一種快速分離廢舊電路板金屬與塑料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢舊電路板處理方法，尤其涉及一種快速分離廢舊電路板金屬與塑料的方法。
【背景技術】
[0002]廢舊電路板是指已經失去使用價值或因使用價值不能滿足要求而被丟棄的電路板。隨著電子產品在人們生產及生活中的運用日益廣泛，其生產量持續增加，廢舊電路板也以驚人的速度在社會生活的諸多領域，包括家庭、辦公室、工業制造、醫療、商業等領域爆發式的增長，且大部分都沒有得到合理的回收利用。據國家統計局的數據表明，目前中國電視機的社會保有量已高達3.7億臺，冰箱、洗衣機也分別達到1.5億和1.9億臺。這些電器多數是20世紀80年代中后期開始進入中國家庭的，按照10?15年的使用壽命計算，從2003年起，中國每年將至少有500萬臺電視機、400萬臺電冰箱、600萬臺洗衣機要報廢，而且報廢量以年均20%速度增長。預計到“十三五”末期，彩電、空調、冰箱等5類家電的年報廢量將高達1.6億臺。此外，近年來中國電腦、手機的消費量激增。目前全國電腦保有量近3000萬臺，手機約有2.7萬部，而電腦和手機等更新換代速度遠快于家電產品，目前每年約有500萬臺電腦、上千萬部手機進入淘汰期，未來10?20年將是電路板廢品增長的高峰期。廢舊電路板的化學成分主要由金屬、塑料、樹脂、玻璃、橡膠、半導體、復合材料等組成。聯合國環境計劃報告的統計數據表明，一噸廢舊電路板中約含有272kg塑料、130kg銅、0.45kg黃金、41kg鐵、30kg鉛、20kg錫、18kg鎳和1kg銻等。目前全球市場每年產生的廢舊電路板所蘊含的金屬和非金屬資源價值達千億元。因此，廢舊電路板又被譽為“城市礦山”，其可資源化程度很高，開采成本又遠低于原生礦床的開采。在這種情況下將廢舊電路板作為二次資源回收再利用，無論是從廢物處理，減少環境污染的角度，還是從回收有價金屬，緩解資源供求矛盾而言，均具有極大的現實意義。
[0003]傳統的分離廢舊電路板中金屬與塑料的方法主要有兩個局限性:(1)分離效率低；(2)工藝復雜、對生產設備的要求高，導致分離成本高。球磨機具有設備簡單、造價低的優勢，而且其分離效率高、工藝流程簡單，這對廢舊電路板中金屬、塑料的分離提供了很大的便捷性。
【發明內容】
[0004]本發明是為了解決上述不足，提供了一種快速分離廢舊電路板金屬與塑料的方法。
[0005]本發明的上述目的通過以下的技術方案來實現:一種快速分離廢舊電路板金屬與塑料的方法，包括以下步驟:
[0006](I)將材料裝入球磨罐:將廢舊電路板破碎后的I?5mm顆粒，包括塑料和金屬全部裝入球磨罐，然后加入磨球，包括錯球、瑪瑙球或鋼球，磨球直徑的分布為5?20_，并加入適量的球磨介質，包括水或酒精；
[0007](2)進行球磨及混合:使鋯球、瑪瑙球和鋼球三者的體積比為2: 2:1?1:1: 4之間，并讓廢舊電路板、磨球和球磨介質三者的體積比滿足1:1:1;為在球磨過程中，球磨具有高效率且球磨罐中的液體不至于飛濺出來，需使所有材料的體積(包括磨球、廢舊電路板和球磨介質三者)不超過球磨罐體積的2/3 ;球磨過程分成兩個步驟:首先在100?200轉/分的低轉速下球磨10?20min，使得整個物料混合均勻；然后，將球磨機的轉速調至300?400轉/分，使磨球充分磨細廢舊電路板中的塑料材料，但金屬的顆粒基本不受影響；控制好球磨時間在I?2小時，讓廢舊電路板中的塑料充分磨碎；
[0008]本步驟是整個工藝的核心步驟，通過調節磨球的轉速，讓球磨罐中的磨球，對廢舊電路板產生摩擦、撞擊和擠壓等物理作用。由于廢舊電路板中塑料的硬度小于金屬的硬度，因此，只要控制好磨球中鋼球的比例和球磨機的轉速，就可以剛好讓塑料磨碎而金屬顆粒基本不受影響。
[0009](3)過濾:將磨碎后的廢舊電路板連同球磨介質通過40?100目的濾網，從而得到體積比大于95%的金屬材料和懸池液；其中，懸池液為塑料粉末與球磨介質混合形成，經烘箱烘干后，可得塑料粉末。
