專利名稱：一種化學溶漲強化機械破碎線路板的方法
一種化學溶漲強化機械破碎線路板的方法 發明領域本發明涉及一種線路板處理的方法，具體涉及一種采用化學溶漲強化機械破 碎線路板的方法。
背景技術：
隨著電子工業的迅速發展，電子廢棄物已經成為增長最快的一類固體廢棄 物，所帶來的環境問題日益受到關注，而且由于絕大部分電子電器都含有成份非 常復雜的線路板，因此線路板又是電子廢棄物的典型代表。據統計，全國每年排到環境中的廢線路板超過io萬噸，如果不進行處理，僅帶走的銅、金和鈀就分 別超過1萬噸銅、30噸和5噸，此外還有許多其它重金屬。線路板所含的很多 物質不僅是重要戰略資源，而且進入環境后不僅污染土地、地下水和河流，而且 容易通過食物鏈直接威脅到人類健康。廢線路板現有處理的技術可分為物理法和化學法。物理方法是采用機械處理 方法進行粉碎、物料的分選等預處理電子廢棄物的過程，不改變其化學形態與結 構組成，主要利用電子廢棄物中材料的磁性、電性和密度的差異進行分選，將金 屬與非金屬進行初步分離。中國專利CN1786222A采用機械粉碎一靜電分選工 藝分離廢舊電子線路板；中國專利CN98105592采用高速剪切式破碎一高速粉碎 一沖擊破碎一球磨一水槽分離組合工藝實現印刷線路板金屬與非金屬分離。這類 方法雖然流程比較簡單，但其最大的缺點是線路板破碎、粉碎過程能耗高、刀片 壽命短，而且金屬與非金屬的分離率比較低。專利USP5683040首先在常溫下將 線路板破碎到小于30mm的小塊，然后在低溫下采用錘擊破碎，然后結合篩分、 靜電分選和磁選，實現金屬與非金屬分離。這種方法的優點是金屬與非金屬分離 效果好、刀片壽命長，但由于需要低溫操作，因此能耗和設備投資均比較高。化學法主要采用火法或濕法冶金技術對經過預處理的電子垃圾等固體廢棄 物進行物理化學分離，回收有價組分。德國科學家研制的"王水溶出一選擇性沉 淀一煅燒"工藝，從經過脫除有機基體的電子廢棄物回收貴金屬。我國昆明某研 究所開發的"焙燒除去有機物一機械分解破碎電路元件一硝酸溶解銀一鹽酸沉淀 出AgCl —水合肼還原"集成技術也可以實現線路板資源化利用。火法技術雖然 廢水產生量比較小，但過程產生的含持久性有機物的廢氣處理難度大；傳統濕法 技術雖然廢氣產生量小，但會產生大量含重金屬和酸的廢水。近年來，人們又發明了一些物理一化學組合方法處理線路板，如專利 CN1899712A報道了一種"無氧熱解一破碎一磁選一氣流分選"組合工藝；專利 CN1919482A報道了一種"真空有氧熱解一破碎"工藝分離金屬與非金屬。這些 方法基本解決了傳統物理法存在的金屬與非金屬分離率低的缺點，但過程容易產 生難降解有機廢氣。中國專利CN1332048C報道了一種以丙酮為溶劑，在超臨界 下分離經過破碎處理的線路板中的金屬與非金屬。這種方法雖然不產生廢氣，但 需要首先破碎線路板，而且要在高溫、高壓下工作，因此沒有解決切碎刀片壽命 短、處理過程能耗高的缺點。總之，目前國內外尚缺少一種既能有效分離金屬和非金屬，又幾乎不產生"三 廢"的線路板處理技術。發明內容本發明的目的就是解決現有線路板處理技術存在的金屬回收率低、回收過程 二次污染重的問題。采用化學藥劑降低線路板中導電金屬與非金屬之間的結合 力，并用機械破碎實現金屬與非金屬的分離。本發明所述的一種采用化學溶漲強化機械破碎線路板的方法，其主要包括兩 種作用，其一是采用化學藥劑溶漲處理線路板，降低導電金屬層與絕緣層之間的 結合力；其二是用破碎設備機械破碎溶漲處理過的線路板。所述的金屬導電層主要成份為銅、銀、金、鉑或鈀。所述的線路板絕緣層主要成份為環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯 醚樹脂、聚酯樹脂或氰酸酯樹脂。所述的化學藥劑為氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、丙酮、丁酮、甲基 異丁基酮、乙酸、丙醛、丁醛、戊醛、戊二醛、甲胺、乙胺、三甲胺、甲酰胺、 乙酰胺、二甲基甲酰胺、甲醇胺、乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、 甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、辛醇、乙二醇、聚醚多元醇和水中的一種或多種化學物質的混合物。所述的化學藥劑處理線路板溫度20'C—25(TC，絕對壓力1大氣壓一IOO大 氣壓，處理時間5分鐘一300分鐘。