專利名稱：一種廢棄酚醛電路板上金屬銅箔的剝離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢棄酚醛電路板的處理技術(shù)，特別是一種用含醇的稀堿水溶液從 廢棄酚醛電路板上剝離金屬銅箔的方法，屬于資源回收技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子廢棄物種類繁多，其中很大一部分可以通過"簡單"拆卸回收，真正難 以資源化回收的是那些拆分后形成的金屬與非金屬的復(fù)合物，如電路板。電路 板幾乎包含在所有的電子電器設(shè)備中，數(shù)量巨大。廢棄電路板資源化的前提是 使電路板中金屬和非金屬充分解離，而且解離單體的大小顯著影響著后續(xù)分選 過程和回收產(chǎn)品的質(zhì)量。拆除元器件后的廢電路板主要由強化樹脂板和附著其 上的銅箔等金屬組成。電路板中金屬與非金屬結(jié)合緊密， 一般需破碎成0.6mm 以下的顆粒，金屬與非金屬之間方可充分解離，對于粒度這么小的單體顆粒， 不容易實現(xiàn)金屬和非金屬的高效分選回收。此外，由于電路板硬度較高，韌性 較強，因此對細(xì)碎機要求高，設(shè)備磨損嚴(yán)重，能耗大，容易發(fā)熱產(chǎn)生有毒氣體， 過粉碎嚴(yán)重，產(chǎn)生大量含玻璃纖維和樹脂的粉塵。
近年有專利提出用超臨界流體或有機溶劑分解廢棄電路板中的熱固性樹脂， 從而使附著其上的金屬解離。如CN1818100A是將電路板預(yù)破碎成粒度為 5~10mm的物料，在超臨界水或丙酮中使基板樹脂部分發(fā)生反應(yīng)，從而使附著其 上的金屬徹底分離。超臨界流體分離法工藝流程復(fù)雜，投資和運行費用高。曰立 化成工業(yè)公司將環(huán)氧電路板在含有機溶劑和堿金屬或磷化合物的處理液中，在加 大氣壓及25(TC條件下，使樹脂固化物分解，在將剩余的金屬和玻璃纖維分離(特 開2001-172426)。溶劑分解法工藝簡便，但處理液成本高，樹脂分解物的最佳回 收利用方法尚在研究之中。
家用電器、消費電子產(chǎn)品、低檔小型儀器、醫(yī)用儀器等電子產(chǎn)品中的電路板 材質(zhì)大多使用以酚醛樹脂為粘合劑，以纖維紙為增強材料的紙基酚醛樹脂銅板。 酚醛樹脂基板在廢電路板中占有較大的比重，而且大部分為阻燃產(chǎn)品，在資源化 過程中存在環(huán)境風(fēng)險。與環(huán)氧電路板相比，酚醛電路板吸水率大，耐堿性差。在 專利CN 1586746A提出的廢棄印刷線路板的回收處理工藝中，首先根據(jù)基板顏 色、類型和元器件型號識別及分揀不同類型的電路板，為針對電路板材料進行不 同的后續(xù)處理創(chuàng)造了有利條件。我國勞動力資源豐富、人工費用相對低廉，是發(fā) 達國家所不可比擬的優(yōu)勢，通過人工分揀實現(xiàn)對電路板的分類處理是一條適合我
國國情的降低電子廢棄物處理處置成本的技術(shù)路線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)在進行電路板金屬和非金屬分離時存在的缺 陷，提出一種針對酚醛電路板特性、用含醇的稀堿水溶液從廢棄酚醛電路板剝 離金屬箔片的方法，實現(xiàn)了在較粗粒徑范圍內(nèi)金屬和非金屬的充分解離，避免 了細(xì)碎的能耗和對環(huán)境的污染，為提高資源回收率創(chuàng)造了有利條件。
本發(fā)明提出的用含醇的稀堿水溶液處理廢棄酚醛電路板，剝離金屬箔片的
方法包括如下步驟
(1) 將堿、醇和水按一定比例混合，配制成反應(yīng)溶劑；
(2) 將去除了元器件的酚醛電路板預(yù)破碎成20mm以下的顆粒，加入反應(yīng)釜 中，加入適量的反應(yīng)溶劑，密封；
(3) 加熱升溫至100~200°C，然后保溫10 600分鐘，使所述電路板顆粒中的 樹脂基體與金屬箔片解離；
(4) 待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，開釜，對反應(yīng)產(chǎn)物進行固液分離，得到完全分 離的樹脂基體和金屬單體顆粒，水洗后待分選回收，液體經(jīng)沉降過濾可 反復(fù)使用。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點針對酚醛電路板吸水率高，耐濕性和耐堿性差的特 點，由堿、醇和水按一定比例混合配制的反應(yīng)溶劑剝離酚醛電路板上金屬箔片， 具有顯著的協(xié)同強化效果，處理條件溫和，溫度和壓力遠遠低于超臨界流體法， 普通的高壓釜即可適用。含醇的稀堿水溶液對電路板上的銅及貴金屬沒有腐蝕
性，對基體樹脂的作用以溶脹為主，金屬和非金屬均有較高的回收價值，處理 液可循環(huán)使用。本方法工藝簡單，經(jīng)濟可行。
具體實施方式
實施例l
(1) 將廢舊酚醛電路板上的元器件除去，破碎成大小為10 15mm的粗顆粒， 取其中50個顆粒，加入到100ml的反應(yīng)釜中；
(2) 分別稱取30克10%的氫氧化鈉水溶液和24克乙醇，混合配制成反應(yīng)溶 齊U，然后倒入反應(yīng)釜中，密閉；
(3) 將反應(yīng)釜放入140'C烘箱中，保溫240分鐘后，取出，冷卻到室溫后打 開反應(yīng)釜；
