專利名稱：廢棄線路板的回收及再利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于回收再利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢棄線路板的回收及再利用方法。
背景技術(shù)：
隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，對環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求。電子垃圾的回收與利
用成為多數(shù)國家面臨的棘手問題。目前我國已成為家用電器的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，僅以年報(bào)廢 更新2。/。計(jì)算，每年淘汰的四大類家用電器就達(dá)2000萬臺，加上在全社會普及使用的更新 周期只有2-4年的電腦、手機(jī)等高科技電子產(chǎn)品，以及不斷涌現(xiàn)的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新型家電產(chǎn)品， 使得我國家用電器的實(shí)際年報(bào)廢更新已高達(dá)2500萬臺以上。印刷電路板(PCB)作為廢棄
家電中的關(guān)鍵部件，其回收和資源化問題成為急需解決的熱點(diǎn)問題。我國內(nèi)地有印刷線路板 生產(chǎn)企業(yè)IOOO家左右，2006年中國PCB產(chǎn)量為12964萬平方米，年產(chǎn)值128億美元， 已經(jīng)成為PCB第一大生產(chǎn)國，生產(chǎn)過程中的大量邊角料、廢板的回收也面臨重大難題。
廢棄印刷線路板是玻璃纖維強(qiáng)化樹脂和多種金屬的混合物，屬典型的電子廢棄物。與日 俱增的廢棄線路板加上生產(chǎn)線路板產(chǎn)生的大量邊角廢料，如果不妥善處理和處置，不但會造 成有用資源的大量流失，而且會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。傳統(tǒng)堆放或填埋的方法，不僅占用 大量空間，所含的重金屬如汞、鉻、鎘等及高分子有機(jī)物在自然條件下很難降解，有害成分 通過水、大氣、土壤進(jìn)入環(huán)境，會給人類健康和生態(tài)環(huán)境造成潛在的、長期的和不可恢復(fù)的 危害，其中所含的鉛是城市廢物中鉛的第二大來源。
"廢棄線路板"并不是"廢物"，而是有待開發(fā)的"第二資源"，具有很高的回收利用價(jià) 值。線路板中的金屬品位相當(dāng)于普通礦物中金屬品位的幾十倍至上百倍，金屬的含量高達(dá) 40%，最多的是銅，此外還有金、鋁、鎳、鉛等金屬，其中不乏稀有金屬；而自然界中的富 礦金屬含量不過3% 5%。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，每噸廢線路板中可提煉出300g左右的金。印 刷線路板上的焊錫以及塑料等物質(zhì)，也是可以被回收利用的重要資源。另外，廢棄線路板上 的大部分元器件功能完好，使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有終結(jié)，可以二次利用。
現(xiàn)有回收方法主要包括能量回收(焚燒法)、酸浸法、化學(xué)回收法(熱解)和物理回收法 (粉碎法)等。當(dāng)前，對廢棄線路板的回收處理主要集中在線路板中貴重金屬的提純、"高價(jià) 值"電子元器件的拆解回用上，丟棄、焚燒和填埋了大量"無價(jià)值"的非金屬材料，造成了 嚴(yán)重的土壤和水資源污染。由于廢棄線路板中非金屬塑料的燃燒熱值較低，在燃燒過程中還 易產(chǎn)生二惡英等致癌物質(zhì)，焚燒法逐漸受到各國的限制；酸浸法中形成的化學(xué)物質(zhì)對土壤和 水產(chǎn)生二次污染，經(jīng)酸浸后的非金屬材料多采取了填埋方式，其廢棄量及對環(huán)境的污染巨大，也遭到了環(huán)保方面的極力反對?；瘜W(xué)回收法(熱解)尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，其在金屬富集體的
