JP7146176B2 - 廃電子基板の処理方法 - Google Patents

廃電子基板の処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7146176B2
JP7146176B2 JP2019035626A JP2019035626A JP7146176B2 JP 7146176 B2 JP7146176 B2 JP 7146176B2 JP 2019035626 A JP2019035626 A JP 2019035626A JP 2019035626 A JP2019035626 A JP 2019035626A JP 7146176 B2 JP7146176 B2 JP 7146176B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
substrates
waste
electronic substrates
waste electronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019035626A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020138141A (ja
Inventor
秀 村岡
浩志 林
翔太 中山
裕輔 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2019035626A priority Critical patent/JP7146176B2/ja
Priority to CN202080009871.3A priority patent/CN113412167B/zh
Priority to PCT/JP2020/006981 priority patent/WO2020175350A1/ja
Priority to EP20762506.2A priority patent/EP3932574A4/en
Priority to US17/422,765 priority patent/US20220062962A1/en
Priority to KR1020217027012A priority patent/KR20210132049A/ko
Publication of JP2020138141A publication Critical patent/JP2020138141A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7146176B2 publication Critical patent/JP7146176B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/20Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
    • B09B3/25Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/0084Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating garbage, waste or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/04Sorting according to size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/04Sorting according to size
    • B07C5/06Sorting according to size measured mechanically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34Sorting according to other particular properties
    • B07C5/344Sorting according to other particular properties according to electric or electromagnetic properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B2101/00Type of solid waste
    • B09B2101/15Electronic waste
    • B09B2101/17Printed circuit boards [PCB]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/17Post-manufacturing processes
    • H05K2203/178Demolishing, e.g. recycling, reverse engineering, destroying for security purposes; Using biodegradable materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/52Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/82Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

