CN1786222A - 一种废旧电子线路板的粉碎回收处理工艺及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废旧电子线路板机械粉碎和静电分离的回收处理工艺及其所用设备。废旧电子线路板机械粉碎和静电分离的回收处理工艺包括把废旧电子线路板破碎，除铁后进一步中碎，然后再精细粉碎，通过超微分级机先分去部分非金属物，最后被送入高压静电分离机进行金属跟非金属的各自分离后成为成品回收；该废旧电子线路板的机械粉碎所用的设备包括强力破碎机、磁选机、中碎机、精细粉碎机、超微分级机、高压静电分离机。由于本发明采用了多种专用设备，能使金属物与非金属物得到良好的粉碎解离，具有方法独特、回收效果好、能耗低、设备使用寿命长、无二次污染等优点。

Description

一种废旧电子线路板的粉碎回收处理工艺及其设备
一、技术领域
本发明专利涉及一种在常温下对废旧电子线路板进行机械粉碎和回收处理的方法，具体地说是一种通过机械粉碎和静电分离废旧电子线路板中的金属与废金属材料的回收处理方法。
二、背景技术
印刷线路板(PCB)是电子工业的基础，随着信息产业的高速发展，印刷线路板生产呈急剧增长之势。世界印刷线路板工业的平均年增长率为8.7％，其中中国的增长率为14.4％，到1995年，我国印刷线路板的总产值已占世界印刷线路板总产值的50％。目前，中国已经成为家电及电子产品的生产、消费大国。从2003年起，我国进入家电淘汰报废高峰期，每年进入更新换代期的冰箱、洗衣机、电视机都在500万台左右；电脑500万台、手机5000万部。如何对印刷线路板生产过程中产生的大量边角料及产生的旧电子线路板进行回收处理成了一个函待解决的社会化问题。
由于废旧电子线路板含有金属和非金属材料，其中金属材料主要由铜、金、银等，它们都有极高的再利用价值。现有的处理方法主要有如下：一是化学处理法，把非金属腐蚀掉，把金属铜反应成硫酸铜等方法；二是用烧的方法，把非金属烧掉来提取金属物，这两种方法对社会环境产生严重的污染。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种根据金属和非金属材料的粉碎特性，采用机械粉碎和静电分离的方法处理和回收电子线路板的金属与非金属材料的工艺。本发明的另一个目的是提供一种上述处理和回收废电子线路板中的金属和非金属材料的工艺所使用的设备。
本发明的主要技术方案是：废旧电子线路板首先送至强力破碎机进行破碎成小块料，再送至磁选机选去铁器杂质送至中碎机进行粉碎成小颗粒料，然后被送至精细粉碎机进行粉碎，在这里通过粉碎使金属物由原先的附着在非金属物表层上而变成了分离状态，成为金属物跟非金属物的混合粉，混合粉通过超微分级机分去部分非金属物(该部分粉占总量的30～60％)，再后被送入高压静电分离机进行金属跟非金属的各自分离后成为成品回收。
本发明的废旧电子线路板机械粉碎和静电分离的回收处理工艺所用设备包括强力破碎机、磁选机、中碎机、精细粉碎机、超微分级机、高压静电分离机、旋风集料器、脉冲除尘器、高压引风机。
本发明所述的强力破碎机的作用是将废旧线路板破碎成小块料，该破碎机的工作原理是通过对主动轴上的动刀、从动轴上的动刀与静刀对废旧电子线路板产生剪切作用，可使废旧电子线路板破碎成小于50mm×50mm的块料。
本发明所述的磁选机的作用是将块料中的铁器杂质除去，该磁选机的工作原理是通过旋转的磁性滚筒将连续流过的块料中的铁器吸住，铁器通过刷板刷下后收集。
本发明所述的中碎机的作用是将上述块料进一步破碎成颗粒料，该中碎机是通过高速旋转的动刀与静刀对块料的冲击、剪切成颗粒料；该中碎机通过配置8～15mm孔径的筛网使得通过筛选使小于8～15mm的颗粒料排除机外，大于8～15mm的颗粒料留在机内继续粉碎直到符合要求为止；所属的中碎机的配套装置主要由旋风集料器、脉冲除尘器、高压引分机组成，主要工作原理如下：物料经中碎机粉碎后在高压引风机的作用下成为气固两项流，进入旋风集料器后90～97％的物料通过卸料器被收集后进入精细粉碎机粉碎，其余物料进入脉冲除尘器后通过卸料器被收集，洁净空气通过高压引风机排出。
