JP2013230437A - プリント基板の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に、かつ効率よくプリント基板を処理する方法を提供する。
【解決手段】第一の処理と、第二の処理とを含むプリント基板の処理方法であって、
該プリント基板は、金属と樹脂とを含有する基板に、金属と樹脂とを含有する電子部材がはんだにより溶着されており、第一の処理は、該プリント基板を第一の網板に載置し、加熱し、プリント基板から電子部材を分離し、電子部材、及びはんだを容器に回収することを含み、第二の処理は、前記電子部材が分離された基板を、塩酸により洗浄し、該電子部材、及び電子部材が分離されたプリント基板を、それぞれ加熱し、樹脂を炭化することを含む、プリント基板の処理方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車、家電製品、通信機器又はコンピュータ等に使用されるプリント基板より、樹脂や金属、無機物等の有用成分を分離し回収するプリント基板の処理方法に関する。

一般に自動車、家電製品、通信機器又はコンピュータ等には、内部にプリント基板が使用されており、そのプリント基板と電子部品との接続には、鉛はんだや、スズ、ビスマス、インジウム、銀、亜鉛、銅、アンチモンなどを含有する鉛フリーはんだが用いられている。廃プリント基板は、銅、金、銀、パラジウム等の貴金属を含むので、資源として利用価値がある。

上述したように、一部では鉛を用いないはんだ合金が実用化されているものの、現在までに多量に使用されてきた鉛−錫系はんだ合金を用いた廃電子部品等の廃棄物は、現状の処理方法では鉛成分の溶出によって、環境や生物等に対して悪影響を及ぼすおそれがあるため、鉛を回収した後に処理することが求められている。

また、鉛フリーはんだに用いられているスズ、ビスマス、インジウム、銀、亜鉛、銅、アンチモン等の金属元素は、有害性は鉛はんだよりは低いものの経済的に高価であることや資源の枯渇が懸念される等の問題がある。

そこで、従来自動車用、家電製品用等に使用される半導体プリント基板類はそのまま粉砕されシュレッダーダストとして処理される、基板類を取り外して粉砕される、さらには基板類からはんだを溶かし，ＩＣチップ等の部材を取り外し粉砕される等の方法で貴重金属類を回収している。

例えば、特許文献１には、電池を抜いた携帯型または小型の電気電子機器本体をロータリキルンに投入し、高温の過熱蒸気を供給して、還元雰囲気中で炉内温度が４５０〜６５０℃で１５〜１２０分加熱することにより金属製部品を除いた部品を熱分解後、非磁着物および磁着物から有価金属を磁選により個別に回収することが提案されている。

特許文献２には予め粗破砕された廃プリント基板を、ロータリキルンに入れ、過熱蒸気を用いて加熱し、金属以外の部分を炭化し、廃プリント基板を破砕して、炭化物及びセラミックスを含む粉体とそれ以外の金属類からなる粒状物と粉体を分離する廃プリント基板の処理方法が記載されている。

特許文献３には、有価金属を含有する集積回路並びに樹脂層及びガラス繊維層を含む廃集積回路基板を過熱水蒸気に曝して加熱し、積層基板を炭化して廃集積回路基板に含有のハロゲンをガス化し、ハロゲンガスと有価金属とを分離回収する処理方法が記載されている。

特許文献４には、廃プリント基板を溶剤又は溶剤の上記に浸して混合廃棄物から有用成分を分離回収する方法が記載されている。

特開２００９−２２６３０２号公報 特開２０１１−４５９８３号公報 特開２００８−１９４６１８号公報 特開平１０−３１４７１３号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３の方法については、ロータリキルンにて加熱処理をするため、大掛かりな装置を必要とし、かつ、プリント基板を予め破砕する必要があった。更に、はんだが蒸気として排出されるため、処理が煩雑であった。そして、プリント基板中に含有される金属に、はんだ、ガラス繊維等が混入するため、金属を回収した後に分離した場合に、純度の高い金属が得られにくく分離効率が悪い（純度は高くても９９．９％）、ひいては歩留まりが悪い（約７０％）等の問題があった。また、特許文献４の方法については、有機溶剤を用いており、安全性や後処理について課題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、その目的は、簡便に、かつ効率よくプリント基板を処理する方法を提供することにある。

