DE3002227C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückge winnung von NE-Metall und Isolierstoff aus Abfallmaterial, insbesondere aus Schichtstoffabfällen und Abfällen kupfer kaschierten Basismaterials für gedruckte Schaltungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie findet besonders An wendung bei der Herstellung von Schichtstoffen für die Elek troindustrie.The invention relates to a method for Rückge recovery of non-ferrous metal and insulating material from waste material, especially from laminate waste and copper waste laminated base material for printed circuits, after the preamble of claim 1. It is particularly appealing application in the production of laminates for elec tro industry.
Die Erfindung geht von einem in DT-OS 23 43 345 beschriebenen Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen und Kunststoff materialien aus, wobei es sich im wesentlichen um die Aufbe reitung des Leitermaterials und des isolierenden Kunststoff materials der Abfälle elektrischer Kabel zur Wiederverwertung bei der Kabelherstellung handelt. Hierzu werden diese Abfälle zerkleinert und zu einem pulvrigen Granulat vermahlen, welches aufgrund des unterschiedlichen Gewichtes seiner Teilchen mittels verschiedener Einrichtungen und Flüssigkeiten, ent sprechend seiner Anteile an verschiedenen Metallen und ther moplastischen Kunststoffen sortiert und schließlich getrocknet wird. Das so rückgewonnene Kunststoffmaterial ist ausreichend rein, um in einer Extruderpresse ohne weitere Behandlung wieder verwendet werden zu können. Ebenso weist auch das Kupfer bzw. Aluminium nach Abscheidung eines etwaigen Ge haltes an Stahl oder Eisenteilen mittels starker Magnete große Reinheit auf und kann ebenfalls ohne weiteres für die Herstel lung neuer Leiter verwendet bzw. einer Schmelze des betreffen den Metalles beigegeben werden.The invention is based on one described in DT-OS 23 43 345 Process for the recovery of metals and plastics materials, which is essentially the condition riding of the conductor material and the insulating plastic materials of waste electrical cables for recycling deals in cable manufacturing. To do this, this waste crushed and ground to a powdery granulate, which due to the different weight of its particles by means of various devices and liquids, ent speaking of its proportions of various metals and ther moplastic plastics sorted and finally dried becomes. The plastic material recovered in this way is sufficient pure to in an extruder press without further treatment to be able to be used again. That also points Copper or aluminum after separation of any Ge hold large steel or iron parts with strong magnets Purity on and can also be used easily for the manufacturer new conductor used or a melt of the affected be added to the metal.
Die DT-OS 19 24 640 beschreibt ferner ein Verfahren zur Tren nung von Metalldrähten von ihrer Isolation, bei dem ein zer kleinertes Gemisch von Kupfer- und/oder Aluminiumdrahtstücken und Isolierstoffen in einer Windsichtung mit schwachem Luft strom behandelt wird, ehe es elektrostatisch weiter aufberei tet wird, um zuletzt lediglich die Metallanteile einer Wieder verwendung zuzuführen.DT-OS 19 24 640 also describes a method for opening of metal wires from their insulation, in which a smaller mixture of copper and / or aluminum wire pieces and insulating materials in a wind sifting with weak air electricity is treated before it is further electrostatically processed is only the metal parts of a re last to use.
Diese Verfahren lassen sich jedoch für die Wiederverwendung von Schichtstoffabfällen, welche - abgesehen von dem Kupfer der Kaschierung - vorwiegend aus harzgetränktem Papier beste hen, nicht anwenden. Die Gründe hierfür liegen einerseits in dem geringerem oder gänzlich fehlenden Gehalt an Metallen, wodurch die Trennung auf nassem Wege mit nachfolgender Trock nung unrentabel würde, sowie in der Schwierigkeit, das nach Windsichtung und Sortierung wiedergewonnene Isoliermaterial, nämlich vorwiegend Kunstharz-getränktes Papier, so aufzuberei ten, daß es für die Schichtstoffherstellung wiederverwendet werden kann.However, these procedures can be reused of laminate waste, which - apart from the copper the lamination - mainly made of resin-soaked paper hen, do not apply. The reasons for this are on the one hand in the lower or completely missing metal content, whereby the separation by wet means with subsequent drying would become unprofitable, as well as in the difficulty that after Air separation and sorting of recovered insulation material, namely primarily resin-impregnated paper, so to be processed ten that it is reused for laminate manufacture can be.
