骤3经过干法粗碎后再进行干法细碎，能使细碎设备的入料粒度范围变窄，提高细碎设备的破碎效率；同时可以减少物料的过粉碎，以保证物料中金属组分与非金属组分在尽可能粗的粒度下解离；本发明将废弃电路板颗粒粒径降低到2mm以下，原因是：废弃电路板中金属组分与非金属组分的基本解离粒度范围为0.5～1.2mm；将废弃电路板颗粒破碎到2mm以下是为了使其中的金属组分与非金属组分尽可能解离，以提高破碎产品的选别指标，为后续进一步的分选创造有利条件。
进一步的，所述步骤3中，在干法粗碎和干法细碎过程中采用工业吸尘器进行除尘。
进一步的，所述步骤4中，干法振动多层分级筛的筛孔尺寸从上到下依次是2mm、1mm、0.5mm、0.3mm、0.125mm和0.074mm；所述干法振动多层分级筛的振动电机的振次适宜调节范围为300～960次/min，振幅适宜调节范围为4～8mm，振动方向角适宜调节范围为45°～60°。
本发明选用上述筛孔尺寸的干法振动多层分级筛，能够提高筛分效果，确保下一步的精确分选。
进一步的，所述步骤5中，所述粒度级为-2+1mm的物料给入脉动气流分选机进行分选，所述脉动气流分选机的入料粒度范围为1～5mm，气速适宜调节范围为2～10cm/s，脉动频率适宜调节范围为0～2.35Hz。
本发明脉动气流分选机选择上述参数，分选得到的金属富集体的金属品位高于90％，金属回收率高于90％。
进一步的，所述步骤5中，所述粒度级为-1+0.5mm的物料给入浓相气固重介质流化床进行分选，所述浓相气固重介质流化床针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.5～2mm，气速适宜调节范围为6～13cm/s；分选介质选用磁铁矿粉，所述磁铁矿粉的粒度范围为0.06～0.3mm。
本发明浓相气固重介质流化床选择上述参数，分选得到的金属富集体的金属品位高于85％，金属回收率高于85％。
进一步的，所述步骤5中，所述粒度级为-0.5+0.3mm的物料给入振动气固重介质流化床进行分选，所述振动气固重介质流化床针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.125～1mm，气速适宜调节范围为4～10cm/s；振幅适宜调节范围为0～4mm，振动频率适宜调节范围为0～40Hz；分选介质选用磁铁矿粉，所述磁铁矿粉的粒度范围为0.06～0.3mm。
本发明振动气固重介质流化床选择上述参数，分选得到的金属富集体的金属品位高于85％，金属回收率高于75％。
进一步的，所述步骤5中，所述粒度级为-0.3+0.125mm的物料给入高压静电分选机进行分选，所述高压静电分选机针对电路板颗粒的入料粒度范围为0.04～3mm，分选电压适宜调节范围为15～30kV，辊筒转速适宜调节范围为60～120rpm，电晕电极偏转角度适宜调节范围为20°～35°，电晕电极与辊筒的距离适宜调节范围为60～75mm，高压静电极偏转角度适宜调节范围为60°～80°，高压静电极与辊筒的距离适宜调节范围为80～95mm。
本发明高压静电分选机选择上述参数，分选得到的金属富集体的金属品位高于85％，金属回收率高于85％。
进一步的，所述步骤5中，所述粒度级为-0.125+0.074mm的物料给入摩擦电选机进行分选，所述摩擦电选机的入料粒度范围为0～0.2mm，电压适宜调节范围为0～40kV，风量适宜操作范围为10～90m3/h。
本发明摩擦电选机选择上述参数，分选得到的金属富集体的金属品位高于85％，金属回收率高于70％。
进一步的，所述步骤5中，所述粒度级为-0.074mm的物料给入旋风分离器进行分选，所述旋风分离器的入料粒度范围为0～0.1mm，进口风速适宜调节范围为12～18m/s。
本发明旋风分离器选择上述参数，分选得到的金属富集体的金属品位高于90％，金属回收率高于80％。
进一步的，对步骤6中分选得到的金属富集体，采用干式磁选机回收其中的磁性物质；采用酸浸出法和电解法回收金属富集体中的铜和银；采用王水溶解法和萃取法回收金属富集体中的金、铂和钯。
进一步的，所述磁性物质主要为铁、钴和镍。