（１） 第一の処理と、第二の処理とを含むプリント基板の処理方法であって、
該プリント基板は、金属と樹脂とを含有する基板に、金属と樹脂とを含有する電子部材がはんだにより溶着されており、
第一の処理は、
該プリント基板を第一の網板に載置し、
加熱し、プリント基板から電子部材を分離し、電子部材、及びはんだを容器に回収することを含み、
第二の処理は、
前記電子部材が分離された基板を、塩酸により洗浄し、
該電子部材、及び電子部材が分離されたプリント基板を、それぞれ加熱し、樹脂を炭化することを含む、
プリント基板の処理方法。

本発明によれば、自動車、家電製品、通信機器又はコンピュータ等に使用されるプリント基板の、基板にはんだにて溶着された電子部材、はんだ、基板をそれぞれ効率よく分離、回収することができる。また、プリント基板を粉砕する必要がなく（粉砕してもよい）、大きなサイズであっても処理が可能である。そして、粉砕せずに処理を行うことができるため、電子部材の種類別の分離が可能となり、回収した金属、無機物等の有用成分の純度が向上する。

本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明する図である。 本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第一の処理の一例を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第一の処理の一例を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第一の処理の一例を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第二の処理の一例を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第二の処理の一例を模式的に示す図である。 実施例におけるサンプルの重量変化率を示す図である。

以下図面に基づいて本発明のプリント基板の処理方法を説明する。

図１は本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明する図である。
第一の処理は、プリント基板を第一の網板に載置し、加熱し、プリント基板から電子部材を分離し、電子部材、及びはんだを容器に回収することを含む処理である。
第一の処理は、プリント基板を第一の網板に載置し、加熱し、プリント基板から電子部材を分離し第二の網板に回収し、プリント基板からはんだを分離し容器に回収することもできる。

プリント基板としては、電源基板、通信回路用基板、パソコン基板と種々のものがある。第一の処理装置及び第二の処理装置に搬入可能な大きさのプリント基板であれば、粗破砕しなくてもよい。第一の処理装置及び第二の処理装置の大きさにあわせて、大型のものは、二軸剪断破砕機又は衝撃破砕機等で粗破砕することができる。
二軸剪断破砕機としては、例えば、特開平７−１５５６３０号公報、特開２００２−３５５５７５号公報、特開２００５−２７０８３８号公報などに記載されているように、破砕部材が設けられた２本の軸を対向させて配置し、中間位置に廃プリント基板を入れて破砕するもの等がある。

電子部材としては、ＩＣチップ、コンデンサ、抵抗、無線タグ、コイル、トランジスタ、ダイオード、トランス、ＬＥＤ、振動子、スピーカー、モーター、液晶、カメラ、コネクタ、接点等が挙げられる。

樹脂としては、ナイロン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、液晶ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリロニトリルスチレン共重合樹脂、ＭＢＳ樹脂、及びこれらのポリマーアロイ物又はポリマーブレンド物のいずれか１又は２以上である。
プリント基板、及び電子部材にはガラス繊維層を含む場合もある。

第一の処理における第一の網板は、プリント基板に実装されていた電子部品を通すことができる孔を有する板であればよく、例えば、ネットコンベアや金網であってもよい。網板の網目又は孔の大きさ（粗さ）は、プリント基板に実装されていた電子部品を通すことができるが、プリント基板自体を通さない大きさである。また、第二の網板は、電子部品を通すことができる孔を有する板であればよく、金網であってもよい。網板の網目の大きさ（粗さ）は、プリント基板に実装されていた電子部品を通すことができるが、プリント基板自体を通さない大きさである。

処理しようとするプリント基板は第一の網板に載置する。この載置は、手作業或いは適当なガイド手段などによりプリント基板の向き及び表裏を揃えるようにしてもよい。
プリント基板の載置は、第一の網板に対し所定角度傾けて、又は電子部材がはんだにより溶着した面を下にして載置することができる。また、プリント基板の電子部材が実装された面が網板に対し略垂直乃至下向きになるように載置することもできる。これにより、プリント基板に実装された電子部材が自重により基板から分離し、離脱して第二の網板上に落下し、回収がし易くなる。

第一の処理における加熱の温度は、プリント基板に含まれる樹脂材料が分解しない温度であること好ましく、かつ、はんだの融点以上であることが好ましい。具体的には２００℃以上５００℃未満がより好ましく、３００℃〜４５０℃であることが更に好ましく、３５０℃〜４５０℃であることが特に好ましい。
第一の処理における加熱に供する時間は加熱の温度によって異なるが、短時間で処理するのが好ましく、１０秒〜３０秒がより好ましく、１５秒〜３０秒であることが更に好ましく、２０秒〜３０秒であることが特に好ましい。
上記の加熱温度及び加熱時間であれば、はんだを蒸気としてではなく、液体又は固体の状態で回収できるため、はんだを安全性高く、効率的に分離回収することができる。