二次分離、能耗、工業(yè)化等方面的問題還有待深入的探索；物理回收(粉碎法)采用物理粉 碎和分離的方式，其實(shí)用性較強(qiáng)并且對環(huán)境影響較小，成為日前較為流行的和認(rèn)可的處理方式。
而目前物理回收(粉碎法)技術(shù)體系并不完備，受法律法規(guī)不完善、經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)和技 術(shù)條件限制的影響，其回收主要集中在對其中核心部件或元器件的拆解后的直接再利用上， 且拆解多集中在小作坊式的工廠進(jìn)行，廢棄線路板的回收處理還停留在簡單的拆解作坊式 "土法"分離電子垃圾中的貴重金屬，其他物質(zhì)就隨意丟棄的狀態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)中的拆解方式 對環(huán)境的污染是極大的，對拆解作業(yè)工人及周邊人類的健康也構(gòu)成很大的威脅。為了降低廢 棄線路板回收處理對環(huán)境的影響，充分分類回收廢棄線路板的各種材料并分別合理再利用， 開發(fā)出一種環(huán)境友好、高效的廢棄線路板綠色回收及再利用系統(tǒng)是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有的廢棄線路板回收利用率低、造成二次污染的問題，提出了 一種廢棄線路板的回收及再利用綜合方法，所述的方法首先通過無損拆解技術(shù)將線路板基板、 焊料和元器件進(jìn)行分離回收，然后對元器件進(jìn)行分類檢測，對于基板和功能喪失元器件分別 進(jìn)行破碎和分離，并回收再利用，達(dá)到了對線路板進(jìn)行全面回收的目的，并實(shí)現(xiàn)了全資源化 回收利用線路板，分類處理后無廢物產(chǎn)生，無二次污染。
所述的廢棄線路板的回收及再利用方法主要包括以下幾個(gè)實(shí)施步驟
步驟一、廢棄線路板的無損拆解。
拆解后分別回收得到基板、焊料和元器件三部分，所得到的焊料可直接回收。
步驟二、元器件分類與快速檢測；
首先將步驟一中拆解下來的元器件進(jìn)行功能分類和材料級分類，所述的功能分類是指將 元器件分為電阻、電容、晶體管、電感、接插件等類別，對于每一個(gè)類別的元器件分別在由 檢測儀構(gòu)成的元器件快速檢測流水線檢測臺進(jìn)行功能性檢測，對于功能尚未喪失的元器件直 接回收以再利用；對于功能已經(jīng)喪失的元器件，進(jìn)行材料級分類，并進(jìn)行破碎和分離的后續(xù) 回收處理；所述的材料級分類是以具體元器件的主要組分作為判別進(jìn)行元器件的分類。
步驟三、破碎和分離；
將線路板基板和功能喪失的材料級分類后的元器件分別進(jìn)行破碎、靜電分選或高強(qiáng)度離 心分選、旋風(fēng)分選和磁分選等，具體步驟如下
(1) 一級破碎選用以剪切破碎為主的粉碎機(jī)將線路板基板破碎至小于20mm物料。 破碎過程中釆用液氮冷卻增加基板的脆性，有利于基板的破碎。(2) 二級破碎將一級破碎后的基板碎塊、已喪失功能的各類元器件，采用剪切和沖擊 的方式分別進(jìn)行破碎，破碎后可得到粒徑為0.1 2mm左右的細(xì)小物料。
(3) 物料分選通過篩分，可得到各類物料，對于大于2mm的物料返回步驟(2)的 進(jìn)行再次破碎；對于元器件破碎得到的銅鐵引腳料，進(jìn)入步驟(4)處理；其余物料進(jìn)入步驟
(5)處理；
(4) 將銅、鐵引腳進(jìn)行球磨處理將引腳表面鍍錫層和內(nèi)部金屬分離，分離后進(jìn)行磁選， 分離出鐵、鎳金屬富集體，剩下銅和錫鉛富集體通過篩分的方式，根據(jù)粒徑的大小不同，分 離出銅富集體和錫鉛富集體。
