本發明屬于電子廢棄物回收領域，特別涉及一種從廢棄電路板中回收金屬的方法，實現廢棄電路板的回收再利用。
背景技術：
隨著電子信息產業飛速發展，電子產品的性能不斷提高，其更新速度也越來越快。隨之電子產品的壽命也越來越短，電子廢棄物特別是廢舊印刷線路板也逐年增多，成為了電子廢棄物的來源之一。電子信息技術的迅猛發展產生了大量電子垃圾，如果處理不當，將對環境產生巨大的危害。據聯合國相關數據顯示，全球每年產生的電子廢棄物高達5000萬噸，而且呈逐年增長的趨勢。預計到2017年全球電子廢棄物產量將達到6540萬噸。中國大陸每年需要處理的廢棄線路板約50萬t以上。預計至2016年底，我國產出的線路板將占據全世界46％的產值，成為全球最大的線路板生產基地。
廢棄線路板是由高分子聚合物或樹脂、玻璃纖維或者牛皮紙和高純度的銅箔、其它金屬以及電阻、電池、電容和集成塊等元器件構成的復合型材料。據統計1噸電腦廢棄線路板里面，主要金屬含量有：銅200kg、錫30kg、鋁20kg、鉛20kg、鎳20kg、銀2kg、金0.5kg，經濟效益相當高。廢舊線路板中除了含有大量金屬外，還包含有大量直接或間接來源于石油產品的聚合物高分子材料，這些材料可以用作塑料填充物，熱解成燃油，還可以成為瀝青的改性劑。因此科學地回收線路板既可以保護環境，又可以增加資源的再利用，變廢為寶。
機械物理法是目前研究廢棄線路板的主要方向，其工藝主要包括預處理，破碎和分選。分選技術可以分為靜電分選、水力搖床分選和氣流分選。靜電分選的破碎粒度范圍是0.6-1.2mm，水力搖床分選的破碎粒度范圍0.125-0.6mm，氣流分選的破碎粒徑范圍在0.1-0.125mm,銅的回收率接近95％。
在廢棄線路板回收再利用方面，申請人檢索到一些專利文獻：
CN101642765B廢棄線路板的回收及再利用方法(申請人：北京航空航天大學)公開了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，以及根據需要分別對非金屬富集體對金屬富集體進行風力分選和磁選的步驟，具體步驟如下：(1)一級破碎：選用以剪切破碎為主的粉碎機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行破碎，破碎后得到粒徑為0.1～2mm的細小物料；(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)進行再次破碎；對于元器件破碎得到的銅鐵引腳料，進入步驟(4)處理；其余物料進入步驟(5)處理；(4)將銅、鐵引腳料進行球磨處理，將引腳表面鍍錫層和內部金屬分離，分離后進行磁選，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個粒級的物料，采用高強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；(6)根據需要，對非金屬富集體進行風力分選：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回收；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體或填料，以塑料為基體制備復合材料，實現非金屬富集體的再利用。
CN102172597B一種廢棄電路板全值回收方法(申請人：廣州有色金屬研究院)公開了一種廢棄電路板全值回收方法，是通過以下步驟實現：(1)粉碎廢棄電路板至粒度<5.0mm，經震動分選后獲得-2.0mm物料、+2.0mm金屬及+2.0mm非金屬；(2)搖床分選-2.0mm物料，得到-2.0mm金屬料及尾渣；(3)混合+2.0mm金屬及步驟2得到的金屬料，采用500Oe-1200Oe的場強濕式磁選，分離磁性金屬和非磁性金屬；(4)粉碎混合的+2.0mm非金屬和步驟2得到的尾渣至粒度<0.1mm，在中性介質條件下，采用100-500克/噸的十八烷基胺捕收劑，浮選分離有機物與無機物；(5)搖床分選步驟4得到的無機物，得到金屬粉末與非金屬粉末。該發明的方法是一種廢棄電路板的高效、經濟、清潔全值回收方法，適用于各種電子元器件的電子線路板的回收。
技術實現要素：
當線路板破碎到1mm以下時，金屬與非金屬成分的解離度達到95％，根據金屬與非金屬的密度不同，可以采用水力搖床進行分選，但是存在一部分粉末會團聚在一起，形成粉團，將金屬和非金屬互相包裹在一起，浮在水面上，不斷攪拌也不能消除此現象。但是將粒徑范圍在0.5mm以下的線路板粉末和水一起攪拌時，由于靜電作用和表面張力的作用，線路板粉末沒有完全散開在水中，一部分粉末會團聚在一起，形成粉團，將金屬和非金屬互相包裹在一起，浮在水面上，不斷攪拌也不能消除此現象，這種現象比較嚴重。當粒徑范圍在0.15mm以下的線路板粉末和水一起攪拌時，由于靜電作用和表面張力的作用，線路板粉末沒有完全散開在水中，一部分粉末會團聚在一起，形成粉團，將金屬和非金屬互相包裹在一起，浮在水面上，不斷攪拌也不能消除此現象，這種現象非常嚴重。這部分團聚的粉末無法用水力搖床進行分選，這會影響水力搖床分選的效果，降低金屬的回收率。以上的現有技術均不能解決這一技術問題。