进一步的，所述步骤6中分选得到的非金属富集体可用于制备改性沥青、作为复合材料的填充材料及热处理制备活性炭和多孔硅酸盐。
本发明有益效果如下：
(1)本发明方法采用人工拆解、机械破碎和多种物理分选技术分别处理不同粒度级的废弃电路板物料，这种方法为破碎后的各个粒度级废弃电路板颗粒中金属组分和非金属组分回收提供了良好的分选条件，提高了金属富集体中铜、铁、锡、铝等金属的品位和回收率，同时降低了非金属富集体中铜、铁、锡等金属的残留量，提高了非金属富集体产品的质量，从而实现废弃电路板中金属组分和非金属组分的高效分选与回收；
(2)本发明方法根据废弃电路板的物理特性、化学组成及金属富集情况，采用多种物理分选技术分离不同粒度级物料中的金属组分和非金属组分，分选得到的金属富集体产品的品位较高，金属回收率较高，整个分选过程对环境污染较小。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图；
图2为本发明中脉动气流分选机系统示意图；
图3为本发明中浓相气固重介质流化床分选系统示意图；
图4为本发明中振动气固重介质流化床分选系统示意图；
图5为本发明中高压静电分选机示意图；
图6为本发明中摩擦电选机分选系统示意图；
图7为本发明中旋风分离器分选系统示意图。
图中，1-脉动气流分选机系统中的风机；2-脉动气流分选机系统中的风包；3-脉动气流分选机系统中的气流阀门；4-脉动气流分选机系统中的转子流量计；5-脉动气流分选机系统中的脉动阀；6-脉动气流分选机系统中的变频器；7-脉动气流分选机系统的给料装置；8-脉动气流分选机系统的进料口；9-脉动气流分选机系统的重组分排料口；10-脉动气流分选机系统的排料阀门；11-脉动气流分选机系统的布风室；12-脉动气流分选机系统的布风板；13-脉动气流分选机系统的分选柱；14-脉动气流分选机系统分离出的重组分颗粒；15-脉动气流分选机系统分离出的轻组分颗粒；16-脉动气流分选机系统的轻组分排料口；17-脉动气流分选机系统中的旋风除尘器；18-脉动气流分选机系统中旋风除尘器的粉尘出口；19-浓相气固重介质流化床分选系统的风机；20-浓相气固重介质流化床分选系统的风包；21-浓相气固重介质流化床分选系统的主风阀；22-浓相气固重介质流化床分选系统的转子流量计；23-浓相气固重介质流化床分选系统的旁路风阀；24-浓相气固重介质流化床的底座；25-浓相气固重介质流化床的布风室；26-浓相气固重介质流化床的布风板；27-浓相气固重介质流化床的分选床体；28-浓相气固重介质流化床分选系统分离出的重组分颗粒；29-浓相气固重介质流化床分选系统分离出的轻组分颗粒；30-浓相气固重介质流化床分选系统的加重质颗粒；31-振动气固重介质流化床分选系统的风机；32-振动气固重介质流化床分选系统的风包；33-振动气固重介质流化床分选系统的主风阀；34-振动气固重介质流化床分选系统的转子流量计；35-振动气固重介质流化床分选系统的旁路风阀；36-振动气固重介质流化床分选系统的振动台；37-振动气固重介质流化床分选系统的振动控制系统；38-振动气固重介质流化床的底座；39-振动气固重介质流化床的布风室；40-振动气固重介质流化床的布风板；41-振动气固重介质流化床的分选床体；42-振动气固重介质流化床分选系统分离出的重组分颗粒；43-振动气固重介质流化床分选系统分离出的轻组分颗粒；44-振动气固重介质流化床分选系统的加重质颗粒；45-高压静电分选机的给料装置；46-高压静电分选机的接地电极；47-高压静电分选机的荷电区；48-高压静电分选机的电晕电极；49-高压静电分选机的高压静电极；50-高压静电分选机的滚刷；51-高压静电分选机的产物收集槽；52-高压静电分选机分离出的非金属颗粒；53-高压静电分选机分离出的金属颗粒；54-高压静电分选机的金属颗粒收集槽；55-高压静电分选机的中间产物收集槽1；56-高压静电分选机的中间产物收集槽2；57-高压静电分选机的中间产物收集槽3；58-高压静电分选机的非金属颗粒收集槽；59-摩擦电选机的风机；60-摩擦电选机的风量控制器；61-摩擦电选机进料装置；62-摩擦电选机的进料口；63-摩擦电选机的摩擦室；64-摩擦电选机的喷嘴；65-摩擦电选机的高压分选室；66-摩擦电选机分离出的金属颗粒；67-摩擦电选机的金属组分排料口；68-摩擦电选机的非金属组分排料口；69-摩擦电选机分离出的非金属颗粒；70-旋风分离器的给料装置；71-旋风分离器的进料口；72-旋风分离器的轻组分排料口；73-旋风分离器的分选室；74-旋风分离器分离出的轻组分颗粒；75-旋风分离器分离出的重组分颗粒；76-旋风分离器的重组分排料口。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例1