Da jedoch bei der Herstellung und Verarbeitung von Schicht preßstoffen für die Elektroindustrie ein erheblicher Anteil unkaschierter Abfälle, z. B. Schleifstaub, Stanzabfälle, Be säumstreifen, Rohrabfälle, Zuschnittreste usw., aber auch bei der Herstellung kupferkaschierter Schichtpreßstoffe, wie etwa als Basismaterial für gedruckte Schaltungen, bei deren maßge rechtem Zuschnitt ebenfalls Besäumstreifen und Zuschnittreste abfallen, besteht ein dringender Bedarf an einem Verfahren zu deren wirtschaftlicher Rückgewinnung und Wiederverwertung bei der Schichtstoffherstellung.However, since in the manufacture and processing of layer press materials for the electrical industry a significant proportion unclad waste, e.g. B. grinding dust, punching waste, loading hem strips, pipe waste, remnants of cuts etc., but also at the production of copper-clad laminates, such as as the base material for printed circuits, with their dimensions right cut also trimmings and remnants fall, there is an urgent need for a procedure their economic recovery and recycling the production of laminates.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Rückgewinnung und Wiederverwertung von Schichtstoffabfällen anzugeben, welches neben der Rückgewinnung des Kupfers auch die Aufbereitung der Isolierstoff- insbesondere Kunstharzan teile für deren Einsatz bei der Schichtstoffertigung ermög licht, um so deren Wirtschaftlichkeit zu erhöhen und die Vergeudung von Rohstoffen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6, von welchem sich der Anspruch 2 auf bevorzugte Korngrößen bei der Aufbereitung der Isolierstoffanteile des Feingutes bzw. Grobgutes, der Anspruch 3 auf die Aufbereitung der wiedergewonnenen Metallanteile, und der Anspruch 4 auf weitere vorteilhafte Einzelheiten der Aufbereitung des Isolierstoffanteiles für dessen Wiederverwertung beziehen. Die Ansprüche 5 und 6 betreffen die Art und Weise der Zu dosierung des rückgewonnenen Isolierstoff-Abfallmaterials bzw. dessen Anteil als arteigener Füllstoff in der für die Tränkung der Schichtstoff-Papierbahnen verwendeten Impräg nierharzlösung.The invention has for its object a method for Recovery and recycling of laminate waste specify which in addition to the recovery of the copper the preparation of the Isolierstoff- especially synthetic resin parts for their use in the production of laminates light in order to increase their profitability and the Avoid wasting raw materials. This task will solved by the invention specified in claim 1. Further advantageous embodiments of the invention Process result from the claims 2 to 6, of which claim 2 relates to preferred grain sizes in the preparation of the insulating material parts of the fine material or coarse goods, the claim 3 for the preparation of recovered metal parts, and claim 4 further advantageous details of the preparation of the Obtain insulating material for recycling. Claims 5 and 6 relate to the way of closing dosing of the recovered insulation waste material or its share as a species-specific filler in the for Impregnation of the laminate paper webs used impregnation kidney resin solution.
