CN1899712A - 一种废旧印刷电路板资源回收的方法 - Google Patents

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关杰
刘文礼
刘红缨
王新文
董卫果
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Abstract

一种废旧印刷电路板资源回收的方法,首先将拆除了电器元件的废旧印刷电路板投入双辊式剪切破碎机粗碎;将粗碎后物料在氮气中通过热解系统进行热解;将热解产生的固体物采用剪切细碎机进行细碎,使金属和非金属解离;用磁选机从细碎产物中选出铁磁性物质;对磁选后剩余物料采用高频气力分选机按密度分离金属和非金属。本发明将废旧物通过物理方法和热解相接合,达到有用组分的回收和资源转化,克服了现行工艺中解离难度大、能耗大、资源回收率低、二次污染大等缺点,本方法具有明显的优越性,且经济可行。

Description

一种废旧印刷电路板资源回收的方法
技术领域
本发明涉及一种废弃物回收方法,尤其是一种废旧印刷电路板资源的回收方法。
背景技术
废旧印刷电路板是电子产品类固体废弃物的重要部分,一般拆除有用元件后,采用填埋、焚烧等方法处理。由于材料组成和结合方式复杂,单体解离粒度小,不容易实现分离。而申请号为200310103403.0的专利“一种回收废旧印刷电路板中有价资源的方法”(已公开,并进入实质审查程序)是通过双辊式剪切破碎机粗碎,冲击式破碎机细碎,使铁、铜、合金、塑料、树脂解离,然后采用干法磁选机选出铁磁性物质,再采用高频振动气力分选机分离不同密度的物料而获取资源的方法。该发明方法是将废旧印刷电路板破碎解离后用物理方法分离,以回收其中的金属为主要目的,而没能优化考虑到印刷电路板中树脂和玻璃纤维的无害化和资源化问题。并且细碎过程能耗大,易产生有毒气体。
由于废旧印刷电路板韧性好、硬度高,要求细碎机能耗大,过粉碎严重。破碎时部分机械能转变成热能,树脂、塑料等有机物燃烧产生有毒气体。而且过粉碎减小了玻璃纤维的粒度,加上某些金属与非金属包裹粘连,限制了非金属的利用。细碎方法已经成为废旧印刷电路板资源化的瓶颈。有人提出用冷冻的方法破碎,但冷冻使流程复杂,增加了投资和运行费用。
发明专利内容
本发明的目的是将废旧印刷电路板粗碎后采用先热解再细碎的方法,热解可以使其中的高分子成分在一定的温度下分解,降低其强度,使其变脆并自行分层,金属与非金属自动解离,从而大大降低细碎的破碎能耗和有毒气体排放,提高金属回收率,并实现全组分的有效回收及资源转化。
本发明提出了一种废旧印刷电路板资源回收的方法,
1、首先将拆除了电器元件的废旧印刷电路板投入破碎机粗碎;
2、将粗碎后物料在氮气中通过热解系统进行热解,热解温度控制在400~500℃,保温30-50分钟,使其中的高分子成分分解;
3、将热解产生的固体物采用剪切细碎机进行细碎,使金属和非金属解离,细碎下限一般为1.2mm,细碎产物粒度一般为小于3mm;
4、用磁选机从细碎产物中选出铁磁性物质;
5、对磁选后剩余物料采用高频气力分选机按密度分离金属和非金属。分离后的金属采用冶炼方法提纯;非金属部分(玻璃纤维)仍保持良好的强度和较大的粒度,可做优良的填充增强材料。
本发明将废旧物通过物理方法和热解相接合,达到有用组分的回收和资源转化,克服了现行工艺中解离难度大、能耗大、资源回收率低、二次污染大等缺点,本发明方法具有明显的优越性,且经济可行。
下面根据附图对本发明做进一步说明。
附图说明
图1本发明的工艺流程图
图2本发明的热解系统示意图
图中:废旧印刷电路板1、拆解后的废旧印刷电路板2、粗碎过程3,热解系统4,热解产生的液体油5、气体6、固体产物7,细碎过程8,磁选过程9,分选过程10。
具体实施方式
如图1所示,废旧印刷电路板1经拆解后,首先投入破碎机进行粗碎3;将粗碎后的物料在氮气中通过热解系统4进行热解,热解温度控制在400~500℃,保温30-50分钟,使其中的高分子成分分解;热解系统是这样实现的,首先将粗碎后的废旧印刷电路板投入原料仓41进入冲有氮气的热解炉42;氮气系统包括储气罐421,调节阀422和流量计423,以控制氮气进入热解炉,保证炉内的惰性气氛;程序控温装置424控制热解炉42的温度;热解过程产生的挥发物431通过冷却塔43,用循环水冷凝收集液体油5和气体6,液体做进一步处理和利用;因为气体体积较大,热值较低,收集贮存较为繁琐,可以脱除有害物质后,做热解系统的补充热源;冷凝的液体油5导入储油罐45,可以作为燃料或化工原料;气体6经过吸收塔46脱除有害物质后进入燃烧室47燃烧,作为热解炉42的补充能量;热解后的固体产物7投入剪切细碎机进行细碎8,使金属和非金属解离,细碎下限一般为1.2mm,细碎产物粒度一般为小于3mm;用磁选机从细碎产物中选出铁磁性物质;对磁选后剩余物料采用高频气力分选机按密度分离金属和非金属,产生的重产物主要是金属,采用冶炼方法分离提纯,轻产物主要是玻璃纤维,仍保持良好的强度和较大的粒度,可做优良的填充增强材料。
粗碎中用的破碎机采用专利产品双辊式剪切破碎机进行粗碎效果更好,该双辊式剪切破碎机的主动辊与被动辊的表面设计有螺旋分布的破碎齿,两个辊的破碎齿互相咬合作相向运动,在由相邻破碎齿的齿侧侧刃对物料进行剪切的同时,利用破碎齿的齿顶刃对物料进行弯曲折断,由于旋转刀片的拖曳力可防止物料打滑,对进入破碎腔的物料破碎成20×20mm左右的碎片,然后将碎片进行热解。热解温度控制在400~500℃之间,首先是能保证有机部分的完全分解转化并能有利于控制铅等有害金属元素的迁移和挥发。熔点较低的金属如铅、锡能很好地熔融富集在引线孔中并和高熔点的金属如铜包裹,可以有效避免细碎时的金属过粉碎,提高金属的回收率;第二,废旧印刷电路板中的有机成分已接近完全挥发,便于一次性处理并减少再利用过程中对环境的威胁;三、玻璃纤维保持了一定的强度(大约为原来的40%左右),可制成填料或轻型建筑材料;四、可以使废旧印刷电路板的强度大大降低,以容易实现废旧印刷电路板的解离,降低破碎的功耗。