本发明一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，具体流程如图1所示，本实施例对电脑的废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺如下：
步骤1、将电脑的废弃电路板进行拆解，得到拆解后的5kg电脑的废弃电路板裸板，将电脑的废弃电路板拆解得到的元器件经过元器件分类以及性能测试工序，分别得到可再利用元器件，金属含量高的元器件及有毒、有害元器件三类；本实施例中电脑的废弃电路板拆解得到废弃电路板上的元器件为电阻、电容、电感、二极管、三极管、继电器、集成电路等，借助万用表检测这些元器件的功能是否完好，将功能完好的元器件归类为可再利用元器件；将功能损坏且含有多溴联苯、聚氯联苯等有害物质的元器件归类为有毒有害元器件；将一些功能损坏但金属含量较高的元器件归类为金属含量高的元器件，如插槽中铝和铜的含量较高，则将其归为金属含量高的元器件；
步骤2、对电脑的废弃电路板裸板进行脱除焊料处理；然后对脱除焊料得到的锡渣依次进行粗炼和精炼得到符合国家标准的焊料；本实施例使用加热流砂法脱除焊料；
步骤3、利用干式双齿辊式破碎机和干式高速冲击式粉碎机对脱除焊料后的废弃电路板裸板依次进行干法粗碎和干法细碎，得到废弃电路板颗粒；干法粗碎后的废弃电路板颗粒的粒度为10mm～20mm，干法细碎后的废弃电路板颗粒的粒度小于2mm，最终经过两段破碎得到粒度小于2mm的废弃电路板颗粒；破碎过程采用工业吸尘器吸附粉尘，以降低粉尘对环境的污染；
步骤4、将干法细碎后的废弃电路板颗粒给入干法振动多层分级筛进行筛分分级，得到粒度级为-2+1mm、-1+0.5mm、-0.5+0.3mm、-0.3+0.125mm、-0.125+0.074mm和-0.074mm的物料，各粒度级的质量比例分别为39.08％、25.24％、16.52％、8.9％、7.21％和3.05％；
步骤5、将分级后的-2+1mm、-1+0.5mm、-0.5+0.3mm、-0.3+0.125mm、-0.125+0.074mm和-0.074mm粒度级物料依次给入脉动气流分选机、浓相气固重介质流化床、振动气固重介质流化床、高压静电分选机、摩擦电选机和旋风分离器进行分选，分别得到金属富集体和非金属富集体；
步骤6、分别收集各设备得到的金属富集体和非金属富集体进行回收。
值得注意的，采用的干法粗碎设备为干式双齿辊式破碎机，进料粒度范围为80～200mm，出料粒度范围为15～50mm，出料粒度范围通过双齿辊间距调节；采用的干法细碎设备为干式高速冲击式粉碎机，进料粒度范围为10～40mm，出料粒度范围为0～5mm，出料粒度范围通过调节排料口大小控制；使用上述参数进行破碎，可以提高破碎效率，破碎后的88％～94％的废弃电路板颗粒的粒度集中在-2+0.125mm粒度级。
值得注意的，工业吸尘器的吸入口直径为50mm，过滤面积为2.4m2，收集桶容积为65L，最高真空度为23036Pa，除尘效率高于99.95％，处理能力为100～265m3/h，设备外形尺寸的长×宽×高为1180×670×1320mm。
值得注意的，干法振动多层分级筛中多层筛网的筛孔尺寸由上到下依次是2mm、1mm、0.5mm、0.3mm、0.125mm和0.074mm；振动电机的振次适宜调节范围为300～960次/min，振幅适宜调节范围为4～8mm，振动方向角适宜调节范围为45°～60°；筛网材料为金属丝编织网；