本発明は、廃電子基板(プリント基板廃棄物)から、環境汚染を招かずに可燃分やハロゲンを除去すると共に、アルミニウムやSUSなどの銅製錬工程で悪影響を及ぼす金属を効率よく選別して、廃電子基板の処理物を銅製錬原料として利用できるようにする処理方法に関する。
電子基板は家電、車、携帯電子機器などの様々な分野で利用されている。電子基板には金、銀、銅、プラチナ、パラジウム等の有価金属が含まれることから、廃棄された電子基板は資源として有価金属を回収することが求められる。ただし、電子基板には樹脂部分に臭素や塩素などのハロゲンが含まれており、廃電子基板を酸化雰囲気で加熱処理すると有害なダイオキシン類が生成し、発生したハロゲン含有ガスが装置材料を腐食する等の問題がある。
また、電子基板にはSUS製やアルミニウム製の実装物があり、これらに含まれているクロムやアルミニウムは銅製錬工程に悪影響を及ぼす元素であるので、廃電子基板を銅製錬プロセスに直接投入して処理するのは好ましくない。従って、銅製錬プロセスを利用して廃電子基板を処理するには、樹脂に含まれているハロゲンや可燃物を除去し、SUS系材料やアルミニウム系材料を選別して取り除く前処理が必要になる。
廃電子基板の前処理技術として、例えば、特許文献1(特開平06-256863号公報)には、廃電子基板を非酸化性雰囲気で500℃~1000℃に加熱して乾留処理し、ハロゲンによる腐食に強い材質の排ガス処理設備にて排ガスを処理することが記載されている。しかし、ハロゲン含有ガスによる炉本体などの腐食を十分に防止することは難しく、しかも腐食に強い材質、例えばインコネルなどを使用すると、処理設備の費用が非常に高くなる。さらに、660℃以上に加熱するとアルミニウムが溶解してしまうため、基板に取り付けられている実装物が選別し難くなるなどの問題がある。
特許文献2(特開2001-198561号公報)には、300℃~1000℃で廃電子基板を乾留し、発生した臭素ガスを含む乾留ガスを低温(180℃~300℃)で再度熱分解して臭化水素(HBr)にして回収する処理方法が記載されている。しかし、廃電子基板の乾留ガスを180℃~300℃に冷却すると、分解した樹脂分がタール状に液化し、そのタール中にBrが残留するため、後処理が煩雑になる。また、タールによって配管が閉塞し、操業が難しくなる問題がある。
特許文献3(特開2000-301131号公報)には、廃電子基板を250℃~500℃で乾留処理した後、解砕、粉砕し、比重や粒度の違いを利用して樹脂分と金属分を分離する処理方法が記載されている。しかし、廃電子基板をそのまま乾留するとハロゲン発生の問題を避けることが出来ず、また、解砕粉砕によって基板部分と共に実装物の金属部分も削られるため、一部金属が粉体化してしまう。粉体化した金属は樹脂粉砕物に混入するので、金属の回収率が低下するなどの問題がある。
特開平06-256863号公報 特開2001-198561号公報 特開2000-301131号公報
本発明は、従来の廃電子基板処理方法における上記問題を解決したものであり、有害なハロゲン含有ガスの発生を避け、環境汚染を招かずに可燃物やハロゲンを除去すると共に、アルミニウムやSUSなどの銅製錬工程で悪影響を及ぼす金属を選別して、廃電子基板の処理物を銅製錬原料として利用できるようにする処理方法を提供する。
本発明は以下の処理方法に関する。
〔1〕廃電子基板を、カルシウム化合物と共に、非酸化性雰囲気で、400℃~600℃に乾留して、該基板に含まれるハロゲンをハロゲン化カルシウムとして固定化すると共に、該基板のハンダを溶融して実装物を該基板から離脱し易くし、該乾留後に解砕し、その解砕物を、カルシウム化合物を含む0.5mm未満の細粒物と、実装物を含む中粒物と、基板片を含む粗粒物とに篩分けすることによって、カルシウム化合物と実装物と基板片とに選別することを特徴とする廃電子基板の処理方法。
〔2〕解砕物を0.5mm未満のカルシウム化合物を含む細粒物と、0.5mm以上~50mm以下の実装物を含む中粒物と、50mm超の基板片を含む粗粒物に篩分けする上記[1]に記載する廃電子基板の処理方法。
〔3〕実装物を含む中粒物について、磁力選別、渦電流選別、色彩選別の何れかまたは組合せによる物理選別を行ってSUS系材料およびアルミニウム系材料を選別する上記[1]または上記[2]に記載する廃電子基板の処理方法。
〔4〕カルシウム化合物を含む細粒物について、水洗してハロゲンを除去した後に、乾留時のカルシウム化合物として再利用し、または銅製錬原料として利用する上記[1]~上記[3]の何れかに記載する廃電子基板の処理方法。
〔5〕実装物を含む中粒物の物理選別によって分別したSUS系材料およびアルミニウム系材料を除いた残りの物を銅製錬原料として利用する上記[1]~上記[4]の何れかに記載する廃電子基板の処理方法。
〔具体的な説明〕
本発明の処理方法は、廃電子基板を、カルシウム化合物と共に、非酸化性雰囲気で、400℃~600℃に乾留して、該基板に含まれるハロゲンをハロゲン化カルシウムにして固定化すると共に、該基板のハンダを溶融して実装物を該基板から離脱し易くし、該乾留後に解砕し、その解砕物を、カルシウム化合物を含む0.5mm未満の細粒物と、実装物を含む中粒物と、基板片を含む粗粒物とに篩分けすることによって、カルシウム化合物と実装物と基板片とに選別することを特徴とする廃電子基板の処理方法である。
本発明の処理方法の概略を図1に示す。