(5) 分選出金屬富集體和非金屬富集體對于上述步驟(3)分選中得到的其余物料， 通過篩分劃分成M個(gè)粒級，采用高強(qiáng)度離心分選方法和靜電分選的方式，分選出非金屬富集 體和金屬富集體。對金屬富集體進(jìn)行再次粒級劃分，并采用靜電分選方式進(jìn)行提純。
<6)根據(jù)實(shí)際需要，可對非金屬富集體進(jìn)行風(fēng)力分選選出非金屬富集體中的塑料富集 體和陶瓷富集體。
(7)對金屬富集體進(jìn)行磁選磁選后可以將金屬富集體中的鐵、鎳金屬富集體分離出來， 剩下的其他金屬富集體單獨(dú)回收。
步驟四、回收非金屬富集體的再利用。
對于上述步驟中分離出來的金屬富集體，可送冶煉廠進(jìn)行回收利用；而對于非金屬富集 體，本發(fā)明提供了一種綜合利用的方式，即以非金厲富集體粉料做為增強(qiáng)體或填料，制備復(fù) 合材料。
所述的復(fù)合材料中的基體為塑料，可以是聚丙烯、不飽和樹脂等，以熱壓工藝制備廢棄 物復(fù)合材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
(1) 通過高效的元器件無損拆解工藝，對元器件的批量拆解，實(shí)現(xiàn)基板、元器件和焊錫 的分離回收，簡化了后續(xù)的破碎和分離流程；并為功能完好元器件的直接回收奠定了基礎(chǔ)。
(2) 通過元器件的功能分類和材料級分類，實(shí)現(xiàn)了對可直接再利用元器件的分揀和回收 再利用，并為元器件的物理法回收提供了保障，對不可直接回用的元器件形成了相關(guān)的破碎 分離工藝。
(3) 利用非金屬富集體粉料制備了廢棄物復(fù)合材料，提升廢棄線路板的附加值，為實(shí)現(xiàn) 全資源化回收提供了可能。
(4) 本發(fā)明提供的回收及再利用方法實(shí)現(xiàn)了對廢棄線路板全資源化的分類回收，回收后 材料實(shí)現(xiàn)再利用，無二次污染。


圖i是本發(fā)明提供的廢棄線路板回收及再利用方法流程圖； 圖2為單一線路板無損拆解方法流程圖； 圖3為破碎和分離方法流程圖； 圖4為基板的破碎分離方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的廢棄線路板回收及再利用方法進(jìn)行詳細(xì)說明。 所述的廢棄線路板的回收及再利用方法，流程圖如圖1所示，主要包括以下幾個(gè)實(shí)施步
驟
步驟一、廢棄線路板的無損拆解；
所述的線路板無損拆解是在無損拆解設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的。所述的無損拆解設(shè)備包括裝卡單元、 預(yù)加熱單元、加熱震動(dòng)單元、卸除單元、輸送單元和回收單元，線路板通過輸送單元上的傳 動(dòng)鏈條依次被輸送到裝卡單元、預(yù)加熱單元、加熱震動(dòng)單元和卸除單元，實(shí)現(xiàn)線路板的拆解， 最后通過回收單元對拆解下來的焊料顆粒、元器件與基板進(jìn)行分別收集，實(shí)現(xiàn)流水線拆解作
業(yè)；其中單一線路板拆解流程圖如圖2所示，包括如下步驟
步驟l:在裝卡工位，打開夾具體鉗口，將線路板安裝在夾具體上。
步驟2:傳動(dòng)電機(jī)得電運(yùn)行，輸送單元將該夾具體上的線路板輸送到預(yù)加熱區(qū)，即預(yù)加 熱工位，進(jìn)行預(yù)熱保溫；
步驟3:保溫3 30s后，輸送單元將線路板輸送到加熱震動(dòng)區(qū)，即加熱震動(dòng)工位，此 時(shí)傳動(dòng)電機(jī)斷電，震動(dòng)電機(jī)得電運(yùn)行，帶動(dòng)夾具體及其上的線路板震動(dòng)；
步驟4:線路板上的元器件和焊錫顆粒經(jīng)震動(dòng)3 30s后落入回收單元的隔離柵進(jìn)行分 離，分離后，元器件進(jìn)入元器件收集筐，焊錫顆粒落入焊錫收集筐；