值得注意的，脉动气流分选机分选-2+1mm粒度级物料，脉动气流分选机分选系统示意图如图2所示，主要由供风系统、流量控制系统、脉动气流产生器、给料装置、分选柱13、重产物排料装置和旋风除尘器17等部件组成；脉动气流转化器由脉动阀5、控制脉动阀的电机和变频器6组成，脉动气流的脉动频率由变频器控制；采用脉动气流分选机分选-2+1mm粒度级物料时，物料经给料装置给入分选柱13，空气由鼓风机1鼓入风包2，经稳压后通过主风阀和旁路风阀调节风压和风量，进而经过脉动气流转换器将其转换为所需波形的脉动气流；脉动气流通过布风室11和布风板12均匀地给入分选柱13；适当的气流脉动频率下，分选柱13内的物料在脉动气流作用下按密度分层，密度高的颗粒由于受重力和惯性力的作用，将继续沉降至分选柱底部；而密度低的颗粒受气流的作用显著作上升运动，最后被气流带出分选柱13，从而实现高低密度物料的分离；本设备的入料粒度范围为1～5mm，处理能力为10～50kg/h；分选柱内径为100mm，高度为1000mm；气流分布板是由厚棉织物夹在两层5mm厚的海绵状填充材料中间构成；变频器输出的频率范围为0～550Hz，精度为0.01Hz；/功率因数大于0.95/0.72；控制模式为V/f、V2/f和FCC；额定功率为0.75kW，设备外形尺寸的长×宽×高为68×142×127.8mm；工作时，脉动气流速度适宜调节范围为2～10cm/s，脉动频率适宜调节范围为0～2.35Hz；本实施例的入料金属含量为34.57％，脉动气流速度为8.5cm/s，脉动频率为2.02Hz；经分选后金属富集体的金属品位为96.54％，金属回收率为92.63％。
值得注意的，浓相气固重介质流化床分选-1+0.5mm粒度级物料，浓相气固重介质流化床分选系统示意图如图3所示，主要由风机、流化床床体、转子流量计等部件组成，其中流化床床体主要由分选床体、布风板、布风室和底座等构成；分选室采用有机玻璃加工制成，以便观察床内颗粒的流化状态；布风板由多孔钢板和双层复丝滤布组成，多孔钢板两面分别覆盖厚度为0.5～1.5mm的复丝滤布，钢板与复丝滤布通过橡胶垫和螺栓连接，其中多孔钢板孔径为3mm，开孔率为32.65％；布风室由钢板焊接而成；床体侧面固定有高度标尺，可用来标定流化床高度和采样高度；为方便测量流化过程中床层压降变化，在床体侧壁每隔30～40mm设置一个测压点，同时借助插入式测压探头来测量床层内部压降变化；采用浓相气固重介质流化床分选-1+0.5mm粒度级物料时，将适量加重质放入床内，加重质的体积占分选床体的2/3，空气由鼓风机鼓入风包，经稳压后通过主风阀和旁路风阀调节风压和风量，气流进入布风室均匀布风后通过布风板进入床内；通过选择合适的气流速度使得床内加重质流化，直至达到气固接触充分，流化床床内无泡或少泡的良好流化状态，形成具有一定密度且均匀稳定的分选介质；入料由分选床体顶部给入并进入流化床层，在气流的作用下，入料进入床层中后就逐渐分散在流化床层内，并按流化床层的密度分层，密度高的颗粒下沉到床底，密度低的颗粒上浮至床面，分别通过排料装置实现高低密度物料的分离；本设备针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.5～2mm，处理能力为30～100kg/h；分选床体直径为100mm，高度为300mm，实验风压固定在0.02MPa，气速适宜调节范围为6～13cm/s，分选介质选用磁铁矿粉，粒度范围为0.06～0.3mm。本实施例入料金属含量为54.14％；分选时，气流速度为8.2cm/s，加重质质量为15kg；分选得到金属富集体的金属品位为92.57％，金属回收率为85.08％。