本発明の処理方法は、廃電子基板を、カルシウム化合物と共に、非酸化性雰囲気で、400℃~600℃に乾留して、該基板に含まれるハロゲンをハロゲン化カルシウムにして固定化すると共に、該基板のハンダを溶融して実装物(電子部品等)を該基板から離脱し易くする。
カルシウム化合物として、消石灰、生石灰、または炭酸カルシウムなどを用いることができる。このカルシウム化合物はハロゲン固定化剤として作用し、該基板の乾留によって発生した臭素ガスや塩素ガスなどのハロゲンガスと反応し、臭化カルシウム(CaBr)や塩化カルシウム(CaCl)、塩化水酸化カルシウム(CaClOH)などのハロゲン化カルシウムを生成してハロゲンを固定する。
カルシウム化合物の添加量は基板に対して重量比で1:0.05以上が好ましく、1:0.5以上がより好ましい。カルシウム化合物の添加量が基板重量に対して1:0.5以上であれば、80%以上のBr除去率を得ることができる。
非酸化性雰囲気は、例えば、窒素雰囲気、炭酸ガス雰囲気、あるいは過熱水蒸気雰囲気である。大気下などの酸化雰囲気下で燃焼すると、実装物の金属や基板に含まれているアルミニウムや銅などの金属が酸化するので金属のまま回収することができなくなる。
乾留温度は400℃~600℃が好ましい。400℃未満では、基板に実装物を固定しているハンダが溶解しないため、基板から実装物を分離するのが困難になる。また、電子基板の基板部分に使用されているエポキシ樹脂の分解が不十分であり、後段の解砕が困難となる。一方、加熱温度が600℃以上では、処理物の温度がアルミニウムの融点(660℃)を超過する懸念があり、その場合、実装物に含まれるアルミニウムが融解して基板と実装物が融着するので、実装物を基板から離脱させるのが困難になる。上記温度範囲で乾留することによって、実装物を基板に固定しているハンダを溶融して実装物を基板から離脱させて容易に分別できるようにし、さらに基板の樹脂成分などの可燃物を熱分解することができる。
乾留装置は、例えば、外熱式ロータリーキルン、定置炉、流動床炉などの炉内部を非酸化性雰囲気に保つことができる加熱装置を用いると良い。また、乾留した時に発生する可燃性のガスは、ハロゲン濃度が非常に低いため、そのまま燃料ガスとして利用することができる。例えば、乾留処理で発生したガスを燃焼したときに発生する熱を、乾留装置の加熱源に利用することもできるので、乾留処理に必要な熱エネルギーを自燃で賄うことも可能である。
上記乾留後に解砕し、その解砕物を、カルシウム化合物を含む0.5mm未満の細粒物と、実装物を含む中粒物と、基板片を含む粗粒物とに篩分けすることによって、カルシウム化合物と実装物と基板片とに選別する。具体的には、例えば、上記解砕物を0.5mm未満の細粒物と、0.5mm以上~50mm以下の中粒物と、50mm超の粗粒物に篩分けすることによって、細粒物に含まれるカルシウム化合物と、中粒物に含まれる実装物と、粗粒物に含まれる基板片とに選別する。なお、カルシウム化合物は概ね0.5mm未満の細粒物になるので、0.5mm未満に解砕することによってカルシム化合物を選別することができる。中粒物および粗粒物の範囲は基板や実装物のサイズに応じて解砕の粒度範囲を定めればよい。例えば、典型的なサイズの実装物を有する基板については、0.5mm以上~50mm以下の中粒物と、50mm超の粗粒物に篩分けすれば、中粒物に含まれる実装物と、粗粒物に含まれる基板片とに選別することができる。
上記乾留処理によって生じた乾留物は、基板の樹脂が炭化して脆くなっており、実装物も基板から離脱しているので、振動を加えて容易に解砕することができる。解砕物は、その主な成分に応じてサイズごとに分かれるので、振動篩などを用いて、例えば、0.5mm未満の細粒物と、0.5mm以上~50mm以下の中粒物と、50mm超の粗粒物に篩分けする。
上記乾留によって生成されたハロゲン化カルシウムや乾留時に加えた未反応のカルシウム化合物は主に0.5mm未満の細粒になり、一方、基板から離脱した実装物は主に0.5mm以上~50mm以下の中粒物になり、基板片は50mm超の粗粒物になる。そこで、解砕物を0.5mm未満の細粒物と、0.5mm以上~50mm以下の中粒物と、50mm超の粗粒物に篩分けすることによって、上記解砕物をカルシウム化合物と実装物と基板片とに選別することができる。
篩分けして回収した実装物を磁力選別、渦電流選別、色彩選別等の選別法の何れかまたは組合せによる物理選別によって、SUS系材料、およびアルミニウム系材料を分別することができる。SUSおよびアルミニウムは銅製錬工程に悪影響を及ぼすため、SUS系材料およびアルミニウム系材料を選別して取り除くことによって、乾留後の解砕物を銅製錬原料として利用できるようになる。具体的には、例えば、基板には銅板や銅回路などが埋め込まれているので、基板の解砕片は銅原料として利用することができる。また、実装物の電子部品にも銅回路などが組み込まれているので、SUS系材料およびアルミニウム系材料を選別して取り除くことによって、実装物の解砕片を銅製錬原料として利用することができる。
篩分けして回収したカルシウム化合物のうち、ハロゲンと反応した成分は水溶性であるので、水洗してハロゲンを除去することができる。ハロゲンを除去したカルシウム化合物は乾留時のカルシウム化合物として再利用することができ、また銅製錬原料としても利用することができる。