步驟5:震動(dòng)電機(jī)停止，傳動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，該線路板隨傳動(dòng)鏈條輸送至卸除工位，打開夾 具體鉗口，線路板基板在重力作用下自行脫落，由基板收集筐進(jìn)行收集。
經(jīng)上述設(shè)備和方法可以實(shí)現(xiàn)對于線路板元器件、基板以及焊料的有效分離和收集。
步驟二、元器件分類與快速檢測；
該步驟用于對步驟一中拆解下的電子元器件進(jìn)行快速分類和檢測，并分別回收。 在分類上采用了功能分類和材料級分類兩種分類方式，首先將步驟一中拆解下來的元器 件進(jìn)行功能分類，所述的功能分類是指將元器件分為電阻、電容、晶體管、變壓器等功能性 部件，而變壓器可進(jìn)一步劃分為進(jìn)給變壓器、信號變壓器、開關(guān)電源變壓器等，每組類別單 獨(dú)收集。根據(jù)每一個(gè)功能類別，采用相應(yīng)的電阻檢測儀、電容檢測儀、晶體管檢測儀等進(jìn)行 檢測，對于功能尚未喪失的元器件直接回收以再利用；對于功能已經(jīng)喪失的元器件，進(jìn)行材 料級分類，進(jìn)而進(jìn)行破碎和分離的后續(xù)回收處理。所述的材料級分類是以元器件的主要組分作為判別進(jìn)行元器件的分類，如電容器可分為鋁電解電容器、鉭電解電容、瓷介/云母電容器、 薄膜/紙介電容器等，每組類別單獨(dú)收集。
為了快速評估元器件的功能是否喪失，采用元器件快速檢測裝置，包括晶體管檢測儀、 電容器檢測儀、變壓器檢測儀等，各個(gè)檢測儀構(gòu)成元器件快速檢測流水線檢測臺，所述的流 水線檢測合由各種元器件檢測儀構(gòu)成若干個(gè)實(shí)施工位，根據(jù)需要或者規(guī)模，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對多 種元器件的分類性能檢測。例如在流水線上設(shè)置12個(gè)工位，同時(shí)檢測4種元器件，檢測的 速度可以達(dá)到0.5 2s/個(gè)。經(jīng)檢測臺檢測后，功能尚未喪失的元器件輸送至回用系統(tǒng)，準(zhǔn)備 二次利用；功能已經(jīng)喪失的元器件進(jìn)入分類筐積累至一定量后進(jìn)入破碎和分離處理過程。 步驟三、破碎和分離。
本發(fā)明充分考慮了廢棄線路板基板、各類元器件破碎和分離的復(fù)雜性，通過集成現(xiàn)有破 碎、磁選、靜電分選、風(fēng)選等多種技術(shù)，建立了廢棄線路板的破碎和分離綜合處理線，結(jié)合 步驟二所形成廢棄線路板材料級分類的特點(diǎn)，針對待破碎和分離物質(zhì)的特性，采用區(qū)別的工 藝，動(dòng)態(tài)調(diào)用處理設(shè)備和技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)物料的精確分離，大大提高了分離效率，解決了廢 棄線路板物質(zhì)種類復(fù)雜、物理分離難的問題。
如圖3所示，對于基板和功能喪失的各類元器件的破碎和分離的綜合處理步驟如下 <1) 一級破碎選用以剪切破碎為主的粉碎機(jī)將線路板基板破碎至20mm左右物料。 破碎過程中采用液氮冷卻增加基板的脆性，有利于基板的破碎。
(2) 二級破碎將基板和已喪失功能的元器件，采用剪切或沖擊的方法分別進(jìn)行破碎， 破碎后分別可得到粒徑為0.1 2mm左右的細(xì)小物料。
(3) 物料分選對破碎后的物料進(jìn)行篩選，可以是搖床篩選或者振動(dòng)篩篩分，或者旋風(fēng) 分離，對于大于2mm的物料返回步驟(2)進(jìn)行再次破碎；從粒徑為0. l~2mm的細(xì)小物 料中選出銅、鐵引腳料，并跳轉(zhuǎn)到步驟(4)處理；對于其余物料跳轉(zhuǎn)到步驟(5)處理。