加熱方法は、加熱流体をプリント基板２１に吹き付けるのでもよく、加熱流体の雰囲気炉内に滞留させるものでもよく、加熱効率、処理装置の建設コストを勘案して処理できるものである。
加熱流体は高温空気による加熱でもよいが、水蒸気加熱、特に過熱水蒸気は熱容量が大きく、熱効率が良いので過熱水蒸気による加熱が最も好ましい。該加熱により塗膜表面に塗布するコーティング材も効率よく溶融するとともに塗膜を脆性化する、さらには分解するものである。
加熱流体の雰囲気が炉内に滞留する方が熱容量は大きく短時間で処理できる。加熱流体を吹き付ける方法は熱容量が小さく、処理時間が長くなるが装置が簡素化できるメリットはある。加熱温度、加熱方法、及び加熱時間については全体の処理コストを勘案して処理できるものである。

該加熱流体の加熱はガス等燃料の燃焼での加熱、電熱ヒーター等による加熱、誘導加熱装置による加熱等が利用できるものである。又短時間で処理可能であれば樹脂が酸化しないように真空加熱炉を使用することも可能である。炉は横型でも、縦型でも可能である。

図２及び図３は本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第一の処理の一例を模式的に示す図である。

プリント基板２１は、第一の網板１２に載置される。第一の網板１２は、例えば、第一の処理装置１０内に配設された加熱炉１１内に、加熱装置１５が例えば側壁に備えられている。網板１２には、電子部材２３、はんだ、溶融した樹脂の落下を許容する多数の網目が形成されている。

プリント基板２１は、加熱装置１５により２００℃以上５００℃未満の温度で加熱される。これにより、はんだが溶融し、電子部材２３と共に網目から落下し、はんだを回収する容器１６の底部にたまる。第一の網板１２と容器１６の間に第二の網板１３を設け、電子部材２３を分離回収することもできる。

なお、電子部材２３及びはんだの一部はプリント基板２１から分離されずに電子部材２３やリードに付着したまま残ることがある。はんだや電子部材２３の落下を助長するため、網板１２に機械的外力を与えてプリント基板２１から電子部材２３及びはんだを分離することができる。
機械的な外力としては、例えば、振動を与えたり、ブラシ、エアブラシ等によりプリント基板２１表面を掃引することが挙げられる。
機械的な外力を与えることにより、電子部材２３およびはんだのほとんどが、プリント基板２１から強制的に剥離されて、自重によりプリント基板２１から離脱し落下する。電子部材２３やリード等にそれぞれ付着しているはんだは、電子部材２３やリードから分離され、はんだは容器１６に回収され錫成分と鉛成分等とに分離することができる。

第一の処理により電子部材２３が分離された基板２２は、後述の第二の処理に供する前に、塩酸により酸洗することができる。これにより、基板２２上に残存するわずかなはんだも、より効果的に除去することができる。基板２２上にはんだが残存すると、基板２２に含有される金属を高純度で分離回収する際の妨げとなる。

例えば、基板２２を塩酸水溶液に浸漬する。塩酸液は塩化水素を１０〜３５質量％（更に好ましくは、１５〜３５質量％）含有する水溶液を使用するのがよいが、更に濃度が高い場合であっても本発明は適用できる。
ここで、塩酸の代わりに硫酸や硝酸を使用することもできるが、塩酸の方が後処理が容易である。この場合の塩酸による酸洗時間は、常温で５〜３０分程度が好ましいが、濃度によって異なる。
酸洗浄した基板は水洗してから第二の処理に供する。
また、酸洗に用いた塩酸液から、公知の方法（特開平６−１２７９４６号公報）によりはんだに含有される金属成分（例えば錫、鉛）を分離し、回収することができる。

以上のようにして、鉛フリーはんだやはんだは、容易に金属単体に分離でき、各種金属などの有価物の分離及び回収を容易且つ確実に行え、資源の有効利用を可能とし、鉛による環境汚染も防ぐことができる。

