專利名稱：廢舊印刷電路板的破碎及高壓靜電分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢舊印刷電路板的破碎及高壓靜電分離方法，是對廢舊印刷電路板進(jìn)行回收、再生和資源化的一種方法。屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域中的工業(yè)廢棄物處理、資源化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子信息業(yè)的高速發(fā)展，出現(xiàn)新型固體廢棄物—電子廢棄物包括各種廢舊電腦、通信設(shè)備、電視機、電冰箱、洗衣機以及單位淘汰的電子儀器儀表等。據(jù)專家估計，我國目前每年報廢的電冰箱、洗衣機、計算機、空調(diào)等電器約2800余萬臺，廢棄電子電器總量達(dá)100萬噸，而其中印刷電路板大約占總量的4％。
廢舊印刷電路板(PCB)中含有銅、金、銀、鈀等十幾種回收價值較高的金屬。如廢舊手機電路板中含有銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、鈀(Pd)等有價金屬，其含量為含金280g/t、銀2kg/t、銅1000g/t、鈀100g/t。金礦的含金量即使品位低至3g/t也有開采價值，經(jīng)選礦得到的精礦的含金量也只有70g/t左右。我國鉑族金屬的平均品位只有0.4g/t，世界鉑族金屬礦的品位0.6-23g/t，銅礦、銀礦也達(dá)不到上述含量。
在印刷電路板中，金屬的含量高達(dá)40％，而自然界中的富礦金屬含量也不過3-5％。最多的是銅，此外還有金、鋁、鎳、鉛、硅金屬等，其中不乏稀有金屬。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，每噸廢舊電路板中含金量達(dá)到1000克左右。現(xiàn)在，隨著工藝水平提高，成本降低，每噸廢電路板中仍可提煉出300克左右的金，市價約合3萬元左右。因此，所謂“電子廢物”中蘊含的金屬是天然礦藏的幾十倍甚至幾百倍。
目前廢舊印刷電路板資源化處理技術(shù)主要有濕法冶金、火法冶金、機械處理或幾種處理技術(shù)相結(jié)合。由于機械處理易實現(xiàn)工程化，并不會產(chǎn)生二次污染，這種方法倍受歡迎。中國發(fā)明專利《一種印刷電路板回收有價物質(zhì)的方法》(王文彬，專利號98105592.3)將廢舊印刷電路板經(jīng)過高速轉(zhuǎn)剪斷機、高速粉碎機、沖擊破碎機、粉化機、磨粉機及水槽，依次經(jīng)過剪碎、粉碎、重?fù)?、粉化及金屬與非金屬材料的分離過程。雖然能夠?qū)崿F(xiàn)金屬與非金屬的分離，但整個破碎過程煩瑣。方法中將所有破碎的物料采用水槽進(jìn)行分選，由于細(xì)物料在水中難以分散，所以部分金屬不會下沉，分選效率低，產(chǎn)品需要脫水、干燥，并存在著污泥和廢水處理等環(huán)境污染治理問題。中國發(fā)明專利《廢印刷電路板的粉碎分離回收工藝及其所用設(shè)備》(沈志剛等，專利號99102862.7)將廢舊印刷電路板依次經(jīng)過粗破、細(xì)破，然后通過振動篩分成很多級別，各級別采用氣流分選機，實現(xiàn)金屬與非金屬物質(zhì)的分離。其缺點是分級過多，氣流分選機的分選效率低，受物料形狀影響大；對于細(xì)粒級(-0.074mm)的物料無法實現(xiàn)有效分選。中國發(fā)明專利《電子廢棄物板卡上有價成份的干法物理回收工藝》(趙躍民等，申請?zhí)?3113180.8)將廢棄板卡依次經(jīng)過雙齒輥剪切機、高效沖擊破碎機、磁選機、分級篩、渦電流分選機、阻尼式氣力分選機、滾筒靜電分選機、摩擦電選機，依次進(jìn)行剪切、破碎、篩分、分選，最終分離金屬與非金屬物質(zhì)。