本発明の処理方法は、乾留処理の際に、カルシウム化合物と共に廃電子基板を乾留することによって、カルシウム化合物がハロゲン固定化剤として作用し、基板の熱分解によって発生する臭素や塩素などのハロゲンを含むガスと反応してハロゲン化カルシウム等の無機固体化合物を生じて固定化する。このようなハロゲン固定化によって、臭素ガスや塩素ガスの発生が大幅に少ないので、炉本体や排ガス処理設備の腐食が抑制される。また、ハロゲン含有ガスの発生が抑えられることに加えて、非酸化性雰囲気で処理するのでダイオキシンの発生が抑制される。さらに、回収したハロゲン化カルシウム等は水洗によってハロゲンを除去できるので、水洗して廃電子基板の処理に再利用することもできる。
乾留処理後の廃基板は、ハンダが融解しているので振動を与えるだけで基板と実装物を容易に分けることができる。従って、細かく粉砕する必要がなく、または粉砕回数を最小限に抑えることができるので、有価金属をロスすることなく回収することができる。
基板から分離された実装物にはSUS系材料やアルミニウム系材料が含まれているが、これらは磁力選別や渦電流選別、色彩選別などを利用して分別し、効率良く回収することができる。また、基板部分と実装物の分離性が良く、実装物からSUS系材料およびアルミニム系材料を効率よく取り除くことができるので、これらを除去した解砕物を銅原料として利用することができる。
本発明の処理方法の一例を示す工程図。
以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
回収物に含まれる銅、鉄、アルミニウムの濃度は回収物を王水で溶解させた後にICP-AESを用いて測定した。ロータリーキルン後段のバブラー液および粉体の洗浄液内部のBr濃度はイオンクロマトグラフィー(IC)によって測定し、洗浄後の粉体に残存したBr濃度はXRFを用いて測定した。これらのBr濃度に基づき、次式(1)によって臭素除去率(%)を定めた。SUS原料のFe回収率は次式(2)によって定めた。Al原料のAl回収率は次式(3)によって定めた。また、重量減少率(%)は次式(4)によって定めた。
[Br除去率(%)]=[Ca化合物の洗浄液中のBr量]/[電子基板中の全Br量]×100・・・(1)
[Fe回収率(%)]=[回収したSUS原料中のFe量]/[電子基板中の全Fe量]×100・・・(2)
[Al回収率(%)]=[回収したAl原料中のAl量]/[電子基板中の全Al量]×100 ・・・(3)
[重量減少率(%)]=[処理後の電子基板重量減少量]/[処理前の電子基板重量]×100・・・(4)
〔実施例1〕
廃電子基板(廃電子基板)1枚(257g)に対して、廃電子基板と消石灰の重量比が1:1になるように消石灰を添加し、これを電気外熱式ロータリーキルンに投入し、窒素雰囲気下で、1時間、600℃に加熱して乾留処理した。乾留処理中に発生したHBrを含む可燃性ガスはキルン後段の水封バブラーでBrをトラップした後、800℃の二次燃焼炉で処理した。乾留後はロータリーキルン内部が60℃以下まで冷却されたのを確認し、乾留処理物を取り出した。
得られた処理物を、篩目50mm、0.5mmの二段篩を有する振動篩に入れ、50mm篩上に基板片を、0.5mm篩上に実装物を、0.5mm篩下に粉体を得た。
0.5mm篩上の実装物を回収し、磁束密度2000Gの磁石を用いた磁力選別によって磁着物を分別し、さらに色彩選別によって白色の金属を分別した。この磁着物および白色金属を取り除いたものを分別実装物として回収した。
0.5mm篩下の粉体は、その重量の10倍量の純水を加えて30分撹拌洗浄し、洗浄液をろ過した後に更に同量の純水を加えて、ケーキ洗浄を行った。洗浄後の粉体を105℃で24時間乾燥して回収した。
50mm篩上の基板片を回収物A、磁着物を回収物B、色彩選別の白色金属を回収物Cとし、回収物Bおよび回収物C以外の分別実装物を回収物Dとし、洗浄乾燥後の粉体を回収物Eとした。これらの回収物A~Eをそれぞれ酸溶解した後、ICP-AESを用いてCu濃度、Fe濃度、Al濃度を測定し、各元素の回収率と品位を求めた。この結果を表1に示す。表1の銅製錬原料は回収物Aと回収物Dと回収物E、SUS原料は回収物B、Al原料は回収物Cである。
〔実施例2~7〕
乾留温度、雰囲気、および消石灰添加量(基板:消石灰重量比)を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、重量減少率、回収率、品位、Br除去率を求めた。この結果を表1に示す。
〔比較例1~3〕
乾留温度、雰囲気、および消石灰添加量(基板:消石灰重量比)を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、重量減少率、回収率、品位、Br除去率を求めた。この結果を表1に示す。
〔比較例4〕
廃電子基板5kgを連続式ロータリーキルンに投入し、大気雰囲気下、1時間、1200℃に加熱して溶融処理した。溶融処理後の電子基板の融体は、キルンの出口部分から水中に流入させて急冷した。冷却後の処理物は105℃で24時間乾燥させ、回収物Fを得た。回収物Fはハンマークラッシャーを用いて細かく粉砕した後に、酸溶解し、ICP-AESを用いてCu濃度、Fe濃度、Al濃度を各々測定し、Cu回収率および品位を求めた。この結果を表1に示す。
実施例1~7の銅製錬原料のFe品位およびAl品位は何れも0.9%以下であり、大部分は0.5%以下であって、鉄およびアルミニウムの少ない銅製錬原料が得られる。一方、SUS原料のFe回収率は何れも90%以上、Al原料のAi回収率はほぼ90%以上であり、鉄およびアルミニウムについても高い回収率を得ることができる。