図４は本発明の第２の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第一の処理の一例を模式的に示す図である。
前述のようにプリント基板の載置は、第一の網板に対し所定角度傾けて、又は電子部材がはんだにより溶着した面を下にして載置することができる。プリント基板を、第一の網板に対し所定角度傾けて載置する場合は、プリント基板を支持する部材を設けることができる。支持部材としては、支持ピン、支持枠等が挙げられる。支持部材は網板に固定されていても、網板と一体化されていてもよい。
図４に示すように、例えば、支持部材として網板に多数の支持ピン３０を立て、各支持ピン３０の間にプリント基板を立てかけることにより、第一の網板に対し所定角度傾けてプリント基板を載置することができる。

第二の処理は、電子部材２３、又は電子部材２３が分離された基板２２を加熱し、樹脂を炭化することを含む処理である。
図５及び図６は本発明の第１の実施形態のプリント基板の処理方法を説明するための、第二の処理の一例を模式的に示す図である。

第一の処理によりプリント基板２１より分離された電子部材２３と基板２２はそれぞれ分別され、第二の処理に供する。電子部材２３は、その種類、大きさ、又は材質ごとに分別して第二の処理に供することができる。これにより、各種金属などの有価物の分離及び高純度での回収を容易且つ確実に行え、資源の有効利用が可能となる。

基板２２及び電子部品２３はそれぞれ板２９に載置する。
例えば、第二の処理装置２０に配設され、加熱装置２７が側壁に備えられている加熱炉内に、板２９を搬入する。

第二の処理における板２９は、金網であってもよい。すなわち、網板の網目又は孔の大きさ（粗さ）は、炭化物を通すことができるが、基板２２又は電子部品２３自体を通さない大きさである。

処理しようとする基板２２及び電子部品２３はそれぞれ板２９に載置する。第一の処理に供した後、そのまま第二の処理に供してもよい。また、第一の処理における網板１２又は網板１３に載置したまま、ベルトコンベア等で搬送して、第二の処理に供してもよい。この載置は、手作業或いは適当なガイド手段などにより基板２２の向き及び表裏を揃えるようにしてもよい。炭化した樹脂を網目から落下させ、炭化した樹脂を容器に回収することもできる。

第二の処理における加熱の温度は、基板２２又は電子部品２３に含まれる樹脂材料が炭化する温度であること好ましい。具体的には５００℃〜８００℃がより好ましく、５５０℃〜７００℃であることが更に好ましく、５５０℃〜６５０℃であることが特に好ましい。
第二の処理における加熱に供する時間は加熱の温度によって異なるが、短時間で処理するのが好ましく、５秒〜３００秒がより好ましく、１８０秒〜３００秒であることが更に好ましく、２４０秒〜３００秒であることが特に好ましい。

第二の処理における加熱方法は、第一の処理における加熱方法と同様の方法を適用することができる。

なお、炭化物の一部は基板２２又は電子部品２３から分離されずに基板２２又は電子部品２３の表面に付着したまま残ることがある。炭化物の落下を助長するため、板２９に振動、機械的外力を与えたり、洗浄することにより、基板２２又は電子部品２３から炭化物を分離することができる。
加熱で脆性化した炭化物はもろく壊れやすいので水等で洗浄し、除去することも可能であり、ジェット洗浄等の方法も利用できるものである。またブラシ、ショットブラスト等機械的に除去することも可能である。
機械的な外力を与えることにより、炭化物は、基板２２又は電子部品２３から強制的に剥離されて、自重により基板２２又は電子部品２３から離脱し落下する。

電子部品２３は加熱した後、炭化物と金属成分を共に粉砕することができる。該粉砕は、二軸剪断破砕機又は衝撃破砕機等で平均粒径を好ましくは２ｍｍ以下（より好ましくは１ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ）以下に破砕する。二軸剪断破砕機としては、例えば、特開平７−１５５６３０号公報、特開２００２−３５５５７５号公報、特開２００５−２７０８３８号公報などに記載されているように、破砕部材が設けられた２本の軸を対向させて配置し、中間位置に電子部品を入れて破砕するもの等がある。金属成分を後述の酸洗及び溶解処理しやすくなるように破砕できるものであればよい。

電子部品２３を粉砕して得られる粉砕物は、後述の溶解処理に供する前に、塩酸により酸洗することができる。酸洗と比重分離により、粉砕物に含有される樹脂の炭化物やシリコンを浮遊分離することができる。また、電子部品２３に残存していたはんだ成分（錫、鉛、亜鉛、アルミ）を溶解して公知の方法（特開平６−１２７９４６号公報）により分離回収することができる。さらに、酸洗により溶解しない金属はろ別して溶解処理に供することができる。