該方法存在成本高、工藝復(fù)雜等問題。據(jù)國外文獻(xiàn)報道，比較先進(jìn)的處理方法是先采用液氮對廢舊印刷電路板進(jìn)行冷凍，然后進(jìn)行破碎、分選(電選、渦電流分選、磁選)，最后氣流分選金屬與非金屬。但整個處理過程煩瑣。同樣存在分級過多，氣流分選機的分選效率低，受物料形狀影響大，對于細(xì)粒級(-0.074mm)的物料無法實現(xiàn)有效分選等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種廢舊印刷電路板的破碎及高壓靜電分離方法，將金屬與非金屬顆粒進(jìn)行有效破碎和分離，實現(xiàn)對廢舊印刷電路板的回收、再生和資源化處理。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用雙齒輥式破碎-高速粉碎-高壓靜電分離方法，來實現(xiàn)金屬與非金屬顆粒的有效破碎和分離。
高壓靜電分離的原理是金屬和非金屬混合顆粒給到旋轉(zhuǎn)的接地滾筒表面上，受到電暈電極所產(chǎn)生的負(fù)離子轟擊而帶電，金屬顆粒通過接地滾筒迅速失去負(fù)電荷，在靜電極吸引及在重力作用下金屬顆粒飛離滾筒表面，而非金屬顆粒則保持所帶負(fù)電荷，在電場力作用下緊貼在滾筒表面，隨滾筒一起轉(zhuǎn)動至后方，被毛刷刷下，從而實現(xiàn)金屬顆粒與非金屬顆粒的分離。
為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案中包括對廢舊印刷電路板進(jìn)行破碎、對破碎的顆粒進(jìn)一步粉碎以及將金屬非金屬顆粒進(jìn)行高壓靜電分離三個工序。首先采用傳送帶把廢舊電路板輸送到雙齒輥式破碎機，將廢舊電路板破碎成粒度為5mm～20mm的碎片，再采用傳送帶把粒度為5mm～20mm的廢舊電路板碎片輸送到高速沖擊粉碎機，進(jìn)一步把廢舊印刷線路板粉碎成0.06mm～0.5mm的顆粒。然后將被粉碎的顆粒通過高壓靜電方法進(jìn)行金屬和非金屬顆粒的分離，被粉碎的混合物料通過給料裝置均勻加入到高壓靜電分離設(shè)備中轉(zhuǎn)動的分離滾筒上，通過電暈電極所產(chǎn)生的負(fù)離子轟擊而使金屬和非金屬顆粒都帶負(fù)電荷，而金屬顆粒通過接地滾筒迅速失去負(fù)電荷，不帶電荷。電暈電極施加的電壓為5KV～60KV，電流為2mA～5mA。靜電極對金屬顆粒產(chǎn)生靜電吸引使其脫離分離滾筒落入金屬收集區(qū)，而帶負(fù)電荷的非金屬顆粒受到電極排斥保留在分離滾筒的表面，隨分離滾筒一起轉(zhuǎn)動至后方被毛刷刷落，落入非金屬收集區(qū)，由此分別得到非金屬基板材料顆粒和金屬顆粒。
本發(fā)明在實際操作中，可根據(jù)廢舊印刷線路板的種類和需要破碎的粒度要求，確定工藝參數(shù)。
本發(fā)明采用的雙齒輥式破碎-高速粉碎-高壓靜電分離方法與多步復(fù)雜破碎后的氣流風(fēng)選和利用密度差的水選比，具有成本低、高效、結(jié)構(gòu)簡單、無污染等特點，克服了國內(nèi)采用火燒和酸洗等方法回收廢舊線路板中有價金屬的方法，減少環(huán)境污染。


圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明中高壓靜電分離方法的示意圖。
圖2中，1為電暈電極，2為靜電電極，3為分離滾筒，4為毛刷，5為金屬顆粒，6為非金屬顆粒，7為給料裝置。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明方法的流程如圖1所示，包括對廢舊印刷電路板進(jìn)行破碎、對破碎的顆粒進(jìn)一步粉碎以及將金屬非金屬顆粒進(jìn)行高壓靜電分離三個工序。首先采用傳送帶把廢舊電路板輸送到雙齒輥式破碎機，將廢舊電路板破碎成粒度為5mm～20mm的碎片，再采用傳送帶把粒度為5mm～20mm的廢舊電路板碎片輸送到高速沖擊粉碎機，進(jìn)一步把廢舊印刷線路板粉碎成0.06mm～0.5mm的顆粒。然后將被粉碎的顆粒輸送到高壓靜電分離設(shè)備，在電暈電極和靜電電極的作用下將混合物料中的金屬物質(zhì)和非金屬物質(zhì)分離，得到非金屬基板材料顆粒(玻璃纖維等)和銅、錫等金屬顆粒。