(4) 將銅、鐵引腳進(jìn)行球磨處理，將表面鍍錫層和內(nèi)部金屬分離，分離后進(jìn)行磁選，分 離出鐵、鎳金屬富集體，剩下銅和錫鉛富集體通過篩分的方式，根據(jù)粒徑的大小不同，分離 出銅富集體和錫鉛富集體。
(5) 分選出金屬富集體和非金屬富集體對于上述步驟(3)分選中得到的其余物料， 如果粒徑小于等于0.074mm,則采用高強(qiáng)度離心分選方法分選出金屬富集體和非金屬富集 體；對于粒徑大于0.074mm的物料，釆用靜電分選的方式，分選出非金屬富集體和金屬富 集體。在靜電分選過程中，可以將金屬富集體按照不同粒徑大小進(jìn)一步細(xì)分為幾個(gè)粒級，采 用多次靜電分選的方式，盡量精細(xì)的提純金屬富集體。(6) 對非金屬富集體進(jìn)行風(fēng)力分選對于非金屬富集體，如果其中包含有密度差別較大 的材料組分，根據(jù)實(shí)際需要，可以采用風(fēng)力分選的方式選出非金屬富集體中的各種材料組分, 如塑料富集體和陶瓷富集體。
(7) 對金屬富集體進(jìn)行磁選磁選后可以將金屬富集體中的鐵、鎳金屬富集體分離出來， 剩下的其他金屬富集體單獨(dú)回收。
由于上述的破碎和分離過程是在材料級分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而每種元器件的金屬材料 組分通常只有除鐵、鎳之外的一種或者兩種，因此在金屬富集體中，磁選方式選出鐵、鎳富 集體之后，最后剩下的金屬富集體中的金屬類別只有一種或兩種，不影響金屬的直接回收利 用。
下面以基板和元器件的破碎和分離技術(shù)來詳細(xì)說明該破碎和分離綜合處理線的工作過 程，其中基板的破碎分離技術(shù)流程圖如圖4所示，具體步驟如下
(a) 收集廢棄線路板基板，存放一定量線路板基板的收集箱送至輸送機(jī)，輸送機(jī)將線路 板基板輸送至機(jī)械粉碎機(jī)的進(jìn)料口 ；
(b) —級破碎由于線路板基板韌性較強(qiáng)，采用以剪切破碎為主的鄂式粉碎機(jī)較為適宜， 通過一級破碎，可將線路板基板破碎至20mm左右物料，以便進(jìn)行再次破碎；為了防止機(jī)械 破碎過程中局部過熱而爆炸，同時(shí)也預(yù)防有毒氣體的產(chǎn)生，在粉碎機(jī)周圍用液氮裝置進(jìn)行冷 卻；液氮罐放置粉碎機(jī)附近，通過管道引向粉碎機(jī)。另外，采用液氮冷卻也可以增加線路板 的脆性，利于線路板基板破碎。
(c) 二級破碎主要以剪切和沖擊的破碎方式，力求以高效率達(dá)到粒度要求。選用錘式 粉碎機(jī)，二級破碎后得到粒徑為0.1 2mm左右的細(xì)小物料。
(d) 物料分選將步驟(c)中得到的細(xì)小物料，通過旋風(fēng)分離設(shè)備實(shí)現(xiàn)物料的粗分， 得到金屬富集體和非金屬富集體，將>2111111的顆粒重新送入二級破碎設(shè)備進(jìn)一步破碎。
(e) 靜電分離對旋風(fēng)分離富集的金屬富集體篩分為兩個(gè)粒級一0.074mm和+ 0.074mm,對粒級一0.074mm的金屬富集體，采用高強(qiáng)度離心分選方法提純；對于粒級+ 0.074mm的金屬富集體，采用靜電分選的方式提純。所述的金屬金屬富集體主要為銅。
電子元器件的破碎和分離步驟如下
(a)釆用二級破碎工藝對電子元器件進(jìn)行破碎處理，根據(jù)電子元器件的脆性和韌性情況， 脆性電子元器件采用錘式粉碎機(jī)沖擊破碎，韌性電子元器件采用剪切粉碎機(jī)迸行剪切破碎， 破碎后得到的物料粒徑為0.1~2mm。