酸洗に用いる塩酸液としては、例えば、基板２２の酸洗と同様の塩酸液を用いることができる。

また、酸洗に用いた塩酸液から、１〜５０ｍ^３／（ｍ^２・ｈ）、好ましくは５〜３０ｍ^３／（ｍ^２・ｈ）、より好ましくは５〜２０ｍ^３／（ｍ^２・ｈ）の表面積負荷を与えながら、水力分別を行うことにより、炭化した樹脂、シリコン及びガラス繊維等を回収することができる。

ここで、表面積負荷とは、一般的に、水槽の単位面積当りの水槽への流入量のことであり、下記の式により求めることができる。
表面積負荷（ｍ^３／（ｍ^２・ｈ））＝水槽への流入量（ｍ^３／ｈ）÷水槽表面積（ｍ^２）

また、水力分別とは、各物質の比重差による沈降速度の違いを利用して、表面積負荷をコントロールしながら、分離回収を行うものであり、例えば、ある物質を上澄み液から回収したい場合は、回収する物質の沈降速度よりも大きい表面積負荷を与えることで回収が出来る。
また、公知の方法（特開平６−１２７９４６号公報）により、酸洗に用いた塩酸液から、はんだに含有される金属成分（例えば錫、鉛、アルミニウム）を分離し、回収することができる。

分別して回収した酸洗により溶解しない金属は、以下に述べる溶解処理に供することにより、高い純度で分離回収することができる。

〔溶解処理〕
洗浄（酸洗）処理した金属成分を、塩化第二鉄水溶液、又は塩酸が添加された塩化第二鉄水溶液に浸漬し、この塩化第二鉄水溶液に金属成分を溶解させる。なお、金属成分を塩化第二鉄水溶液に溶解させるに際しては、塩化第二鉄水溶液中に洗浄処理した金属成分を浸漬（例えば、８〜１５０分程度）させることが好ましい。

ここで、使用する塩化第二鉄水溶液中の塩化第二鉄（ＦｅＣｌ₃）の濃度は、概ね１０質量％以上（望ましくは３０質量％以上）でよいが、経済性を考慮すれば、６０質量％以下（好ましくは５５質量％以下）である。
また、塩化第二鉄水溶液中に、更に塩酸（ＨＣｌ）を添加することも可能であるが、この場合、塩化水素３５質量％水溶液の塩酸と塩化第二鉄５０質量％水溶液を２０：８０〜５０：５０の体積比率で混合するのがよい。

上記した塩化第二鉄水溶液と、塩酸が添加された塩化第二鉄水溶液には、新たに製造した新液（再生液を含む）と、新液を使用した後の廃液（例えば、塩化銅や塩化ニッケルが溶存している液、更には塩化第一鉄が存在している液）のいずれも使用できる。
これにより、金属成分中の各種金属は塩化物を形成し、塩化第二鉄水溶液に溶解する。

具体的には、銅は塩化銅（ＣｕＣｌ₂）、ニッケルは塩化ニッケル（ＮｉＣｌ₂）、クロムは塩化クロム（ＣｒＣｌ₃）、錫は塩化錫（ＳｎＣｌ₂）、鉛は塩化鉛（ＰｂＣｌ₂）、ルテニウムは塩化ルテニウム（ＲｕＣｌ₃）、アルミニウムは塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ₃）、インジウムは塩化インジウム（ＩｎＣｌ₃）となる。

金属成分は、塩化第二鉄水溶液による処理をした後、溶解処理し原料として再利用できる。なお、金属の種類（例えば、鉄系金属）によっては、塩化第二鉄水溶液による処理をした後、そのまま液切り処理を行った後、溶解処理を行ってもよい。

金、銀、パラジウム、及び白金は、塩化第二鉄水溶液に溶解しないため、例えば、ろ過等の固液分離により回収することができる。そして、さらに比重分離、山元還元によりそれぞれ高い純度で分離回収することができる。
ここで、比重分離とは各物質の比重差を利用して分離回収行うものであり、風力分別、水力分別、重液分別、流動層を利用した比重分別がある。
ここで、山元還元とは、溶融飛灰からの非鉄金属回収方法として、一般的に、非鉄精錬所で使用されている。