Das Wesentliche der Erfindung liegt in der Erkenntnis, daß für die Rückgewinnung und Wiederverwertung der bei der Schichtpreßstoffherstellung unvermeidlichen Abfälle eine Trennung der Metallanteile von den Isolierstoffanteilen auf trockenem Wege erfolgen muß, wenn letztere wieder ver wendet werden sollen, sowie, daß die Wiederverwertung der Isolierstoffteilchen - am besten feinst gemahlene - bei einer Korngröße von höchstens 50 µm in Form einer viskosen Paste erfolgt, welche der Imprägnierharzlösung für den Schicht stoff-Fertigungsprozeß zudosiert und somit für diesen zurück gewonnen wird. Hierzu wird das Abfallmaterial zunächst in be kannter Weise zerkleinert und granuliert und sodann aus dem trockenen Mischgranulat von Metall- und Isolierstoffteilchen ein wesentlicher Anteil der letzteren, welcher bei kupfer kaschierten Abfällen mehr als die Hälfte der Menge des granu lierten Abfallmaterials betragen kann, in ebenfalls bekannter Weise mittels Luftstrom als Feingut abgeschieden und gesammelt.The essence of the invention lies in the knowledge that for the recovery and recycling of the at Laminate production inevitable waste one Separation of the metal parts from the insulating material parts must be done in a dry way if the latter ver should be applied, and that the recycling of Insulating particles - best finely ground - at a grain size of at most 50 µm in the form of a viscous Paste is made which is the impregnating resin solution for the layer Fabric manufacturing process metered and thus back for this is won. For this purpose, the waste material is first in be known crushed and granulated and then from the dry mixed granulate of metal and insulating material particles a substantial proportion of the latter, which is used for copper laminated waste more than half the amount of granu gated waste material may also be known Separated and collected as fine material by means of air flow.
Durch nachfolgendes Sieben des verbleibenden Grobgut-Gra nulatgemisches wird hiervon das Metall abgetrennt und der weiteren Behandlung zugeführt, während die Fein- und Grob gutanteile des verbleibenden Isolierstoff-Granulatgemisches zusammengebracht, zu einem Pulver fein gemahlen, und so in einer flüssigen Harzlösung dispergiert werden. Schließlich wird der so für die Wiederverwertung aufbereitete Isolier stoff als feinst gemahlene, viskose Paste der Imprägnier harzlösung für die Schichtstoff- beispielsweise Hartpapier- Fertigung zudosiert. Es versteht sich, daß beim Recycling, metallfreier Schichtstoffabfälle in der gleichen Weise ver fahren wird, wobei jedoch die für die Aussortierung der Metallanteile und deren Wiederverwertung erforderlichen Maßnahmen entfallen und auch die Zugabe einer höheren Do sis der schließlich dem Tränkmittel beigegebenen Paste möglich ist.By subsequently screening the remaining coarse grain the metal mixture is separated from this and the further treatment, while the fine and coarse good proportions of the remaining insulating material / granulate mixture brought together, finely ground into a powder, and so in be dispersed in a liquid resin solution. In the end becomes the insulation that has been prepared for recycling fabric as finely ground, viscous paste of the impregnation resin solution for the laminate - for example hard paper - Manufacturing metered. It goes without saying that when recycling, metal-free laminate waste in the same way ver will drive, however, for sorting out the Metal parts and their recycling required Measures are omitted and also the addition of a higher Thursday sis of the paste finally added to the soaking agent is possible.
Der Vorteil dieses neuen Verfahrens liegt nämlich insbe sondere darin, daß auf diese Weise neben dem Metall auch das kostenaufwendige Isoliermaterial wieder der Schicht preßstoffertigung zugeführt werden kann. Hierbei kann der Gesamtmenge der Imprägnierharzlösung eine solche Menge der viskosen Paste zudosiert werden, daß die fein gemahlene Abfallmenge 10-40%, vorzugsweise 20-30% des Gewichtes der in der Imprägnierharzlösung enthaltenen Menge an Harz substanz entspricht. Somit wird aber bei der Herstellung neuer Schichtstoffe etwa ein Viertel bis zu einem Drittel der Imprägnierharzlösung durch die Rückgewinnung des Iso liermaterials aus den Abfällen eingespart, womit sich die Wirtschaftlichkeit der Fertigung dieser Schichtpreßstoffe sehr beachtlich erhöht.The advantage of this new method is in particular special in that in this way in addition to the metal the costly insulation material back the layer pressed material production can be supplied. Here, the Total amount of the impregnating resin solution such an amount of viscous paste are metered in that the finely ground Amount of waste 10-40%, preferably 20-30% of the weight the amount of resin contained in the impregnation resin solution substance corresponds. However, this means that during production new laminates about a quarter to a third the impregnation resin solution by recovering the Iso liermaterials from the waste, with which the Economy of manufacturing these laminates increased considerably.