本發明目的是為了有效解決廢棄線路板破碎、水力搖床分選金屬體與非金屬處理技術中存在的線路板粉末在水中團聚成粉團，將金屬和非金屬包裹在一起，從而無法用水力搖床分選這部分粉末造成金屬回收率低的問題，為水力搖床分選工藝創造了有利條件，提高了金屬回收率。實現廢棄線路板高效回收利用的目的。
本發明的具體技術方案如下
一種從廢棄線路板中回收金屬的方法，將廢棄線路板粉末、水和鈉鹽類分散劑按照重量比為1：50：0.25～1：80：0.6的比例混合，攪拌至團聚的粉末分散開，然后用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
團聚的粉末分散開的機理原理：由于靜電作用和表面張力的作用，線路板粉末沒有完全散開在水中，一部分粉末會團聚在一起，形成粉團。磺酸鈉鹽類分散劑本身是一種陰離子表面活性劑，具有良好的表面活性，親水性較強，可以有效降低粉末-水界面的張力，使粉末分散開來；磺酸鈉鹽類分散劑還有導電作用，因而可以使粉末之間的靜電及時泄漏，可使織物，塑料粉末等表面親合水分，使粉末分散開來，從而達到分散粉末的目的。
進一步，以上所述的一種從廢棄線路板中回收金屬的方法，所述的鈉鹽類分散劑包括以下任何一種或一種以上的混合物：十二烷基苯磺酸鈉、α-烯烴磺酸鈉、仲烷基磺酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸鈉、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸鈉。
將線路板粉末加入到水中，如果不添加分散劑，會有一部分線路板粉末團聚，將金屬粉末和非金屬粉末互相裹在一起，形成粉團，浮在水的表面上，導致這部分粉末無法用水力搖床進行分選，從而降低金屬的回收率。如果加入上述鈉鹽類分散劑，就可以消除粉末團聚的現象，通過水力搖床的分選將原來粉團中的金屬回收，提高金屬的回收率。
進一步，以上所述的一種從廢棄線路板中回收金屬的方法，所述的廢棄線路板粉末由廢棄線路板經錫浴脫錫去除元器件得到基板—粉碎—篩選，得到粒徑在1mm以下的粉末。
線路板粉末粉碎到1mm以下時，解離度可以達到95％以上，粉末中的絕大部分的金屬與非金屬顆粒已經解離，可以采用水力搖床分選。線路板粉末粉碎到1-2mm時，粉末中的金屬與非金屬解離度很低，大約為73％，此粒徑范圍的粉末中有相當一部分的金屬和非金屬未完全解離，不適合搖床分選。
進一步，以上所述的一種從廢棄線路板中回收金屬的方法，所述的廢棄線路板粉末由廢棄線路板經錫浴脫錫去除元器件得到基板-粉碎-篩選，得到粒徑在0.5mm以下的粉末。
線路板粉碎到0.5mm以下時，粉末中的金屬與非金屬基本上完全解離，金屬顆粒上不會鑲嵌著非金屬。線路板粉碎到0.5-1mm時，粉末中的金屬與非金屬解離度達到95％，部分金屬顆粒上會鑲嵌著少量的非金屬。本發明中比較了采用水力搖床分選這兩種粒徑粉末的效果，結果兩者中銅的回收率很相近，回收率都達到98％以上，效果顯著。
進一步，以上所述的一種從廢棄線路板中回收金屬的方法，所述的廢棄線路板粉末由廢棄線路板經錫浴脫錫去除元器件得到基板-粉碎-篩選，得到粒徑在0.15mm以下的粉末。
粒徑在0.15mm以下的粉末，破碎過程中是不可避免的。在此粒徑范圍內，由于粉末的粒度太小，粉末容易團聚、容易流失，分選難度加大。但加入本發明中的鈉鹽類分散劑后，粉末也能充分分散在水中。但是此粉末的粒度太小，分選時金屬粉末較容易流失，有一定的操作難度。對于0.15-0.5mm的粉末，加入本發明中的鈉鹽類分散劑后，分選難度比0.15-0.5mm的粉末的小；其分選效果與0.5-1mm粉末的差不多，不過0.15-0.5mm的粉末已經完全解離，回收的金屬上不會鑲嵌著非金屬材料。
進一步，以上所述的一種從廢棄線路板中回收金屬的方法，其特征在于：所述的攪拌用時為2-30分鐘。
進一步，以上所述的一種從廢棄線路板中回收金屬的方法，所述的攪拌用時為5-10分鐘。
本發明具有以下有益效果：
1.本方法的特點是通過鈉鹽類分散劑的作用，破環粉末之間的靜電作用力和表面張力，實現了較細粒徑范圍內線路板粉末完全分散在水中，消除粉末團聚現象，使互裹在一起的金屬顆粒和非金屬顆粒分開，為重力分選金屬和非金屬提供了有利條件。
2.分散劑不屬于危險品，對線路板上的金屬和非金屬沒有腐蝕作用，可以反復循環使用。
3.本發明優點是鈉鹽類分散劑和水對線路板上的金屬和非金屬都沒有腐蝕性。鈉鹽類分散劑對金屬和樹脂、樹脂和樹脂之間的靜電作用力和表面張力有很強的破壞力，有效地消除了粉末團聚現象，使金屬和非金屬在處理液中完全分散，增強了水力分選的效果，提高了金屬的回收率。
具體實施方式
廢棄線路板粉末的準備：取廢棄線路板經錫浴脫錫去除元器件得到基板-粉碎-篩選，依次得到粒徑在1mm以下的粉末、粒徑在0.5mm以下的粉末、粒徑在0.15mm以下的粉末。