また、実施例1~3に示すように、乾留温度が高いとハンダが十分に融解して実装物が脱離し易くなるため、選別効率が向上し、さらに基板樹脂の熱分解が進むので、重量減少率が高くなる。実施例4に示すように、過熱水蒸気雰囲気でも窒素雰囲気と同様の処理効果が得られる。一方、実施例5~7に示すように、乾留時の消石灰添加量を減らすと消石灰に覆われない基板部分が存在するようになり、Brの除去率が低下するので、消石灰の添加量は基板重量に対して1:0.05以上が好ましく、1:0.5以上にするとBr除去率が80%以上になる。
一方、比較例1、2、4は、銅製錬原料のFe品位は3%以上、Al品位は1.8%以上であり、鉄およびアルミニウムの量が実施例1~7より格段に多い。また、比較例1に示すように、乾留温度が低過ぎるとハンダが溶けないので、実装物の分離効果が低下し、樹脂の熱分解も不十分になる。さらに、比較例2に示すように、乾留温度が700℃になると、アルミニウムの融点(660℃)を超えるため、アルミニウムが溶融し、実装物の分離効果が低下し、銅製錬原料のFe品およびAl品が高くなり、SUS原料のFe回収率およびAl原料のAl回収率が大幅に低下する。また、比較例3に示すように、乾留時に消石灰を加えないとBrを固定できないので、Br除去率が19%であり、Brの大部分がガス化する。さらに、比較例4に示すように、大気雰囲気で1200℃に加熱溶融させる従来の処理方法では、電子基板から鉄およびアルミニウムを分離することができない。
Figure 0007146176000001

Claims (5)

  1. 廃電子基板を、カルシウム化合物と共に、非酸化性雰囲気で、400℃~600℃に乾留して、該基板に含まれるハロゲンをハロゲン化カルシウムとして固定化すると共に、該基板のハンダを溶融して実装物を該基板から離脱し易くし、該乾留後に解砕し、その解砕物を、カルシウム化合物を含む0.5mm未満の細粒物と、実装物を含む中粒物と、基板片を含む粗粒物とに篩分けすることによって、カルシウム化合物と実装物と基板片とに選別することを特徴とする廃電子基板の処理方法。
  2. 解砕物を0.5mm未満のカルシウム化合物を含む細粒物と、0.5mm以上~50mm以下の実装物を含む中粒物と、50mm超の基板片を含む粗粒物に篩分けする請求項1に記載する廃電子基板の処理方法。
  3. 実装物を含む中粒物について、磁力選別、渦電流選別、色彩選別の何れかまたは組合せによる物理選別を行ってSUS系材料およびアルミニウム系材料を選別する請求項1または請求項2に記載する廃電子基板の処理方法。
  4. カルシウム化合物を含む細粒物について、水洗してハロゲンを除去した後に、乾留時のカルシウム化合物として再利用し、または銅製錬原料として利用する請求項1~請求項3の何れかに記載する廃電子基板の処理方法。
  5. 実装物を含む中粒物の物理選別によって分別したSUS系材料およびアルミニウム系材料を除いた残りの物を銅製錬原料として利用する請求項1~請求項4の何れかに記載する廃電子基板の処理方法。




JP2019035626A 2019-02-28 2019-02-28 廃電子基板の処理方法 Active JP7146176B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019035626A JP7146176B2 (ja) 2019-02-28 2019-02-28 廃電子基板の処理方法
CN202080009871.3A CN113412167B (zh) 2019-02-28 2020-02-21 废电子基板的处理方法
PCT/JP2020/006981 WO2020175350A1 (ja) 2019-02-28 2020-02-21 廃電子基板の処理方法
EP20762506.2A EP3932574A4 (en) 2019-02-28 2020-02-21 METHOD FOR PROCESSING A WASTE ELECTRONIC SUBSTRATE
US17/422,765 US20220062962A1 (en) 2019-02-28 2020-02-21 Method for treating waste electronic substrate
KR1020217027012A KR20210132049A (ko) 2019-02-28 2020-02-21 폐전자기판의 처리 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019035626A JP7146176B2 (ja) 2019-02-28 2019-02-28 廃電子基板の処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020138141A JP2020138141A (ja) 2020-09-03
JP7146176B2 true JP7146176B2 (ja) 2022-10-04

Family

ID=72239882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019035626A Active JP7146176B2 (ja) 2019-02-28 2019-02-28 廃電子基板の処理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220062962A1 (ja)
EP (1) EP3932574A4 (ja)
