JP2017154134A - プリント基板屑の粉砕方法及びプリント基板屑からの有価金属の回収方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 プリント基板屑からの有価金属の回収効率を向上させるプリント基板屑の粉砕方法及びプリント基板屑からの有価金属の回収方法を提供する。
【解決手段】 プリント基板屑の粉砕方法は、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 プリント基板屑の粉砕方法は、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、プリント基板屑の粉砕方法及びプリント基板屑からの有価金属の回収方法に関する。
プリント基板、部品を搭載したプリント基板及びこれらの製造工程で発生する成形残から銅滓などの有価金属を回収する方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、処理対象物を粗粉砕し、続けて圧縮力やせん断力などの外力を加えて微粉砕し、微粉砕物を金属分などの比重の大きな物質を多く含む部分及び樹脂などの比重の小さな物質を多く含む部分の比重差を使用して分離し、さらに導電体を多く含む部分と、絶縁体を多く含む部分とに静電分離することにより、有価金属を回収する方法が開示されている。
特許文献１に記載された技術では、処理対象物を微粉砕するのにローラミルを用いている。ローラミル等のせん断式の破砕機では、有価金属と基板層とを十分に剥離することができず、有価金属の回収効率が低下するおそれがある。
本発明は上記の課題に鑑み、プリント基板屑からの有価金属の回収効率を向上させるプリント基板屑の粉砕方法及びプリント基板屑からの有価金属の回収方法を提供すること目的とする。
本発明に係るプリント基板屑の粉砕方法は、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、を有することを特徴とする。
この場合において、前記衝撃式粉砕機はハンマーミルであってもよい。また、前記最終粉砕機前の前記ハンマーミルのスクリーン径が３ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。
また、前記最終粉砕機が衝撃式粉砕機であってもよい。この場合、前記衝撃式粉砕機はハンマーミル又は高速ハンマーミルであってもよい。
本発明に係るプリント基板屑からの有価金属の回収方法は、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、前記粉体物を、風力選別機により有価金属を主成分とする粉状物とそれ以外とに分離し、前記粉体物から有価金属を回収する工程と、を有することを特徴とする。
この場合、前記有価金属は銅滓であってもよい。また、プリント基板屑からの有価金属の回収方法は、前記風力選別機により分類された樹脂分を主成分とする粉状物をバグフィルタにて回収する工程を有していてもよい。
本発明に係るプリント基板屑の粉砕方法及びプリント基板屑からの有価金属の回収方法によれば、プリント基板屑からの有価金属の回収効率を向上させることができる。
図１は、廃プリント基板の処理工程を表す工程図である。図１で例示するように、出発原料は廃プリント基板である。本実施形態において、廃プリント基板とは、電子部品等が実装されていないプリント基板を意味し、電子部品を実装する前のプリント基板（以後、ベタ基板と称する）、電子部品が実装された回路基板の製造工程において、打ち抜きにより発生するプリント基板の成形残（以後、枠基板と称する）、及び切断により発生するプリント基板の切れ端（以後、長尺基板と称する）を含む。
（予備破砕）
予備破砕では、例えば、スクリーン径５０ｍｍの一軸破砕機を用いて、廃プリント基板を１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズ（例えば、縦及び横の長さが５０ｍｍ以下）にする。なお、予備破砕を行わなくてもよい。例えば、廃プリント基板のうち、そのサイズが既に１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズとなっているもの（例えば、長尺基板）については、予備破砕を行わなくてもよい。以後、１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズとなっている廃プリント基板をプリント基板屑と称する。
予備破砕では、例えば、スクリーン径５０ｍｍの一軸破砕機を用いて、廃プリント基板を１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズ（例えば、縦及び横の長さが５０ｍｍ以下）にする。なお、予備破砕を行わなくてもよい。例えば、廃プリント基板のうち、そのサイズが既に１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズとなっているもの（例えば、長尺基板）については、予備破砕を行わなくてもよい。以後、１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズとなっている廃プリント基板をプリント基板屑と称する。