(4) 結(jié)果所有顆粒的樹脂基板都與銅箔(或銅線)徹底分離，金屬銅表面 光亮。
實施例2
(1) 將因制造缺陷而報廢的酚醛電路板破碎成大小為5mm左右的粗顆粒，取 其中100個顆粒，加入到100ml的反應(yīng)釜中；
(2) 分別稱取30克10%的氫氧化鈉水溶液和24克乙醇，混合配制成反應(yīng)溶 齊U，然后倒入反應(yīng)釜中，密閉；
(3) 將反應(yīng)釜放入15(TC烘箱中，保溫240分鐘后，取出，冷卻到室溫后打 開反應(yīng)釜；
(4) 結(jié)果所有顆粒的樹脂基板都與銅箔(或銅線)徹底分離，金屬銅表面 光亮。
實施例3
(1) 取例2中的顆粒100個，加入到100ml的反應(yīng)釜中；
(2) 分別稱取30克10%的氫氧化鉀水溶液和24克乙醇，混合配制成反應(yīng) 溶劑，然后倒入反應(yīng)釜中，密閉；
(3) 將反應(yīng)釜放入15(TC烘箱中，保溫240分鐘后，取出，冷卻到室溫后打 開反應(yīng)釜；
(4) 結(jié)果所有顆粒的樹脂基板都與銅箔(或銅線)徹底分離，金屬銅表 面光亮。
實施例4
(1) 取例2中的顆粒100個，加入到100ml的反應(yīng)釜中；
(2) 分別稱取30克5%的氫氧化鈉水溶液和24克乙醇，混合配制成反應(yīng)溶 劑，然后倒入反應(yīng)釜中，密閉；
(3) 將反應(yīng)釜放入180'C烘箱中，保溫240分鐘后，取出，冷卻到室溫后 打開反應(yīng)釜；
(4) 結(jié)果所有顆粒的樹脂基板都與銅箔(或銅線)徹底分離，金屬銅表 面光亮。
對比例l
(1) 取例2中的顆粒100個，加入到100ml的反應(yīng)釜中；
(2) 分別稱取30克水和24克乙醇，混合配制成反應(yīng)溶劑，然后倒入反應(yīng)釜 中，密閉；
(3) 將反應(yīng)釜放入18(TC烘箱中，保溫240分鐘后，取出，冷卻到室溫后打開 反應(yīng)釜；
(4) 結(jié)果:所有顆粒上的銅箔(或銅線)都未與樹脂基體解離。 對比例2
(1) 取例2中的顆粒100個，加入到100ml的反應(yīng)釜中；
(2) 稱取50克10%的氫氧化鈉水溶液，倒入反應(yīng)釜中，密閉；
(3) 將反應(yīng)釜放入180'C烘箱中，保溫240分鐘后，取出，冷卻到室溫后打開 反應(yīng)釜；
(4) 結(jié)果:僅個別細(xì)的銅線從顆粒上脫落，大部分銅箔未與樹脂基體解離。
權(quán)利要求
1、一種廢棄酚醛電路板上金屬銅箔的剝離方法，其特征是(1)將堿、醇和水按一定比例混合，配制成反應(yīng)溶劑；(2)將廢棄酚醛電路板預(yù)破碎成小顆粒，加入反應(yīng)釜中，加入適量的反應(yīng)溶劑，密封；(3)加熱升溫至一定溫度，然后保溫一段時間，使所述電路板顆粒中的樹脂基體與金屬箔片解離；(4)待反應(yīng)釜冷卻至室溫后，開釜，對反應(yīng)產(chǎn)物進行固液分離，得到完全分離的樹脂基體和金屬單體顆粒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄酚醛電路板上金屬銅箔的剝離方法，其特征是所 述的反應(yīng)溶劑包括以下重量份組分1~10%堿、10~90%醇和水；所述堿為一 種堿金屬的氫氧化物如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰或它們幾種的混合物；所述醇包括以下任何一種或幾種溶劑的混合物甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄酚醛電路板上金屬銅箔的剝離方法，其特征是所 述的廢棄酚醛電路板可以是使用后的廢舊電路板，也可以是制造過程中報廢 的電路板，預(yù)破碎后產(chǎn)物顆粒大小小于20mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廢棄酚醛電路板上金屬銅箔的剝離方法，其特征是所 述的反應(yīng)溶劑用量以能夠浸沒過電路板顆粒為宜。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄酚醛電路板上金屬銅箔的剝離方法，其特征是所 述的處理溫度為100~200°C，保溫時間控制在10-600分鐘。
全文摘要
一種用含醇的稀堿水溶液從廢棄酚醛電路板上剝離金屬銅箔的方法，采用堿、醇和水按比例復(fù)配的反應(yīng)溶劑，在100～200℃下浸蝕酚醛電路板粗顆粒。本方法的特點是實現(xiàn)了酚醛電路板在較粗的粒徑范圍內(nèi)金屬和非金屬的充分解離，為后續(xù)分選回收處理創(chuàng)造了有利條件；含醇的稀堿水溶液對電路板上的銅及貴金屬沒有腐蝕性，對樹脂基體的作用以溶脹作用為主，反應(yīng)溶劑可反復(fù)使用。本方法工藝簡單，經(jīng)濟可行。
文檔編號C23F1/10GK101358284SQ20071011994
公開日2009年2月4日 申請日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者曹宏斌, 李晉林, 范俊梅, 袁方利, 黃淑蘭, 黎少華 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所