JP (1) JP7146176B2 (ja)
KR (1) KR20210132049A (ja)
CN (1) CN113412167B (ja)
WO (1) WO2020175350A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112495999B (zh) * 2020-11-18 2023-04-18 华北理工大学 一种电子废弃物中金属与非金属物料解离回收方法
CN114505326B (zh) * 2022-01-06 2023-07-21 广州巽文智能科技有限公司 一种智能卡芯片回收处理设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000219921A (ja) 1999-02-01 2000-08-08 Hitachi Ltd ハンダ回収方法及び装置
JP2001198561A (ja) 2000-01-18 2001-07-24 Nippon Mining & Metals Co Ltd プリント基板廃棄物からの臭素回収方法
JP2004267987A (ja) 2003-03-12 2004-09-30 Nippon Steel Corp 廃棄物の熱分解処理方法
JP2009226302A (ja) 2008-03-21 2009-10-08 Nippon Magnetic Dressing Co Ltd 廃プリント基板の処理方法
CN207787253U (zh) 2017-11-29 2018-08-31 神雾科技集团股份有限公司 一种废旧线路板热解脱溴处理的系统
JP2019123771A (ja) 2018-01-12 2019-07-25 三菱マテリアル株式会社 塩素含有プラスチックの処理方法
WO2019151351A1 (ja) 2018-01-31 2019-08-08 Jx金属株式会社 電子・電気機器部品屑の処理方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02218486A (ja) * 1989-02-21 1990-08-31 Sanko:Kk プリント回路基板裁断屑からの金属銅の回収方法
JPH06256863A (ja) 1993-03-05 1994-09-13 Asaka Riken Kogyo Kk 回路基板からの金属回収方法、及びその装置
JP3218961B2 (ja) * 1995-02-22 2001-10-15 三菱マテリアル株式会社 含塩素プラスチック廃材の処理方法
JP3304734B2 (ja) * 1995-02-22 2002-07-22 三菱マテリアル株式会社 シュレッダーダストの処理方法
NO308831B1 (no) * 1995-03-22 2000-11-06 Nkt Res Ct As FremgangsmÕte for behandling av halogenholdig avfallsmateriale
JPH1134058A (ja) * 1997-07-24 1999-02-09 Mitsubishi Electric Corp 廃棄物処理装置
JPH1176980A (ja) * 1997-09-10 1999-03-23 Hitachi Ltd プリント基板の処理方法
JPH11188335A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Nippon Mining & Metals Co Ltd 廃銅線の処理方法
JP2000301131A (ja) 1998-12-11 2000-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 廃プリント基板の処理方法
EP1008395A3 (en) * 1998-12-11 2003-05-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for separating metallic material from waste printed circuit boards, and dry distilation apparatus used for waste treatment
JP2008194618A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Kogi Corp 廃集積回路基板から有価金属を連続回収する方法
JP5874061B2 (ja) * 2010-10-16 2016-03-01 国立研究開発法人産業技術総合研究所 アルカリ塩共存下に水蒸気ガス化反応を用いる使用済み電気電子機器から資源を回収する方法
JP7132701B2 (ja) 2017-08-10 2022-09-07 株式会社ブリヂストン タイヤ画像の認識方法及びタイヤ画像の認識装置
CN108031702B (zh) * 2017-12-27 2023-04-18 浙江京城再生资源有限公司 用于废旧线路板回收的成套处理设备及处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000219921A (ja) 1999-02-01 2000-08-08 Hitachi Ltd ハンダ回収方法及び装置
JP2001198561A (ja) 2000-01-18 2001-07-24 Nippon Mining & Metals Co Ltd プリント基板廃棄物からの臭素回収方法