本發(fā)明中采用的高壓靜電分離方法如圖2所示，首先把粒度為0.06mm～0.5mm的廢舊印刷線路板混合物料通過給料裝置7均勻加入到轉(zhuǎn)動的分離滾筒3上，通過電暈電極所產(chǎn)生的負(fù)離子轟擊而使金屬和非金屬顆粒都帶負(fù)電荷，而金屬顆粒5通過接地分離滾筒3迅速失去負(fù)電荷，不帶電荷。電暈電極1施加的電壓為5KV～60KV，電流為2mA～5mA。靜電極2對金屬顆粒5產(chǎn)生靜電吸引使其脫離分離滾筒3落入金屬收集區(qū)。負(fù)電荷的非金屬顆粒6受到電極排斥保留在分離滾筒3的表面，隨分離滾筒3一起轉(zhuǎn)動至后方被毛刷4刷落，落入非金屬收集區(qū)。
本發(fā)明在實際操作中，可根據(jù)廢舊印刷線路板的種類和需要破碎的粒度要求，確定工藝參數(shù)。
本發(fā)明中，雙齒式輥式破碎機、高速沖擊粉碎機及高壓靜電分離設(shè)備組成封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)之間采用傳送帶進(jìn)行物料的傳送，整個系統(tǒng)在密封條件下進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種廢舊印刷電路板的破碎及高壓靜電分離方法，其特征在于首先采用雙齒輥式破碎機將廢舊電路板破碎成粒度為5mm～20mm的碎片，再采用高速沖擊粉碎機進(jìn)一步把廢舊印刷線路板粉碎成0.06mm～0.5mm的顆粒，然后將被粉碎的顆粒通過高壓靜電方法進(jìn)行金屬和非金屬顆粒的分離，被粉碎的顆粒通過給料裝置(7)均勻加入到高壓靜電分離設(shè)備中轉(zhuǎn)動的分離滾筒(3)上，通過電暈電極所產(chǎn)生的負(fù)離子轟擊而使金屬和非金屬顆粒都帶負(fù)電荷，而金屬顆粒(5)通過接地滾筒(3)迅速失去負(fù)電荷，不帶電荷；電暈電極(1)施加的電壓為5KV～60KV，電流為2mA～5mA，靜電極(2)對金屬顆粒(5)產(chǎn)生靜電吸引使其脫離分離滾筒(3)落入金屬收集區(qū)，而帶負(fù)電荷的非金屬顆粒(6)受到電極排斥保留在分離滾筒(3)的表面，隨分離滾筒(3)一起轉(zhuǎn)動至后方被毛刷(4)刷落，非金屬顆粒(6)，落入非金屬收集區(qū)，由此將非金屬顆粒和金屬顆粒分離。
全文摘要
一種廢舊印刷電路板的破碎及高壓靜電分離方法，首先將廢舊印刷電路板破碎成粒度為5mm－20mm的碎片，并進(jìn)一步粉碎成0.5mm－0.06mm的顆粒，然后采用高壓靜電方法進(jìn)行金屬和非金屬顆粒的分離，被粉碎的顆粒通過給料裝置均勻加到高壓靜電分離設(shè)備中轉(zhuǎn)動的分離滾筒上，通過電暈電極所產(chǎn)生的負(fù)離子轟擊而使金屬和非金屬顆粒都帶負(fù)電荷，金屬顆粒通過接地滾筒迅速失去負(fù)電荷，由靜電極對金屬顆粒產(chǎn)生靜電吸引使其脫離分離滾筒落入金屬收集區(qū)，帶負(fù)電荷的非金屬顆粒受到電極排斥保留在分離滾筒的表面，隨分離滾筒一起轉(zhuǎn)動至后方被毛刷刷落，落入非金屬收集區(qū)，由此將非金屬和金屬顆粒分離。本發(fā)明具有成本低、高效、無污染等特點。
文檔編號B02C23/00GK1654124SQ20051002378
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者許振明, 李佳 申請人:上海交通大學(xué)