本发明所述的精细粉碎机的作用是将颗粒料进一步粉碎成小于0.4mm的粉料，该精细粉碎机是通过高速旋转的多层组合式涡轮转子件与定子对颗粒料的反复冲击、摩擦、剪切使其粉碎，并将金属和非金属分离；该粉碎机通过配置内置分级棒、回流装置将大于0.4mm的粉料自动送回机内继续粉碎，直到符合要求为止。
本发明所述的超微分级机的作用是通过分级使30～60％的非金属粉首先被分离出来，该超微分级机是通过高速旋转的涡轮分级轮的涡轮分级作用将粒径小于0.1～0.15mm的非金属粉分离出来，涡轮分级轮的转速无级可调，通过调整分级轮的转速可以调整分离出的非金属物的金属含有量；所述的超微分级机的配套装置主要由旋风集料器、脉冲除尘器、高压引分机组成，主要工作原理如下：物料经精细粉碎机粉碎后在高压引风机的作用下成为气固两项流，通过超微分级机的分级作用使粒径小于0.1～0.15mm的非金属粉分离出来后进入旋风集料器，约90～97％的物料通过卸料器被收集，其余物料进入脉冲除尘器后通过卸料器被收集，洁净空气通过高压引风机排出；粒径大于0.1～0.15mm的混合粉通过超微分级机下的卸料器排出。
本发明所属的高压静电分离机的作用是将粉料进行金属物与非金属物的分离，该分离机的工作原理是：粉料通过旋转的滚筒和高压电晕极产生的电晕电场时，由于空间有电荷，金属物获得电荷立即经接地的滚筒传走，并受到滚筒产生的离心力和重力分力的作用在滚筒前方落下通过输送搅拢送出而被收集；废金属物料由于所获电荷不能传走而吸附于滚筒表面而被带到后方用毛刷刷下后通过输送搅拢送出被收集；中间部分物料属分离不完全的不合格品，通过输送搅拢送出后被斗式提升机送至进料斗后继续分离。本分离机的分离纯度可达97％以上。
本发明的优点在于：由于该发明所采用了多层组合的涡轮转子式精细粉碎机，能使金属物与非金属物得到良好的粉碎解离；通过超微分级机的分级，可以除去最难分离的超细非金属粉末，减少后续设备的处理量；通过高压静电分离机的分离，能保证良好的分离效果，分离纯度可达97％以上。本发明具有方法独特、回收效果好、能耗低、设备使用寿命长、无二次污染等优点，是一种在常温下对废旧电子线路板进行完全物理法回收的理想方法。
四、附图说明
图1为本发明的废旧电子线路板机械粉碎和静电分离的回收处理工艺系统示意图。
图2为本发明所述的强力破碎机结构示意图。
图3为本发明所述的磁选机结构示意图。
图4为本发明所述的中碎机结构示意图。
图5为本发明所述的中碎机成套生产流程示意图。
图6为本发明所述的精细粉碎机结构示意图。
图7为本发明所述的超微分级机结构示意图。
图8为本发明所述的精细粉碎机、超微分级机的成套生产流程示意图。
图9为本发明所述的高压静电分离机的工作示意图。
图中：1、动刀；2、轧辊；3、主动轴；4、从动轴；5、块料进料口；6、滚筒；7、刷板；8、铁器出料口；9、非铁块料出口；10、非铁块料进料口；11、静刀；12动刀；13、筛网；14、出料斗；15、中碎机；16、旋风集料器；17、卸料器；18、脉冲除尘器；19、高压引风机；20、颗粒料出口；21、洁净空气出口；22、回流装置；23、转子件；24、分级棒；25、定子；26、进料口；27、出料口；28、进料口；29、细粉出料口；30、粗粉出料口；31、分级轮；32、精细粉碎机；33、超微分级机；34、非金属粉出口；35、混合粉出口；36、混合粉进料斗；37、输送搅拢；38、斗式提升机；39、高压电晕；40、滚筒；41、毛刷；42、金属物出口；43、不合格品出口；44、非金属物出口。
五、具体实施方式
一种废旧电子线路板粉碎回收处理工艺，它包括：被处理的废旧电子线路板首先被强力破碎机破碎成小于50×50mm的块料后进入磁选机进行除铁后进入中碎机进一步破碎成小于8～15mm的颗粒料，颗粒料被送至精细粉碎机进行粉碎，在这里通过粉碎、解离使金属物由原先的附着在非金属物表层上而变成了分离状态，成为粒径小于0.4mm的金属粉跟非金属粉的混合粉；混合粉首先通过超微分级机分去部分30～60％的、粒径小于0.1～0.15mm的非金属粉后进入高压静电分离机，非金属粉被收集；通过高压静电分离机进行金属跟非金属的各自分离后，金属物、非金属物各自被收集。