一方、塩化第二鉄水溶液に溶解させた金属成分は、この塩化第二鉄水溶液（廃液）から析出させて回収する。この方法としては、従来公知の方法を使用でき、例えば、金属成分が、銅とニッケルを含んでいる場合には、例えば、特開平６−１２７９４６号公報に記載の方法を使用できる。また、錫や銀、インジウム等も、同様の方法を使用できる。なお、クロムとアルミニウムは、水酸化物として回収される。
この具体的な方法は、特許第４０１８８３２号公報に記載されているため、以下簡単に説明する。

上記した金属成分を含有する塩化第二鉄水溶液中に鉄粉を添加し、塩化第二鉄水溶液中に溶存する塩化銅（塩化物）を置換させ、銅を析出させて分離回収する。なお、塩化第二鉄水溶液中に塩化第二鉄が残存している場合は、鉄粉を添加して先に塩化第一鉄に還元しておく方が、銅の回収効率が向上し、望ましい。
次に、銅が除去された脱銅水溶液中に鉄粉を添加し、かつ鉄イオン濃度を制御してニッケルを析出させ分離回収する。これにより、塩化第二鉄水溶液中から銅とニッケルを回収できる。
以上の方法により、対象素地と金属成分を回収することで、これらを再利用できるので、資源の有効利用が図れる。

本発明のプリント基板の処理方法は、第一の処理に供することによりプリント基板に溶着されているはんだ、電子部材、及び基板を分離回収することができる。さらに、プリント基板に溶着されているはんだ、電子部材、及び基板をその種類ごとに第二の処理に供することにより、ロータリーキルンが不要となり、処理対象物であるプリント基板を粉砕処理する必要がなく、大きなサイズで処理可能となる。また、種類ごとに回収できることから、有価金属を高純度に回収し、資源として再利用することが可能となる。

以上、説明したように、本明細書には、下記（１）から（９）のプリント基板の処理方法が開示されている。
（１）
第一の処理と、第二の処理とを含むプリント基板の処理方法であって、
該プリント基板は、金属と樹脂とを含有する基板に、金属と樹脂とを含有する電子部材がはんだにより溶着されており、
第一の処理は、
該プリント基板を第一の網板に載置し、
加熱し、プリント基板から電子部材を分離し、電子部材、及びはんだを容器に回収することを含み、
第二の処理は、
前記電子部材が分離された基板を、塩酸により洗浄し、
該電子部材、及び電子部材が分離されたプリント基板を、それぞれ加熱し、樹脂を炭化することを含む、
プリント基板の処理方法。
（２）
（１）に記載のプリント基板の処理方法であって、
前記第二の処理後に前記基板又は電子部材に含有されていた金属を塩化第二鉄水溶液で溶解処理し、該塩化第二鉄水溶液から金属を回収すること含むプリント基板の処理方法。
（３）
（１）又は（２）に記載のプリント基板の処理方法であって、
前記第一の処理において、プリント基板を、第一の網板に対し所定角度傾けて、又は電子部材がはんだにより溶着した面を下にして載置するプリント基板の処理方法。
（４）
（１）〜（３）のいずれか１項に記載のプリント基板の処理方法であって、
前記第一の処理における分離は、加熱された状態のプリント基板に、振動又は機械的処理を与えて該プリント基板からはんだ及び電子部材を分離するものである、プリント基板の処理方法。
（５）
（１）〜（４）のいずれか１項に記載のプリント基板の処理方法であって、
前記電子部材が、ＩＣチップ、コンデンサ、抵抗、無線タグ、コイル、トランジスタ、ダイオード、トランス、ＬＥＤ、振動子、スピーカー、モーター、液晶、カメラ、コネクタ、接点であるプリント基板の処理方法。
（６）
（１）〜（５）のいずれか１項に記載のプリント基板の処理方法であって、
第一の処理又は第二の処理における加熱が、熱風、電磁誘導加熱又は過熱水蒸気を用いた加熱であるプリント基板の処理方法。
（７）
（６）に記載のプリント基板の処理方法であって、
第一の処理における加熱が、過熱水蒸気を用いて２００℃以上５００℃未満で行われるプリント基板の処理方法。
（８）
（６）に記載のプリント基板の処理方法であって、
第二の処理における加熱が、過熱水蒸気を用いて５００℃〜８００℃で行われるプリント基板の処理方法。