[0010]本發明與現有技術相比的優點是:本發明的方法所需設備簡單，分離效率高，有效降低了廢舊電路板中金屬、塑料的分離成本，有較大的工程實用價值。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例對本發明進一步詳述。
[0012]—種快速分離廢舊電路板金屬與塑料的方法，包括以下步驟:
[0013](I)將材料裝入球磨罐:將廢舊電路板破碎后的顆粒(I?5_)，包括塑料和金屬全部裝入球磨罐，然后加入磨球，包括鋯球、瑪瑙球和鋼球，球分為大球和小球，大球的作用主要是擠壓和撞擊，小球的作用主要是碾磨，球直徑的分布為5?20_。并加入適量的球磨介質，包括水或酒精。
[0014](2)進行球磨及混合:鋯球，瑪瑙球和鋼球三者的體積比為2: 2: 1，并讓廢舊電路板體積(X)、磨球體積(Y)和球磨介質體積(Z)三者之比滿足X: Y: Z = 1:1:1。最后，為在球磨過程中，球磨具有高效率且球磨罐中的液體不至于飛濺出來，使整個材料的體積(包括磨球、廢舊電路板和球磨介質三者體積)不超過球磨罐體積的2/3 ;球磨罐口用透明膠密封好。
[0015]然后，先在低轉速下(100?200轉/分)球磨15min，使得整個物料混合均勻；再將球磨機的轉速調至350轉/分，讓球磨罐中的磨球，對廢舊電路板產生摩擦、撞擊和擠壓等物理作用，使磨球充分磨細廢舊電路板中的塑料材料，且由于廢舊電路板中塑料的硬度小于金屬的硬度，所以金屬的顆粒基本不受影響；控制好球磨時間在I?2小時，讓廢舊電路板中的塑料充分磨碎；
[0016](3)過濾:球磨I?2小時后，將磨碎后的廢舊電路板連同球磨介質通過40?100目的濾網，從而得到大于95%體積比的金屬材料和懸濁液；其中，懸濁液為塑料粉末與球磨介質混合形成，經烘箱烘干后，可得塑料粉末。
[0017]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及實施例內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種快速分離廢舊電路板金屬與塑料的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將材料裝入球磨罐:將廢舊電路板破碎后的I?5mm顆粒，包括塑料和金屬全部裝入球磨罐，然后加入磨球，包括錯球、瑪瑙球或鋼球，球直徑的分布為5?20_，并加入適量的球磨介質，包括水或酒精； (2)進行球磨及混合:使鋯球、瑪瑙球和鋼球三者的體積比為2: 2:1?1:1: 4之間，并讓廢舊電路板、磨球和球磨介質三者的體積比滿足1:1:1;為在球磨過程中，球磨具有高效率且球磨罐中的液體不至于飛濺出來，需使所有材料的體積(包括磨球、廢舊電路板和球磨介質三者)不超過球磨罐體積的2/3 ;球磨過程分成兩個步驟:首先在100?200轉/分的低轉速下球磨10?20min，使得整個物料混合均勻；然后，將球磨機的轉速調至300?400轉/分，使磨球充分磨細廢舊電路板中的塑料材料，但金屬的顆粒基本不受影響；控制好球磨時間在I?2小時，讓廢舊電路板中的塑料充分磨碎； (3)過濾:將磨碎后的廢舊電路板連同球磨介質通過40?100目的濾網，從而得到大于95%體積比的金屬材料和懸池液；其中，懸池液為塑料粉末與球磨介質混合形成，經烘箱烘干后，可得塑料粉末。
【專利摘要】本發明公開了一種快速分離廢舊電路板金屬與塑料的方法，該方法采用的是行星球磨法，通過金屬與塑料本身的硬度不同，在球磨機中控制好轉速和磨球的種類及物料/介質比，即可通過行星球磨工藝將塑料磨細，而金屬的尺寸基本不受影響，后續再通過篩分過濾，即可快速將金屬、塑料分離開來。本發明是一種可用于回收廢舊電路板中金屬與塑料的方法，該方法有效提高了金屬與塑料分離的速率和效率；并且工藝流程簡單，有較大的工程實用價值。
【IPC分類】B29B17/02, B09B5/00, B02C17/10, B09B3/00, B02C17/20
【公開號】CN105032562
【申請號】CN201510333298
【發明人】胡明哲
【申請人】六盤水師范學院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月17日