Diese bestehen nämlich ebenso wie das Basismaterial für ge druckte Schaltungen aus in einer Harzlösung getränkten Pa pierbahnen, die nach ihrer Tränkung bzw. Imprägnierung in mehreren Schichten oder Lagen übereinander gelegt, und unter Wärmeanwendung zusammengepreßt werden, wobei das zur Gruppe der duroplasten Kunststoffe gehörige Harz erhärtet und mit dem zunächst als dessen Träger dienenden, geschichteten Pa pier sogenanntes Hartpapier bildet, das schließlich auch noch ein oder beidseitig mit einer dünnen Kupferfolie ka schiert werden kann, etwa als Basismaterial für gedruckte Schaltungen. These exist just like the base material for ge printed circuits made of Pa soaked in a resin solution pier webs, which after their impregnation or impregnation in several layers or layers on top of each other, and under Heat application to be pressed together, the group the resin belonging to thermosetting plastics hardens and with the layered Pa initially serving as its carrier pier so-called hard paper that eventually one or both sides with a thin copper foil ka can be used, for example as a base material for printed materials Circuits.
So gebildete, kaschierte oder unkaschierte Platten müssen danach auf jeweils unterschiedlich vorgegebene, Endab messungen zugeschnitten werden. Desgleichen müssen aber zum Beispiel in Rohrform auf ähnliche Weise hergestellte oder aus Plattenabschnitten zusammengefügte Isolierkörper zweckentsprechend zurecht geschnitten, gebohrt, gefräst, geschliffen oder in sonstiger Weise formgebend behandelt werden, wobei sich die Vielfalt von Streifen- oder Stück förmigen sowie teilweise auch staubförmigen Abfällen er gibt, deren Wiederverwertung das Ziel dieser Erfindung ist.Formed, laminated or non-laminated plates must then on differently specified, Endab measurements can be tailored. The same must, however for example, manufactured in tube form in a similar manner or insulating bodies assembled from plate sections appropriately cut, drilled, milled, honed or otherwise given a shape be the diversity of stripes or pieces shaped and partly also dusty waste there, the recycling of which is the aim of this invention is.
Hierzu wird das bei all diesen Vorgängen abfallende Ma terial mittels eines Grobzerkleiners wie Walzenbrecher, Hammermühle oder dergleichen zerkleinert und so durch eine Querstromprallmühle, Schneidmühle oder einen son stigen geeigneten Granulator hindurchgeführt, wobei es bis zu einer Korngröße von weniger als 700 µm granuliert wird. Aus diesem Granulat wird zunächst das Feingut an Isolierstoffteilchen einer Korngröße bis zu 300 µm, z. B. durch Windsichten oder dergleichen, abgeschieden und zu sammen mit dem nach Trennung des Metalles verbleibenden Grobgut an Isolierstoffteilchen zu einem Pulver einer Korn größe von etwa 100 µm fein gemahlen. Dies kann mittels einer Zahnscheiben- oder Stiftmühle erfolgen.For this purpose, the amount falling in all of these processes material using a coarse shredder such as a roller crusher, Hammer mill or the like crushed and so through a cross-flow impact mill, granulator or a son suitable granulator passed, it granulated to a grain size of less than 700 µm becomes. The fine material is first made from this granulate Isolierstoffpartchen a grain size up to 300 microns, for. B. by air sighting or the like, separated and closed together with the remaining after separation of the metal Coarse material of insulating material particles to a powder of a grain about 100 µm finely ground. This can be done using a toothed disk or pin mill.