本实施例所用的强力破碎机结构如图2所示，强力破碎机主要包括：动刀(1)、轧辊(2)、主动轴(3)、从动轴(4)等部件，其中主动轴(3)和从动轴(4)作反向旋转运动，主动轴(3)上的动刀(1)与主动轴(3)作紧连接，从动轴(4)上的动刀(1)与主动轴(3)也作紧连接，每两片动刀(1)间装有一片轧辊(2)。由于主动轴(3)带动主动轴(3)上的动刀(1)、从动轴(4)带动从动轴(4)上的动刀(1)作反向运动，废旧线路板在动刀(1)与轧辊(2)间、主动轴(3)的动刀(1)与从动轴(4)的动刀(1)间受到反复剪切作用而破碎成小于50mm×50mm的块料。
本实施例所用的磁选机结构如图3所示，磁选机主要包括：块料进料口(5)；滚筒(6)、刷板(7)、铁器出料口(8)、非铁块料出口(9)等部件，块料进料口(5)在滚筒(6)的上方，刷板(7)、铁器出料口(8)、非铁块料出口(9)在滚筒(6)的下方。块料通过旋转的磁性滚筒(6)时，夹杂在物料中的铁器由于受到吸力作用而被吸在滚筒(6)随滚筒(6)旋转，旋转到刷板(7)时被刷下通过铁器出料口(8)排出，废铁物料由于只受到重力作用而通过非铁块料出口(9)排出。
本实施例所用的中碎机结构如图4所示，中碎机主要包括：非铁块料进料口(10)、静刀(11)、动刀(12)、筛网(13)、出料斗(14)等部件，非铁块料进料口(10)在动刀(12)的上方，筛网(13)在动刀(12)的下方，出料斗(14)又在筛网(13)的下方。非铁块料通过非铁块料进料口(10)进入机内，由于受到高速旋转的动刀(12)与静刀(11)的冲击、剪切而成颗粒料，由于受到8～15mm孔径的筛网(13)的筛分，小于8～15mm的颗粒料通过(13)落到出料斗(14)排出机外，大于8～15mm的颗粒料留在机内继续粉碎直到符合要求为止。
本实施例所用的中碎机配套装置如图5所示，配套装置主要包括：中碎机(15)、旋风集料器(16)、卸料器(17)、脉冲除尘器(18)、高压引风机(19)等零件组成，各零件用管道连接。物料经中碎机(15)粉碎后在高压引风机(19)的作用下成为气固两项流，进入旋风集料器(16)后90～97％的物料通过卸料器(17)从颗粒料出口(20)排出被收集，其余物料进入脉冲除尘器(18)后通过卸料器(17)从颗粒料出口(20)排出被收集，洁净空气通过洁净空气出口(21)排出。
本实施例所用的精细粉碎机结构如图6所示，精细粉碎机主要包括：回流装置(22)、转子件(23)、分级棒(24)、定子(25)、进料口(26)、出料口(27)的部件，转子件(23)呈圆柱状，定子(25)呈圆柱状放置在转子件(23)外，定子(25)的内齿面呈三角形，转子件(23)与定子(25)的间隙在0～15mm之间可调；分级棒(24)用螺栓固定在转子件(23)上；回流装置(22)在定子(25)外。物料通过进料口(26)进入机内，通过高速旋转的多层组合式涡轮转子件(23)与定子(25)时，由于受到反复冲击、摩擦、剪切而粉碎，大于0.4mm的粉料由于受到内置分级棒(24)的分级作用而通过回流装置(22)回到机内继续粉碎，小于0.4mm的粉料通过出料口(27)排出。
本实施例所用的超微分级机结构如图7所示，超微分级机主要包括：进料口(28)、细粉出料口(29)、粗粉出料口(30)、分级轮(31)等部件，粗粉出料口(30)在进料口(28)的下方，进料口(28)又在分级轮(31)的下方，细粉出料口(29)与分级轮(31)在同一条中心线上。物料通过进料口(28)进入机内，通过高速旋转的涡轮分级轮(31)的涡轮分级作用，粒径小于0.1～0.15mm的非金属粉被分离出来通过细粉出料口(29)排出机外，粗粉通过粗粉出料口(30)排出。