值得注意的，振动气固重介质流化床分选-0.5+0.3mm粒度级物料，振动气固重介质流化床分选系统示意图如图4所示，主要由风机19、流化床床体、转子流量计22、振动台和控制系统等部件组成，其中流化床床体主要由分选床体27、布风板26、布风室25和底座24等构成；分选室采用有机玻璃加工制成，以便观察床内颗粒的流化状态；布风板26由多孔钢板和双层复丝滤布组成，多孔钢板两面分别覆盖厚度为0.5～1.5mm的复丝滤布，钢板与复丝滤布通过橡胶垫和螺栓连接，其中多孔钢板孔径为3mm，开孔率为32.65％；布风室25由钢板焊接而成；分选床体27侧面固定有高度标尺，可用来标定流化床高度和采样高度；为方便测量流化过程中床层压降变化，在床体侧壁每隔30～40mm设置一个测压点，同时借助插入式测压探头来测量床层内部压降变化；工作时，将10kg加重质加入到流化床内，空气由鼓风机19鼓入风包20，经稳压后通过主风阀21和旁路风阀23调节风压和风量，气流进入布风室25均匀布风后通过布风板26进入床内；通过选择振幅合适的振动参数(振幅、振频)和气流速度使得加重质流化，直至气固接触充分，流化床床内无泡或少泡的良好流化状态，形成具有一定密度且均匀稳定的分选介质。入料由分选床体顶部给入并进入流化床层，在振动和气流的共同作用下，入料进入床层中后就逐渐分散在流化床层内，并按流化床层的密度分层，密度高的颗粒下沉到床底，密度低的颗粒上浮至床面，分别通过排料装置实现高低密度物料的分离；本设备针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.125～1mm，处理能力为30～80kg/h；分选床体直径为110mm，高度为400mm，实验风压固定在0.02MPa，气速适宜调节范围为4～10cm/s；振幅适宜调节范围为0～4mm，振动频率适宜调节范围为0～40Hz；分选介质选用磁铁矿粉，粒度范围为0.06～0.3mm；本实施例的入料金属含量为36.58％在气速为6.8cm/s、振幅为3mm、振动频率为30Hz的条件下，分选得到金属富集体的金属品位为90.24％，金属回收率为79.06％。
值得注意的，本发明高压静电分选机分选-0.3+0.125mm粒度级物料，高压静电分选机分选系统示意图如图5所示，主要由给料装置45、电晕电极48、高压静电极49、辊筒和产物收集槽51等部件组成。使用高压静电分选机进行分选时，物料以一定速率由给料装置45给入，平铺在以某一转速顺时针旋转的辊筒电极表面，并随其转动；进料速率需与辊筒转速相适应，以确保在辊筒电极表面形成单层、均匀的混合颗粒层；当物料进入电晕电极48产生的离化区域后，导体颗粒和非导体颗粒均被荷电；由于其介电性质差异，导体颗粒所获得的负电荷很快被接电辊筒传走；与此同时，导体颗粒又受到高压静电极所产生的静电场的感应作用，靠近它的一侧感应出正电荷，远离它的另一侧感应出负电荷，负电荷也迅速由辊筒传走，因而导体颗粒只剩下正电荷；对于介电性能较好的非导体颗粒，其所获得的负电荷较难通过辊筒传走；当荷电过程完成后，导体颗粒和非导体颗粒在高压静电极产生的静电场作用下表现出不同的运动轨迹；导体颗粒荷正电，而静电极带负电，因此导体颗粒受到静电力的作用而被静电极吸引；同时，导体颗粒还受到随辊筒运动的离心力和自身重力切向分力的作用，在这些力的共同作用下，导体颗粒以一定角度从辊筒表面脱离落入导体产物收集区；非导体颗粒由于荷负电而紧紧地吸附在辊筒表面，并随之转动，最后经滚刷清除落入非导体产物收集区，从而实现导体颗粒和非导体颗粒的分离。本设备针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.04～3mm，处理能力为500～800kg/h，分选精度高于90％；分选电压适宜调节范围为15～30kV，辊筒转速适宜调节范围为60～120rpm，电晕电极偏转角度适宜调节范围为20°～35°，电晕电极与辊筒的距离适宜调节范围为60～75mm，高压静电极偏转角度适宜调节范围为60°～80°，高压静电极与辊筒的距离适宜调节范围为80～95mm；本实施例的入料金属含量为34.57％；当分选电压为25kV，辊筒转速为80rpm，电晕电极偏转角度为25°，电晕电极与辊筒的距离为65mm，高压静电极偏转角度为75°，高压静电极与辊筒的距离为85mm；分选得到的金属富集体的金属品位为96.12％，金属回收率为89.75％。