<b)物料分選選用振動(dòng)篩或者搖床的方式對破碎后的物料進(jìn)行分選，對于大于2mm 的物料重新返回步驟(a)進(jìn)行破碎，對于破碎粒徑符合要求的物料進(jìn)行進(jìn)一步的篩分，得到 不同粒徑級別的物料和銅鐵引腳。(c) 對于步驟(b)中不同粒徑級別的物料，分別選用高強(qiáng)度離心分選和靜電分選的方 式進(jìn)行進(jìn)一步的物料分選，得到金屬富集體和非金屬富集體。所述的高強(qiáng)度離心分選是針對 粒徑尺寸小于等于0.074mm的物料，靜電分選是針對粒徑大于0.074mm的物料；對粒徑 大于0.074mm的物料，還可以進(jìn)一步細(xì)分成多個(gè)粒徑等級，通過設(shè)定不同的靜電分選參數(shù) 實(shí)現(xiàn)金屬富集體和非金屬富集體分離。例如，對于粒級為-0.5+0.074mm、 -2+0.5mm的物 料采用靜電分選分離，靜電分選參數(shù)為對于-2+0.5mm粒級電壓20 kV、輥筒轉(zhuǎn)速 80r/min,對于-0.5+0.074粒級電壓24kV，輥筒轉(zhuǎn)速55 r/ min;將靜電分選得到的 金屬富集體繼續(xù)進(jìn)行靜電分選，直到得到的金屬富集體的純度達(dá)到用戶要求。
(d) 對于非金屬富集體進(jìn)行風(fēng)力分選，得到塑料富集體和陶瓷富集體。對于金屬富集體 進(jìn)行磁選，將鐵、鎳富集體與其他金屬分離。對于鋁電解電容，所述的其他金屬就是鋁，對~ 于鉭電解電容，所述的其他金屬就是鉭。
(e) 對步驟(b)中的銅鐵引腳進(jìn)行球磨處理，然后磁選分離出鐵、鎳金屬富集體，剩 下的物料中主要為錫鉛富集體和銅富集體，因?yàn)殂~與錫鉛金屬的密度不同，因此可以通過篩 分的方式將錫鉛富集體與銅富集體分離。
電子元器件破碎和分離較為復(fù)雜，本發(fā)明根據(jù)各類元器件的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了不同的回收工 藝以供處理廠選擇，例如滌綸電容器的回收工藝步驟如下
(a) 由于鍍錫銅包鋼線與酚醛粉末和滌綸薄膜的結(jié)合極弱，故用機(jī)械將其拔出，即可分 離。由于鍍錫銅包鋼線與錫鉛合金的結(jié)合疏松，可用機(jī)械球磨分開。
(b) 由于酚醛粉末與滌綸薄膜的結(jié)合力弱，故剪切破碎即可分離。可選用剪切破碎機(jī)， 釆用二次破碎的裝機(jī)功率為60~ 100 kw，破碎能力為2~8噸/時(shí)，出料粒度《20 mm, 將鍍錫銅包鋼線、錫鉛合金、滌綸薄膜破碎成粒度小于0.5mm的物料。
(c) 根據(jù)金屬與非金屬的密度不同，進(jìn)行搖床分選?？蛇x用揺床，產(chǎn)量為200 4500kg/h，主機(jī)功率為l.lkw。搖床分選后得到非金屬滌綸粉末和金屬銅、錫鉛粉末，進(jìn) 一步搖床篩分，分離出金屬銅。
步驟四、回收非金屬富集體的再利用。
對于金屬富集體來說，金屬富集體可以直接進(jìn)行冶煉和鑄造等回收處理，回收技術(shù)已經(jīng) 很成熟，因此該步驟主要實(shí)現(xiàn)PCB基板非金屬富集體的綜合利用。對于破碎分離后的PCB 基板在提取以銅為主的金屬富集體后，產(chǎn)生大約70%重量的非金屬富集體，本發(fā)明根據(jù)PCB 粉末具備的短切、多組分混雜的特點(diǎn)，通過以破碎后的非金屬富集體粉料作為增強(qiáng)體或填料， 選擇與非金屬富集體相容性較好的塑料作為基體制備了廢棄物復(fù)合材料。對于元器件破碎后 得到的塑料和陶瓷等非金屬富集體，也同樣是作為增強(qiáng)體或填料，用于制備復(fù)合材料，進(jìn)而 得到回收再利用。所述的基體材料塑料可以是不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、聚丙烯、聚甲醛、聚酰胺。醋酸纖維素和賽璐珞等，這些都是與非金屬富集體具有很好的相容性的塑料材料。制 備過程中加入偶聯(lián)劑或者短切玻璃纖維可以使得復(fù)合材料的性能更好。
所制備的不飽和聚脂基廢棄物復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)了廢棄物添加量達(dá)到75%，其彎曲強(qiáng)度可達(dá) 150Mpa以上，沖擊強(qiáng)度可達(dá)18kJ/m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于市場上銷售的抗彎強(qiáng)度為12MPa木塑