JP2004267987A (ja) 2003-03-12 2004-09-30 Nippon Steel Corp 廃棄物の熱分解処理方法
JP2009226302A (ja) 2008-03-21 2009-10-08 Nippon Magnetic Dressing Co Ltd 廃プリント基板の処理方法
CN207787253U (zh) 2017-11-29 2018-08-31 神雾科技集团股份有限公司 一种废旧线路板热解脱溴处理的系统
JP2019123771A (ja) 2018-01-12 2019-07-25 三菱マテリアル株式会社 塩素含有プラスチックの処理方法
WO2019151351A1 (ja) 2018-01-31 2019-08-08 Jx金属株式会社 電子・電気機器部品屑の処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220062962A1 (en) 2022-03-03
CN113412167B (zh) 2023-04-04
KR20210132049A (ko) 2021-11-03
EP3932574A1 (en) 2022-01-05
JP2020138141A (ja) 2020-09-03
CN113412167A (zh) 2021-09-17
WO2020175350A1 (ja) 2020-09-03
EP3932574A4 (en) 2022-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hwang Recovery of metals from aluminum dross and saltcake
Menad et al. Study of the presence of fluorine in the recycled fractions during carbothermal treatment of EAF dust
JPH05502187A (ja) 装置のスクラップを活用する方法とその装置
KR20110087312A (ko) 플라스틱 물질을 함유한 전자폐기물로부터 금속전자폐기물의 회수방법
JP7146176B2 (ja) 廃電子基板の処理方法
Li et al. Evaluation of a cleaner production for cyanide tailings by chlorination thermal treatments
Wang et al. Combination of pyrolysis and physical separation to recover copper and tin from waste printed circuit boards
WO2020080509A1 (ja) 被覆電線の処理方法
CA2182168C (en) Process for treating solid waste containing volatilizable inorganic contaminants
JP2009221514A (ja) 電子基板からのタンタルの回収方法
MXPA06000236A (es) Separacion mecanica de metales volatiles a altas temperaturas.
Wang et al. Tin recovery from a low-grade tin middling with high Si content and low Fe content by reduction—sulfurization roasting with anthracite coal
KR101702418B1 (ko) 알루미늄 폐집진 더스트로부터 시멘트 대체원료를 제조하기 위한 제조방법과 그에 의해 제조된 시멘트 대체원료
JP3940157B1 (ja) 焼却残渣処理方法及び焼却残渣処理物
JPH09262573A (ja) 廃電子部品搭載プリント配線基板からの資源回収方法
Wang et al. The effect of pellet technology on direct reduction of jarosite residues from zinc hydrometallurgy
JP4248133B2 (ja) 銅含有合金の処理方法
JP2000016844A (ja) ダイオキシンの熱分解方法および装置
JP3564625B2 (ja) 排ガス中の媒塵の処理方法
JP4224530B2 (ja) 廃テレビジョンの処理方法
JP4108818B2 (ja) 重金属含有廃棄物の処理方法
JP2002119945A (ja) 廃棄物焼却排ガスとダストの処理方法
JP2002119820A (ja) 廃棄物焼却排ガスとダストの処理方法
KR101577023B1 (ko) 광재, 분진 및 오니를 포함한 동 제련공정 발생 폐기물의 효과적인 처리방법
JP2002102835A (ja) 廃棄物焼却ダストの処理方法及びその装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220822

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7146176

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150