Schließlich wird das zuvor fein gemahlene und dispergierte Pulver einer Korngröße von etwa 100 µm bei oder besser nach dessen Dispersion mit der Harzlösung, z. B. in einer Sand oder Perlmühle bzw. einer Korundscheibenmühle zu einer Korngröße von höchstens 50 µm feinst gemahlen, wo bei es schließlich zu einer viskosen Paste vermahlen wird. Die so entstandene viskose Paste wird der Hauptmenge der betreffenden Imprägnierharzlösung, die gegebenenfalls noch weitere Zusätze wie Flammschutzmittel, Weichmacher, Härter und Beschleuniger enthalten kann, in dem voraus gehend angegebenen Mengenverhältnis zudosiert. Finally, the previously finely ground and dispersed Powder with a grain size of about 100 microns at or better after its dispersion with the resin solution, e.g. B. in one Sand or pearl mill or a corundum disc mill too a grain size of at most 50 microns, where when it finally grinded into a viscous paste becomes. The resulting viscous paste becomes the bulk the relevant impregnating resin solution, which if necessary other additives such as flame retardants, plasticizers, May contain hardener and accelerator in advance metered in proportion.
In den gesammelten, zerkleinerten und granulierten Ab fällen enthaltenes Metall, wie insbesondere Kupfergra nulat einer Korngröße von mehr als 400 µm wird unmittel bar nach der Granulierung durch vorzugsweise zweistufiges Sieben von den verbleibenden Isolierstoffteilchen getrennt, wobei jede Fraktion des Metallgranulators durch nachfol gendes Windsichten von dem noch übrigen Isolierstoffan teil befreit wird. Dieses Granulat wird sodann einge schmolzen, wobei etwaige Isolierstoffreste oder sonstige Verunreinigungen durch Pyrolyse ausgeschieden bzw. ver nichtet werden, und sodann seiner Wiederverwertung, bei spielsweise für die Herstellung der Kaschierfolien zuge führt.In the collected, crushed and granulated ab cases containing metal, such as copper gra nulate with a grain size of more than 400 microns is immediately bar after the granulation by preferably two-stage Seven separated from the remaining insulating material particles, where each fraction of the metal granulator by success windsighting from the remaining insulation material part is exempted. This granulate is then inserted melted, with any residual insulation or other Impurities excreted by pyrolysis or ver and then its recycling for example for the production of laminating films leads.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Aus führungsbeispiel des Verfahrensablaufes schematisch dar gestellt ist.For a better understanding, the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing, in which an off example of the process flow schematically is posed.
Im Zuge der Anwendung dieses Verfahrens wurden mehrere Tonnen des eingangs beschriebenen Abfallmaterials 1 zu nächst mittels eines Grobzerkleinerers 7, z. B. einer Schneidmühle, vorgeschnitten und sodann durch einen Gra nulator 8 wie Querstromprallmühle oder dergleichen hin durchgeführt, wobei dieses bis zu einer Korngröße von et wa 650 µm zermahlen wurde. Eine solche Mühle hat sich für die Abspaltung des Kupfers als besonders vorteilhaft erwiesen, da dieses beim Aufprall im Querstrom ebenfalls granuliert. Das so entstandene Pulver wurde in einem Vor abscheider 9, z. B. Windsichtgerät, in seine Fein- bzw. Grobgutanteile 2 bzw. 3 aufgeteilt, wobei der Feingutan teil 2 mit einer Korngröße von weniger als 300 µm aus schließlich aus Isolierstoffen bestand.In the course of the application of this method, several tons of the waste material 1 initially described were first of all by means of a coarse shredder 7 , e.g. B. a cutting mill, pre-cut and then carried out by a Gra nulator 8 such as a cross-flow impact mill or the like, this being ground to a grain size of approximately 650 μm. Such a mill has proven to be particularly advantageous for the splitting off of the copper, since it also granulates in a cross-flow on impact. The resulting powder was in a pre separator 9 , z. B. wind vision device, divided into its fine or coarse parts 2 and 3 , the fine material part 2 with a grain size of less than 300 microns finally consisted of insulating materials.