建筑板。
對于上述的滌綸電容器得到的非金屬富集體，按4 15%的重量比例(其中的玻纖含量達(dá) 50%左右)，加入到酚醛原料中，可得到較為理想的酚醛再生模壓材料。
經(jīng)上述方法制備得到的復(fù)合材料，不僅可以取代木材，還可以廣泛應(yīng)用于替代建筑材料、裝 飾材料等方面。比如鋪板(包括平臺、路板、站臺、墊板)，護(hù)墻板、天花板、裝飾板、踏腳 板、壁板、建筑模板、防潮板等。此外，還用于裝飾邊框、柵欄和庭院扶手，以及家具(包 括室外露天桌椅)、船舶座艙隔板、辦公室隔板、貯存箱、花箱、活動(dòng)架等?？捎行Ь徑饽舅?復(fù)合材料的應(yīng)用量不斷增長的現(xiàn)狀。粉體/玻璃纖維/不飽和聚酯復(fù)合材料的市場前景非常廣 闊。
權(quán)利要求
1、廢棄線路板的回收及再利用方法，其特征在于如下步驟步驟一、廢棄線路板的無損拆解無損拆解之后得到基板、元器件和焊料；步驟二、元器件分類與快速檢測對步驟一中得到的元器件進(jìn)行功能分類和檢測，對于尚未喪失功能的元器件直接回收以再利用；對于功能喪失的元器件進(jìn)行材料級分類；步驟三、破碎和分離所述的破碎和分離過程包括對基板和材料級分類后的元器件分別進(jìn)行破碎和分離，具體步驟包括一級破碎、二級破碎、物料分選、金屬富集體和非金屬富集體的分選、引腳的處理，以及根據(jù)需要分別對非金屬富集體對金屬富集體進(jìn)行風(fēng)力分選和磁選的步驟；步驟四、回收非金屬粉料的再利用以上述步驟得到的非金屬富集體為增強(qiáng)體或填料，以塑料為基體制備復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)非金屬富集體的再利用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄線路板的回收及再利用方法，其特征在于步驟一中所述的無損拆解通過如下步驟實(shí)現(xiàn)步驟l:在裝卡工位，打開夾具體鉗口，將線路板安裝在夾具體上；步驟2:傳動(dòng)電機(jī)得電運(yùn)行，輸送單元將該夾具體上的線路板輸送到預(yù)加熱區(qū)，即預(yù)加熱工位，進(jìn)行預(yù)加熱和保溫； 步驟3:保溫3 30s后的線路板進(jìn)入加熱震動(dòng)區(qū)，即加熱震動(dòng)工位，此時(shí)傳動(dòng)電機(jī)斷電，震動(dòng)電機(jī)得電運(yùn)行帶動(dòng)夾具體及其上的線路板震動(dòng)； 步驟4:線路板上的元器件和焊錫顆粒經(jīng)震動(dòng)3~30s后落入回收單元，并經(jīng)過重力開合門落入隔離柵進(jìn)行分離，元器件進(jìn)入元器件收集筐，焊錫顆粒落入焊錫收集筐；步驟5:震動(dòng)電機(jī)停止，傳動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，該線路板隨傳動(dòng)鏈條輸送至卸除工位，打開夾 具體鉗口，線路板基板在重力作用下自行脫落，由基板收集筐進(jìn)行收集。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄線路板的回收及再利用方法，其特征在于步驟二中所述的 檢測是在元器件快速檢測流水線檢測臺進(jìn)行的，所述的流水線檢測臺包括晶體管檢測儀、 電容器檢測儀、變壓器檢測儀等各種元器件檢測儀，流水線檢測臺根據(jù)所需檢測元器件設(shè) 置檢測工位，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對各類元器件的功能檢測，元器件經(jīng)檢測平臺檢測后，功能尚未喪 失的元器件輸送至回用系統(tǒng)；功能已經(jīng)喪失的元器件進(jìn)入分類筐，等待進(jìn)入破碎和分離工 序。