Claims (5)

1、一种废旧印刷电路板资源回收的方法,其特征是
1.1首先将拆除了电器元件的废旧印刷电路板投入破碎机粗碎;
1.2、将粗碎后物料在氮气中通过热解系统进行热解;
1.3、将热解产生的固体物采用剪切细碎机进行细碎,使金属和非金属解离;
1.4、用磁选机从细碎产物中选出铁磁性物质;
1.5、对磁选后剩余物料采用高频气力分选机按密度分离金属和非金属。
2、根据权利要求书1所述的废旧印刷电路板资源回收的方法,其特征是所述热解系统的热解温度控制在400~500℃,保温时间控制在30-50分钟。
3、根据权利要求书1所述的废旧印刷电路板资源回收的方法,其特征是所述的粗碎中用的破碎机可以采用专利产品双辊式剪切破碎机进行粗碎。
4、根据权利要求书1所述的废旧印刷电路板资源回收的方法,其特征是所述的细碎下限一般为1.2mm,细碎产物粒度一般为小于3mm。
5、根据权利要求书1或2所述的废旧印刷电路板资源回收的方法,其特征是所述的热解系统是这样实现的:
5.1 首先将粗碎后的废旧印刷电路板投入原料仓给入充有氮气的热解炉;氮气系统包括储气罐,调节阀和流量计,以控制氮气流量,保证炉内的惰性气氛;程序控温装置控制热解炉的温度;
5.2、热解过程产生的挥发物通过冷却塔,用循环水冷凝收集液体和气体;
5.3、冷凝后的液体油导入储油罐,可以作为燃料或化工原料;气体经过吸收塔脱除有害物质后进入燃烧室燃烧,作为热解炉的补充能量;
5.4、热解后的固体物收入收集箱待细碎。
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