本实施例所用的精细粉碎机、超微分级机配套装置如图8所示，配套装置主要包括：精细粉碎机(32)、超微分级机(33)、旋风集料器(16)、卸料器(17)、脉冲除尘器(18)、高压引风机(19)等设备组成，各设备用管道连接。物料经精细粉碎机(32)粉碎后在高压引风机(19)的作用下成为气固两项流，通过超微分级机(33)的分级作用使粒径小于0.1～0.15mm的非金属粉分离出来后进入旋风集料器(16)、脉冲除尘器(18)，通过卸料器(17)经非金属粉出口(34)被收集，洁净空气通过洁净空气出口(21)排出；粒径大于0.1～0.15mm的混合粉通过超微分级机(33)下的卸料器(17)经混合粉出口(35)排出。
本实施例所用的高压静电分离机结构如图9所示，高压静电分离机主要包括：混合粉进料斗(36)、输送搅拢(37)、斗式提升机(38)、高压电晕(39)、滚筒(40)、毛刷(41)、金属物出口(42)、不合格品出口(43)、非金属物出口(44)等部件，混合粉进料斗(36)在滚筒(40)的上方，输送搅拢(37)在滚筒(40)的下方，高压电晕(39)在滚筒(40)共用圆心，毛刷(41)的外园面与滚筒(40)的外园面向接触，斗式提升机(38)一端与不合格品出口(43)的输送搅拢(37)相连，另一端与混合粉进料斗(36)相连。粉料通过混合粉进料斗(36)进入机内，通过旋转的滚筒(40)和高压电晕极(39)产生的电场时，金属物获得电荷立即经接地的滚筒(40)传走，并受到滚筒(40)产生的离心力和重力分力的作用在滚筒前方落下通过输送搅拢(37)送出经金属物出口(42)收集；非金属物料由于所获电荷不能传走而吸附于滚筒表面而被带到后方用毛刷(41)刷下后通过输送搅拢(37)送出经非金属物出口(44)收集；中间部分物料属分离不完全的不合格品，通过输送搅拢(37)送出经不合格品出口(43)送出，经斗式提升机(38)送至进料斗(36)后继续分离。

Claims (9)

1、一种废旧电子线路板粉碎回收处理工艺，其特征在于被处理的废旧电子线路板首先被强力破碎机破碎成块料，经磁选机除铁后进入中碎机破碎成颗粒料，颗粒料被送至精细粉碎机进行粉碎成金属粉跟非金属粉的混合粉；混合粉通过超微分级机分去占总量30～60％的非金属粉物，最后进入高压静电分离机进行金属跟非金属的各自分离后回收。
2、如权利要求1所述的工艺，其特征是所述强力破碎机将废旧线路板破碎成小于50mm×50mm的块料。
3、如权利要求1所述的工艺，其特征是所述中碎机将上述块料进一步破碎成小于8～15mm的颗粒料。
4、如权利要求1所述的工艺，其特征是所述精细粉碎机将上述颗粒料粉碎成小于0.4mm的粉料。
5、一种废旧电子线路板机械粉碎和静电分离的回收处理工艺所用设备，其特征是包括强力破碎机、磁选机、中碎机、精细粉碎机、超微分级机、高压静电分离机。
6、如权利要求5所述的设备，其特征是所述的强力破碎机主要包括：动刀(1)、轧辊(2)、主动轴(3)、从动轴(4)，其中主动轴(3)上的动刀(1)与主动轴(3)紧连接，从动轴(4)的动刀(1)与主动轴(3)紧连接，每两片动刀(1)间装有一片轧辊(2)。
7、如权利要求5所述的设备，其特征是所述的精细粉碎机主要包括：转子件(23)呈圆柱状，定子(25)放置在转子件(23)外，定子(25)的内齿面呈三角形，可调转子件(23)上与定子(25)的间隙在0～15mm之间，分级棒(24)固定在转子件(23)上，回流装置(22)在定子(25)外。
8、如权利要求5所述的设备，其特征是所述的超微分级机包括进料口(28)、细粉出料口(29)、粗粉出料口(30)、分级轮(31)等，粗粉出料口(30)在进料口(28)的下方，进料口(28)又在分级轮(31)的下方，细粉出料口(29)与分级轮(31)在同一条中心线上。
9、如权利要求5所述的设备，其特征是所述的高压静电分离机的结构在于混合粉进料斗(36)在滚筒(40)的上方，输送搅拢(37)在滚筒(40)的下方，高压电晕(39)与滚筒(40)共用圆心，毛刷(41)的外圆面与滚筒(40)的外圆面向接触，斗式提升机(38)一端与出口(43)的输送搅扰(37)相连，另一端与混合料进料斗(36)相连。
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