Der hiernach verbliebene Grobgutanteil 3 wurde sodann in mehreren Sieb-, bzw. Windsichtvorgängen entsprechend dem unterschiedlichen Gewicht in seine Anteile 6 an Kupfer bzw. die kleineren und wesentlich leichteren Anteile 2, nämlich an Isolierstoffen, insbesondere Phenolpapierpulver 2, aufgeteilt. Hierzu hat sich ein Doppelsieb 10, bei spielsweise eine Siebmaschine mit einem Feingutteil 11 als besonders vorteilhaft erwiesen, welches in seinem Feingutteil 11 das zuströmende Grobgut 3 in je einen schwereren Feingutanteil 5 bzw. 6 einer Korngröße von über bzw. unter 400 µm aussortiert, wobei zugleich sein Grobgutteil den grobkörnigeren Materialanteil 4 einer Korngröße von mehr als 630 µm getrennt abgibt.The remaining coarse material portion 3 was then divided into its portions 6 of copper or the smaller and much lighter portions 2 , namely insulating materials, in particular phenolic paper powder 2 , in several sieving or wind screening processes according to the different weight. For this purpose, a double sieve 10 , for example a sieve with a fine material part 11, has proven to be particularly advantageous, which in its fine material part 11 sorts out the incoming coarse material 3 into a heavier fine material part 5 or 6 with a grain size of more than or less than 400 μm, whereby at the same time, its coarse material part releases the coarser-grained material part 4 with a grain size of more than 630 μm.
Während der Kupferanteil 6 nach weiterer Windsichtung in gesondert nachgeordneten Grobgut- bzw. Feingut-Trennge räten 16 bzw. 15, um hiervon Phenolreste 2 zu entfernen, der weiteren Metallverarbeitung zugeführt wurde, wurden die Isolierstoff-Feingutfraktionen 2 aller Trenn- und Siebvorgänge zusammengeführt und in einer Feinmühle 17, z. B. Stift- oder Zahnscheibenmühle fein gemahlen, schließ lich in einem Dissolver oder Mischgerät 18 mit der Harz lösung dispergiert und sodann in einer Feinstmühle 19, z. B. Sand- bzw. Perlmühle feinst gemahlen. Die Isolier stoff-Harzlösung-Dispersion 12 wurde hierbei zugleich zu einer hochkonzentrierten, vorzugsweise hoch- viskosen, pumpfähigen, stabilen Paste 13 ohne Absetzneigung verar beitet.While the copper portion 6 after further wind sifting in separate subordinate coarse or fine material separating devices 16 and 15 , in order to remove phenol residues 2 thereof, which was fed to further metal processing, the insulating material fine material fractions 2 of all separating and screening processes were brought together and into a fine mill 17 , e.g. B. pin or toothed disc mill finely ground, finally Lich in a dissolver or mixer 18 dispersed with the resin solution and then in a fine mill 19 , z. B. finely ground sand or pearl mill. The insulating resin solution dispersion 12 was at the same time processed to a highly concentrated, preferably highly viscous, pumpable, stable paste 13 without a tendency to settle.
Diese Paste 13 wurde schließlich einem Rührwerktank 20 mit Tränkharzlösung 14 für die Hartpapierfertigung als billiger und nicht artfremder Füllstoff zudosiert, wobei sich eine Materialersparnis von mehr als 20% ergab. Dies ist in Anbetracht der großen Abfallmenge von mehreren 100 Tonnen im Jahr eine beachtliche Ersparnis, welche den vergleichsweise geringen Investitionsaufwand für die Auf bereitung der Abfälle zu deren Rückgewinnung und Wieder verwertung durchaus rechtfertigt.This paste 13 was finally metered into an agitator tank 20 with impregnating resin solution 14 for the hard paper production as a cheap and not foreign filler, which resulted in a material saving of more than 20%. In view of the large amount of waste of several hundred tons per year, this is a considerable saving, which justifies the comparatively low investment costs for the processing of the waste for its recovery and recycling.
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1980
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Publication number | Publication date |
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