值得注意的，摩擦电选机分选-0.125+0.074mm粒度级物料，摩擦电选机分选系统示意图如图6所示，主要由风机、风量控制器60、进料装置61、摩擦室63和高压分选室65等部件组成；采用摩擦电选机分选-0.125+0.074mm粒度级物料时，空气由鼓风机鼓入，物料由进料装置61给入，在合适的风量控制下，合适风量是指进料风量，鼓入的空气与给入的物料形成稳定的气固两相流；物料和空气形成均匀的气固两相流进入摩擦室；经过颗粒与颗粒之间或颗粒与摩擦室器壁间的相互接触、摩擦和碰撞，导体颗粒和非导体颗粒由于介电性质差异而带上极性相反、电量不等的电荷，最终导体颗粒荷正电，非导体颗粒荷负电；从摩擦室出来的带电颗粒经喷嘴进入高压分选室，在电场力、颗粒自身重力以及风力的共同作用下，导体颗粒和非导体颗粒表现出不同的运动轨迹，带正电荷的导体颗粒向负极板移动，而带负电荷的非导体颗粒向正极板移动，从而实现导体颗粒和非导体颗粒的分离；本设备的入料粒度范围为0～0.2mm，处理能力为80～120kg/h，分选精度高于85％，实验电压适宜调节范围为0～40kV，风量适宜操作范围为10～90m3/h；本实施例的入料金属含量为18.56％，当分选电压为8kV，风量为22m3/h时，分选得到的金属富集体的金属品位为89.77％，金属回收率为73.90％。
值得注意的，旋风分离器分选-0.074mm粒度级物料，旋风分离器分选系统示意图如图7所示，主要由给料装置70、分选室73、排料口72等部件组成；采用旋风分离器分选-0.074mm粒度级物料时，物料由给料装置70给入分选室73，在惯性离心力的作用下，重组分颗粒由于密度较大而进入向下运动的外旋流，向器壁移动并随外旋流运动到重组分排料口76；轻组分颗粒由于密度较小而进入向上运动的内旋流，并经轻组分排料口72排出，从而实现轻重组分颗粒的分离；本设备的入料粒度范围为0～0.1mm，处理能力为400～800kg/h，分选精度高于95％；进口风速适宜调节范围为12～18m/s；圆柱段直径为300mm，高度为500mm，圆锥段高度为550mm；入料口高度为162mm，宽度为77mm；轻组分排料口直径为145mm，轻组分排料管插入圆柱段的深度为410mm，重组分排料口直径为115mm。本实施例的入料金属含量为3.92％；分选时，进口风速为15m/s；分选得到金属富集体的金属品位为94.52％，金属回收率为83.18％。
值得注意的，本发明对回收后的金属富集体进行回收，采用干式磁选机回收金属富集体中的磁性物质铁、钴和镍等；采用酸浸出法和电解法回收金属富集体中的铜和银；采用王水溶解法和萃取法回收金属富集体中的金、铂和钯；
值得注意的，本发明将回收到的非金属富集体用于制备改性沥青、作为复合材料的填充材料、热处理制备活性炭和多孔硅酸盐。
本发明一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，首先对废弃电路板进行拆解，进而对拆解得到的废弃电路板裸板进行破碎、筛分，然后通过联合使用不同分选设备进行不同粒度级物料的分选，能较大限度地发挥各分选设备的优势，改善分选效果，提高金属富集体产品的质量和金属的回收率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤1、将废弃电路板进行拆解，得到拆解后的废弃电路板裸板；
步骤2、对废弃电路板裸板进行脱除焊料；
步骤3、对脱除焊料后的废弃电路板裸板依次进行干法粗碎和干法细碎，得到废弃电路板颗粒；
步骤4、将废弃电路板颗粒给入干法振动多层分级筛进行筛分分级，得到粒度级为-2+1mm、-1+0.5mm、-0.5+0.3mm、-0.3+0.125mm、-0.125+0.074mm和-0.074mm的物料；
步骤5、将上述粒度级物料分别给入不同的干法物理分选设备进行分选，分别得到金属富集体和非金属富集体；
步骤6、将各设备分选得到的金属富集体和非金属富集体分别进行回收。
2.根据权利要求1所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述步骤1中，将废弃电路板进行拆解得到的元器件依次通过元器件分类、元器件性能检测进行分类处理；所述步骤2中，对脱除焊料得到的锡渣依次进行粗炼和精炼，得到符合国家标准的焊料。