機械破碎指采用外力將線路板尺寸變小為當量直徑介于1毫米和5厘米之間 的碎片。為了提高金屬層與非金屬層的分離速度，延長刀片壽命。線路板可以在化學 溶漲處理后進行機械破碎，或者將化學溶漲與機械破碎放到一個反應器中同時進 行。本發明的優點在于首先，采用化學藥劑降低導電金屬層與絕緣層之間的結 合力，并溶漲軟化非金屬基體，這樣可以不經粉碎，就可以實現金屬與非金屬高 效分離，并延長破碎刀片的壽命；其次，本發明所述的線路板處理不用粉碎，就 可以得到大粒徑的金屬片和非金屬基體，為它們的后續處理或利用提供便捷；另 外，將化學溶漲與機械破碎在一個反應器中同時進行，可以互相促進，如溶漲后 線路板變軟有利于破碎；反過來，破碎后線路板變小，有利于化學藥劑進行溶漲 反應。
具體實施方式
實施例h1) 取一張廢電路板，拆除上面的元器件；2) 將辛醇、聚醚多元醇、氫氧化鈉、水按重量比5: 1: 1: 1配置成化學藥劑；3) 將拆除元器件所得到的線路板與化學藥劑一起放入高壓釜中，在12(TC 下處理lh;4) 取出線路板，立即用線路板破碎機破碎線路板 其結果線路板中金屬與非金屬一次分離率超過96%。實施例2:1) 取一張電路板，拆除上面的元器件；2) 將拆除元器件所得到的線路板與丙酮一起放入帶破碎裝置的高壓釜中， 在10(TC下處理30min;其結果線路板中金屬與非金屬一次分離率超過99%。 實施例3:1) 取一張電路板，拆除上面的元器件；2) 將氫氧化鈉、水、二甲基甲酰胺、乙醇胺按重量比l: 1: 4: 4配置成化 學藥劑；3) 將拆除元器件所得到的線路板與化學藥劑一起放入高壓釜中帶破碎裝置 的高壓釜中，在2(TC下處理5h;4) 藥劑與線路板分離后，重復步驟3)處理線路板。其結果藥劑第一、二次處理線路板時，其中金屬與非金屬分離率分別99 %和98.5%。
權利要求
1、一種采用化學溶漲強化機械破碎線路板的方法，其特征為用化學藥劑浸泡線路板，降低線路板導電金屬層與非金屬絕緣層之間的結合力；藥劑浸泡的同時或浸泡后用破碎設備機械破碎線路板。
2、 根據權利要求1所述一種采用化學溶漲強化機械破碎線路板的方法，其所述 的化學藥劑指氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、丙酮、丁酮、甲基異丁 基酮、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、戊二醛、甲胺、乙胺、三甲胺、甲酰胺、 乙酰胺、二甲基甲酰胺、甲醇胺、乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙 醇胺、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、辛醇、乙二醇、聚醚多元醇和水中 的一種或多種化學物質的混合物，藥劑可以重復使用。
3、 根據權利要求1所述一種采用化學溶漲強化線路板破碎的方法，其所述的金 屬導電層材料為銅、金、銀、鉑或鈀。
4、 根據權利要求1所述一種采用化學溶漲強化線路板破碎的方法，其所述的非 金屬絕緣層材料為環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯醚樹脂、聚酯 樹脂或氰酸酯樹脂。
5、 根據權利要求1所述一種采用化學溶漲強化線路板破碎的方法，其用化學藥 劑浸泡線路板的浸泡溫度2(TC—25(TC，絕對壓力1大氣壓一100大氣壓， 時間5分鐘一300分鐘。6、 根據權利要求1所述采用化學溶漲強化線路板破碎的方法，其所述的機械破 碎指采用外力將線路板尺寸變小為當量直徑介于1毫米和5厘米之間
的碎 片。
全文摘要
本發明涉及一種采用化學溶漲強化機械破碎線路板的方法，其特征為以化學藥劑溶漲處理線路板，同時或者然后用機械破碎設備破碎線路板。本發明采用化學藥劑降低導電金屬層與絕緣層之間的結合力，并溶漲軟化非金屬基體，這樣可以不需要把線路板粉碎到1毫米以下，就可以實現金屬與非金屬高效分離，降低金屬和非金屬深度處理的難度，同時延長破碎刀片的壽命，具有明顯的經濟和環境效益。
文檔編號C22B7/00GK101153356SQ20071012200
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月19日 優先權日2007年9月19日
發明者懿 張, 曹宏斌, 李玉平, 曉 林, 袁方利 申請人:中國科學院過程工程研究所