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄線路板的回收及再利用方法，其特征在于步驟三中所述的 破碎和分離方法具體步驟如下(1) 一級破碎選用以剪切破碎為主的粉碎機(jī)將線路板基板破碎至小于20mm物料；(2) 二級破碎將一級破碎后的基板碎塊、已喪失功能的各類元器件，采用剪切和沖擊 兩種方式分別進(jìn)行破碎，破碎后得到粒徑為0.1~2mm的細(xì)小物料；(3) 物料分選通過篩分，得到各類物料，對于大于2mm的物料返回步驟(2)進(jìn)行 再次破碎；對于元器件破碎得到的銅鐵引腳料，進(jìn)入步驟(4)處理；其余物料進(jìn)入步驟(5) 處理；(4) 將銅、鐵引腳料進(jìn)行球磨處理，將引腳表面鍍錫層和內(nèi)部金屬分離，分離后進(jìn)行磁 選，分離出鐵、鎳金屬富集體，剩下銅和錫鉛富集體通過篩分的方式，根據(jù)粒徑的大小，分 離出銅富集體和錫鉛富集體；(5) 分選出金屬富集體和非金屬富集體對于上述步驟(3)分選得到其余物料分選得 到M個(gè)粒級的物料，采用高強(qiáng)度離心分選方法和靜電分選的方式，分選出非金屬富集體和金 屬富集體；其中M為正整數(shù)；(6) 根據(jù)實(shí)際需要，對非金屬富集體進(jìn)行風(fēng)力分選分選出非金屬富集體中的塑料富集 體和陶瓷富集體；(7) 對金屬富集體進(jìn)行磁選磁選后將金屬富集體中的鐵、鎳金屬富集體分離出來，剩 下的其他金屬富集體單獨(dú)回收。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢棄線路板的回收及再利用方法，其特征在于步驟(5)中分選 得到的金屬富集體進(jìn)行粒級的劃分，通過靜電分選實(shí)現(xiàn)金屬富集體的提純。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄線路板的回收及再利用方法，其特征在于步驟三中所述的 基板的破碎分離，具體步驟如下(1) 存放一定量基板的收集箱運(yùn)至輸送機(jī)，輸送機(jī)將線路板輸送至機(jī)械粉碎機(jī)的進(jìn)料口 ；(2) —級破碎采用以剪切粉碎為主的粉碎機(jī)，將線路板破碎至20mm以下的物料， 以便進(jìn)行再次破碎；(3) 二級破碎主要以剪切和沖擊破碎方式進(jìn)行二級破碎，得到粒徑為0.1 2mm的細(xì)小物料；(4) 物料分選將步驟(3)中得到的細(xì)小物料，通過旋風(fēng)分離設(shè)備實(shí)現(xiàn)物料粗分，得到金屬富集體和非金屬富集體，同時(shí)將Wmm的物料顆粒重新送入二級破碎設(shè)備 進(jìn)一步破碎；(5) 靜電分離對旋風(fēng)分離富集的金屬富集體通過靜電分離設(shè)備進(jìn)一步富集，得到較純 的金屬富集體，并回收非金屬富集體；
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢棄線路板的回收及再利用方法，其特征在于在所述一級破碎 和二級破碎過程中，在粉碎機(jī)周圍用液氮裝置進(jìn)行冷卻；液氮罐放置附近，通過管道引向粉 碎機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢棄線路板的回收及再利用方法，該方法將廢棄線路板拆解為基板、元器件和焊料三部分，然后對拆解下來的元器件進(jìn)行分類與快速檢測，對基板和已喪失功能的各類元器件分別進(jìn)行粉碎和分離，并回收粉碎和分離后的各類粉料，其中金屬粉料可直接再利用，回收的非金屬粉料用于制備成復(fù)合材料。經(jīng)過本發(fā)明提供的方法可實(shí)現(xiàn)對廢棄線路板全資源化的分類回收，回收后材料實(shí)現(xiàn)再利用，無二次污染。
文檔編號B09B3/00GK101642765SQ20091009199
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者吳國清, 吳超章, 張宗科, 琳 李, 趙玉振 申請人:北京航空航天大學(xué)