3.根据权利要求1或2所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述步骤3中，使用干式双齿辊式破碎机和干式高速冲击式粉碎机对脱除焊料后的废弃电路板裸板依次进行干法粗碎和干法细碎。
4.根据权利要求3所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述步骤3中，所述干法粗碎后得到的废弃电路板颗粒粒径小于20mm，所述干法细碎后得到的废弃电路板颗粒粒径小于2mm。
5.根据权利要求4所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述步骤3中，在干法粗碎和干法细碎过程中采用工业吸尘器进行除尘。
6.根据权利要求5所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述步骤4中，干法振动多层分级筛的筛孔尺寸从上到下依次是2mm、1mm、0.5mm、0.3mm、0.125mm和0.074mm；所述干法振动多层分级筛的振动电机的振次适宜调节范围为300～960次/min，振幅适宜调节范围为4～8mm，振动方向角适宜调节范围为45°～60°。
7.根据权利要求6所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述步骤5中，所述粒度级为-2+1mm的物料给入脉动气流分选机进行分选，所述脉动气流分选机的入料粒度范围为1～5mm，气速适宜调节范围为2～10cm/s，脉动频率适宜调节范围为0～2.35Hz；
所述粒度级为-1+0.5mm的物料给入浓相气固重介质流化床进行分选，所述浓相气固重介质流化床针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.5～2mm，气速适宜调节范围为6～13cm/s；分选介质选用磁铁矿粉，所述磁铁矿粉的粒度范围为0.06～0.3mm；
所述粒度级为-0.5+0.3mm的物料给入振动气固重介质流化床进行分选，所述振动气固重介质流化床针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.125～1mm，气速适宜调节范围为4～10cm/s；振幅适宜调节范围为0～4mm，振动频率适宜调节范围为0～40Hz；分选介质选用磁铁矿粉，所述磁铁矿粉的粒度范围为0.06～0.3mm；
所述粒度级为-0.3+0.125mm的物料给入高压静电分选机进行分选，所述高压静电分选机针对于电路板颗粒的入料粒度范围为0.04～3mm，分选电压适宜调节范围为15～30kV，辊筒转速适宜调节范围为60～120rpm，电晕电极偏转角度适宜调节范围为20°～35°，电晕电极与辊筒的距离适宜调节范围为60～75mm，高压静电极偏转角度适宜调节范围为60°～80°，高压静电极与辊筒的距离适宜调节范围为80～95mm；
所述粒度级为-0.125+0.074mm的物料给入摩擦电选机进行分选，所述摩擦电选机的入料粒度范围为0～0.2mm，电压适宜调节范围为0～40kV，风量适宜操作范围为10～90m3/h；
所述粒度级为-0.074mm的物料给入旋风分离器进行分选，所述旋风分离器的入料粒度范围为0～0.1mm，进口风速适宜调节范围为12～18m/s。
8.根据权利要求7所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，对步骤6中分选得到的金属富集体，采用干式磁选机回收其中的磁性物质；采用酸浸出法和电解法回收金属富集体中的铜和银；采用王水溶解法和萃取法回收金属富集体中的金、铂和钯。
9.根据权利要求8所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述磁性物质主要为铁、钴和镍。
10.根据权利要求9所述的一种废弃电路板中有价组分的干法分选回收工艺，其特征在于，所述步骤6中分选得到的非金属富集体可用于制备改性沥青、作为复合材料的填充材料及热处理制备活性炭和多孔硅酸盐。
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