（１次破砕）
１次破砕では、プリント基板屑を、例えば、スクリーン径１３〜１７ｍｍの衝撃式粉砕機を用いて粉砕する。なお、衝撃式粉砕機は、ハンマーミルであることが好ましい。また、１次破砕を省略してもよい。
１次破砕では、プリント基板屑を、例えば、スクリーン径１３〜１７ｍｍの衝撃式粉砕機を用いて粉砕する。なお、衝撃式粉砕機は、ハンマーミルであることが好ましい。また、１次破砕を省略してもよい。
（２次破砕）
２次破砕では、１次破砕で粉砕したプリント基板屑を、例えば、スクリーン径３〜５ｍｍの衝撃式粉砕機を用いて粉砕する。なお、衝撃式粉砕機は、ハンマーミルであることが好ましい。
２次破砕では、１次破砕で粉砕したプリント基板屑を、例えば、スクリーン径３〜５ｍｍの衝撃式粉砕機を用いて粉砕する。なお、衝撃式粉砕機は、ハンマーミルであることが好ましい。
（３次破砕）
３次破砕では、最終粉砕機を用いて、２次破砕により得られた粉砕物を粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする。最終粉砕機は、衝撃粉砕機であることが好ましく、ハンマーミル又は高速ハンマーミルであることがより好ましい。なお、高速ハンマーミルは、周速１００ｍ／ｓ以上のハンマーミルである。この場合、例えばスクリーン径１．５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下のスクリーン、又は気流分級により平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物を得ることができる。なお、スクリーン径の下限については特には限定されないが、０．３ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上とすることができる。
３次破砕では、最終粉砕機を用いて、２次破砕により得られた粉砕物を粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする。最終粉砕機は、衝撃粉砕機であることが好ましく、ハンマーミル又は高速ハンマーミルであることがより好ましい。なお、高速ハンマーミルは、周速１００ｍ／ｓ以上のハンマーミルである。この場合、例えばスクリーン径１．５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下のスクリーン、又は気流分級により平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物を得ることができる。なお、スクリーン径の下限については特には限定されないが、０．３ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上とすることができる。
（分離工程）
分離工程では、粉体物を、風力選別機により銅滓とそれ以外とに分離し、銅滓を回収する。風力選別機は、二種類以上の成分をそれらの比重差に基づいて分離するもので、バリアブルインパクタ、サイクロン、分級ローター付遠心力型風力分級機等が挙げられる。
分離工程では、粉体物を、風力選別機により銅滓とそれ以外とに分離し、銅滓を回収する。風力選別機は、二種類以上の成分をそれらの比重差に基づいて分離するもので、バリアブルインパクタ、サイクロン、分級ローター付遠心力型風力分級機等が挙げられる。
（回収工程）
回収工程では、分離工程において排出された樹脂を含む成分から、バグフィルタなどの集塵装置を用いて樹脂を分離、回収する。このようにして得られた樹脂は、産業廃棄物の焼却炉等で処理することができる。
回収工程では、分離工程において排出された樹脂を含む成分から、バグフィルタなどの集塵装置を用いて樹脂を分離、回収する。このようにして得られた樹脂は、産業廃棄物の焼却炉等で処理することができる。
本実施形態によれば、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕し、プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にすることで、有価金属と基板層とを十分に剥離することができる。これにより、基板層に付着したままの有価金属の量が低減されるので、有価金属の回収効率を向上させることができる。なお、衝撃式粉砕機はハンマーミルであることが好ましい。この場合、最終粉砕機前のハンマーミルのスクリーン径が３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。また、最終粉砕機は衝撃式粉砕機であることが好ましく、ハンマーミル又は高速ハンマーミル（周速１００ｍ／ｓ以上のハンマーミル）であることがより好ましい。