以下、本発明にかかるプリント基板の処理方法の作用、効果の確認のために行った実施例について説明する。

〔実施例１〕電子基板上の電子部材の過熱水蒸気による回収処理
（第一の処理）
電子部材が配置されている電子基板をメッシュベルトに載せ、４００℃の過熱水蒸気を吹き付け処理した（第一の処理で電子部材を回収）。
加熱処理条件
（１）加熱温度：４００℃（過熱水蒸気温度）
（２）加熱方法：過熱水蒸気雰囲気を基板に吹き付けた。
（３）加熱時間：３０秒
（４）処理対象サンプル：ＩＣチップ、コンデンサ、抵抗等の電子部材を配置してあるガラスエポキシ樹脂基板

その結果、はんだが溶融して、基板上のＩＣチップの他、コンデンサ、抵抗、その他の部材が回収できた。分析の結果はんだは共晶はんだ（錫と鉛）であった。

（第二の処理１）
第一の処理で回収したＩＣチップをベルトコンベアに載せ、６００℃の過熱水蒸気雰囲気に投入し、５分間（３００秒）処理した。
（１）加熱温度：６００℃（過熱水蒸気温度）
（２）加熱方法：過熱水蒸気雰囲気をＩＣチップに吹き付けた。
（３）加熱時間：３００秒
（４）処理対象サンプル：ＩＣチップ

（溶解処理１）
第二の処理１で加熱処理したＩＣチップを衝撃破砕機で解砕し、０．５ｍｍ以下に粉砕し、粉砕物１を得た。

２００ｋｇの粉砕物１を籠に入れて、濃度が３５質量％の塩酸に３０分浸漬した。これによって、粉砕物１に含まれる金属の一部が塩酸に溶けた。更に、該金属が溶解した塩酸から９ｍ^３／（ｍ^２・ｈ）の表面積負荷を与えながら、水力分別を行い、炭化した樹脂及びシリコンを回収した。
また、該金属が溶解した塩酸より、特開平６−１２７９４６に記載の方法を用いて、錫、アルミニウム、亜鉛、鉛をそれぞれ回収した。また、塩酸に溶解せずに残った未溶解残渣をろ過した。
なお、この酸洗処理は常温で行ったが加熱してもよい。

次に、塩酸よりろ別された残渣を、温度が４０℃の塩化第二鉄液中に浸漬させ、含有される金属成分の一部を塩化第二鉄液に溶解させた。なお、使用した塩化第二鉄液の塩化第二鉄の濃度は４４質量％、塩化第二鉄液への浸漬時間は１２０分とした。特開平６−１２７９４６に記載の方法を用いて、塩化第二鉄液より該溶解金属であるニッケル、銅、ビスマスをそれぞれ回収した。また、塩化第二鉄液に溶解せずに残った未溶解残渣をろ過し、ＩＣチップのボンディングワイヤーに使用されている金、銀、パラジウムを回収した。更に、比重分離及び山元還元により金、銀、パラジウムをそれぞれ分離回収した。

（第二の処理２）
＜酸洗＞
第一の処理で回収したガラスエポキシ樹脂基板２００ｋｇを籠に入れて、濃度が３５質量％塩酸に３０分浸漬した。これによって、ガラスエポキシ樹脂基板の表面に残存するはんだ成分が塩酸に溶けて除去できた。該塩酸をろ過し、特開平６−１２７９４６に記載の方法を用いて、ろ液より錫を分離回収した。また、塩酸に溶解せずに残った未溶解残渣に熱水を加えて可溶成分を溶解させ、得られた溶液より鉛を分離回収した。
この酸洗処理は常温で行ったが加熱してもよい。
＜加熱処理＞
酸洗したガラスエポキシ樹脂基板を水洗し、サンプルサイズ（縦１０ｍｍ×横１５ｍｍ）に切断し、サンプルをベルトコンベアに載せ、下記条件にて６００℃の過熱水蒸気雰囲気に投入し、加熱処理した。
（１）加熱温度：６００℃（過熱水蒸気温度）
（２）加熱方法：過熱水蒸気雰囲気をサンプルに吹き付けた。
（３）加熱時間：３００秒