また、本実施形態によれば、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕し、プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍとなるよう粉砕し、最終粉砕機による粉砕によって得られた粉体物を、風力選別機により有価金属を主成分とする粉状物とそれ以外とに分離し、有価金属を回収することで、有価金属の回収効率を向上させることができる。なお、有価金属は銅滓であることが好ましい。
また、本実施形態によれば、風力選別機により分類された樹脂分を主成分とする粉状物をバグフィルタにて回収することで、樹脂分を効率よく回収することができる。
なお、上記実施形態では、電子部品が実装されていないベタ基板、枠基板、及び長尺基板の処理工程について説明したが、電子部品が実装された基板であっても、破砕機等によって電子部品が取り除かれた基板や基板屑に対して、上記実施形態を適用してもよい。
以下、本発明の実施例を示すが、本発明は実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜６）
表１に示した廃プリント基板を原料とし、それぞれ示された条件により廃プリント基板の粉砕処理を行った。表２に、得られた粉体物の平均粒径（Ｄ５０）を示す。比較のため、長尺基板を原料とし、予備破砕を行わず、１次破砕及び２次破砕をせん断式の破砕機で行った。しかしながら、比較例では、２次破砕の終了時点において、目視の状態でも十分な粉砕物を得ることが出来ず、また、有価金属と基板層とが十分に剥離できていなかったため、２次破砕の終了時点で粉砕を中止した。
（実施例１〜６）
表１に示した廃プリント基板を原料とし、それぞれ示された条件により廃プリント基板の粉砕処理を行った。表２に、得られた粉体物の平均粒径（Ｄ５０）を示す。比較のため、長尺基板を原料とし、予備破砕を行わず、１次破砕及び２次破砕をせん断式の破砕機で行った。しかしながら、比較例では、２次破砕の終了時点において、目視の状態でも十分な粉砕物を得ることが出来ず、また、有価金属と基板層とが十分に剥離できていなかったため、２次破砕の終了時点で粉砕を中止した。
表２に示すように、実施例１〜６において、得られた粉体物の平均粒径（Ｄ５０）は、２００〜３６０μｍとなり、プリント基板屑を粉状に粉砕することができた。また、目視にて、プリント基板屑が良好に粉砕され、かつ、有価金属と基板層とが十分に剥離されていることが確認された。
１５０ｋｇ／ｈの処理能力を有する風力選別機であるミクロンセパレータ（ホソカワミクロン製：ＭＳ−１Ｈ）を用いて、上記の粉砕処理により得られた粉体物から銅滓及び樹脂の回収を行った。なお、粉体物に含まれる銅品位、銅量はＩＣＰ法にて測定して評価した。
実施例１から実施例６で得られた合計の粉体物１８４ｋｇには、５０ｋｇのＣｕが含まれていたが、５６ｋｇの銅滓と１２８ｋｇの樹脂に分離された。
回収された樹脂成分の銅品位は５％未満であり、銅滓と樹脂とを有効に分離でき、また、高い回収率で銅滓成分が得られることが明らかとなった。
回収された樹脂成分の銅品位は５％未満であり、銅滓と樹脂とを有効に分離でき、また、高い回収率で銅滓成分が得られることが明らかとなった。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
Claims (8)
- プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、
前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、
を有することを特徴とするプリント基板屑の粉砕方法。 - 前記衝撃式粉砕機はハンマーミルであることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板屑の粉砕方法。
- 前記最終粉砕機前の前記ハンマーミルのスクリーン径が３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のプリント基板屑の粉砕方法。
- 前記最終粉砕機が衝撃式粉砕機であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプリント基板屑の粉砕方法。
- 前記衝撃式粉砕機はハンマーミル又は高速ハンマーミルであることを特徴とする請求項４に記載のプリント基板屑の粉砕方法。
- プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、
前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、
前記粉体物を、風力選別機により有価金属を主成分とする粉状物とそれ以外とに分離し、前記粉体物から有価金属を回収する工程と、
を有することを特徴とするプリント基板屑からの有価金属の回収方法。 - 前記有価金属は銅滓であることを特徴とする請求項６に記載のプリント基板屑からの有価金属の回収方法。
- 前記風力選別機により分類された樹脂分を主成分とする粉状物をバグフィルタにて回収する工程を有することを特徴とする請求項６又は７に記載のプリント基板屑からの有価金属の回収方法。
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