加熱処理の結果、処理後のサンプルを指でほぐす程度の力で、ガラスエポキシ樹脂内外で使用されている金属を露出させることが出来た。
また、加熱時間を５秒、１０秒、２０秒、３０秒、６０秒、１２０秒に変更した以外は上記と同様に加熱処理を行い、各サンプルのＴＧ−ＤＴＡ（熱分析装置ＤＳＣ・ＴＧ−ＤＴＡ、株式会社リガク、設定温度１０００℃ 昇温速度１０℃／ｍｉｎ 雰囲気Ｎ_２ダイナミックＴＧ測定モードＤＲＣ 質量変化速度０．００００１％／ｓｅｃ）分析を行ったところ、図７に示すようなサンプルの重量変化率を得る結果となった。図７からわかるように、５秒以降の加熱処理で重量減少がなくなっており、基板の樹脂が炭化していることを示している。よって、３００秒の加熱処理で基板の樹脂が十分に炭化することがわかる。

（溶解処理２）
第二の処理２で加熱処理した基板を衝撃破砕機（スイングハンマークラッシャーＨＣ−２０、槇野産業株式会社、１８００ｒｐｍ）で解砕し、０．５ｍｍ以下に粉砕し、粉砕物２を得た。

次に、粉砕物２を温度が４０℃の塩化第二鉄液中に浸漬させ、金属成分の一部を塩化第二鉄液に溶解させた。なお、使用した塩化第二鉄液の塩化第二鉄の濃度は４４質量％、塩化第二鉄液への浸漬時間は１２０分とした。水力分別により炭化した樹脂を回収した。
特開平６−１２７９４６に記載の方法を用いて、塩化第二鉄液より銅をそれぞれ回収した。回収した銅の純度は９５％以上であった。また、塩化第二鉄液に溶解せずに残った未溶解残渣をろ過し、山元還元により金を分離回収した。回収した金の純度は９９．９９％以上であった。

以上のことから、本発明のプリント基板の処理方法を使用することで、処理コストや設備コストを過剰にかけることなく、プリント基板から金属成分を個別に回収して再利用でき、資源の有効利用が図れることを確認できた。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

１０：第一の処理装置
１１、２５：加熱炉
１２：第一の網板
１３：第二の網板
１５、２７：加熱装置
１６：容器
２１：プリント基板
２２：基板
２３：電子部材
２０：第二の処理装置
２９：板

Claims (8)

1. 第一の処理と、第二の処理とを含むプリント基板の処理方法であって、
   該プリント基板は、金属と樹脂とを含有する基板に、金属と樹脂とを含有する電子部材がはんだにより溶着されており、
   第一の処理は、
   該プリント基板を第一の網板に載置し、
   加熱し、プリント基板から電子部材を分離し、電子部材、及びはんだを容器に回収することを含み、
   第二の処理は、
   前記電子部材が分離された基板を、塩酸により洗浄し、
   該電子部材、及び電子部材が分離されたプリント基板を、それぞれ加熱し、樹脂を炭化することを含む、
   プリント基板の処理方法。
2. 請求項１に記載のプリント基板の処理方法であって、
   前記第二の処理後に前記基板又は電子部材に含有されていた金属を塩化第二鉄水溶液で溶解処理し、該塩化第二鉄水溶液から金属を回収すること含むプリント基板の処理方法。
3. 請求項１又は２に記載のプリント基板の処理方法であって、
   前記第一の処理において、プリント基板を、第一の網板に対し所定角度傾けて、又は電子部材がはんだにより溶着した面を下にして載置するプリント基板の処理方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント基板の処理方法であって、
   前記第一の処理における分離は、加熱された状態のプリント基板に、振動又は機械的処理を与えて該プリント基板からはんだ及び電子部材を分離するものである、プリント基板の処理方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリント基板の処理方法であって、
   前記電子部材が、ＩＣチップ、コンデンサ、抵抗、無線タグ、コイル、トランジスタ、ダイオード、トランス、ＬＥＤ、振動子、スピーカー、モーター、液晶、カメラ、コネクタ、接点であるプリント基板の処理方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント基板の処理方法であって、
   第一の処理又は第二の処理における加熱が、熱風、電磁誘導加熱又は過熱水蒸気を用いた加熱であるプリント基板の処理方法。
7. 請求項６に記載のプリント基板の処理方法であって、
   第一の処理における加熱が、過熱水蒸気を用いて２００℃以上５００℃未満で行われるプリント基板の処理方法。
8. 請求項６に記載のプリント基板の処理方法であって、
   第二の処理における加熱が、過熱水蒸気を用いて５００℃〜８００℃で行われるプリント基板の処理方法。

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