實施例1
準確稱量粒徑為1.0mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：50：0.25的比例加入水和十二烷基苯磺酸鈉，然后攪拌2分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
分別稱量水力搖床分選前的粉末和分選后的金屬富集體，用濃硝酸消解，然后分別稀釋一定的倍數，采用原子吸收光譜儀分別測定兩種溶液中銅的含量，通過計算可知，含銅量為1.8155g的粉末，通過水力搖床分選可以得到含銅量為1.7829g的金屬富集體。然后計算銅的回收率為98.2％，表明水力搖床分選銅的效果好。銅是線路板中含量最多的金屬，水力搖床分選對銅的分選效果好，可以間接表明水力搖床分選對粉末中總金屬的分選效果好。
由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率(未采用鈉鹽類分散劑分散劑是，最高的回收率僅僅80％左右)。
實施例2
準確稱量粒徑為0.5mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：55：0.30的比例加入水和α-烯烴磺酸鈉，然后攪拌5分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為98.3％。
由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率(未采用鈉鹽類分散劑分散劑是，最高的回收率僅僅80％左右)。
實施例3
準確稱量粒徑為0.15-0.5mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：60：0.35的比例加入水和仲烷基磺酸鈉，然后攪拌8分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為98.5％。由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率。
實施例4
準確稱量粒徑為0.15mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：65：0.40的比例加入水和脂肪酸甲酯磺酸鈉，然后攪拌10分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為98.8％。由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率。
實施例5
準確稱量粒徑為0.5-1.0mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：70：0.45的比例加入水和脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸鈉，然后攪拌15分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為98.5％。由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率。
實施例6
準確稱量粒徑為1mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：75：0.50的比例加入水，以及十二烷基苯磺酸鈉與α-烯烴磺酸鈉兩種按任意比例混合的混合物，然后攪拌5分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為98.9％。由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率。
實施例7
準確稱量粒徑為0.15以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：80：0.60的比例加入水，以及仲烷基磺酸鈉與脂肪酸甲酯磺酸鈉兩種按任意比例混合的混合物，然后攪拌25分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為99.3％。由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率。
實施例8
準確稱量粒徑為0.5mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：50：0.40的比例加入水，以及十二烷基苯磺酸鈉、α-烯烴磺酸鈉、與脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚磺酸鈉三種按任意比例混合的混合物，然后攪拌30分鐘，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為98.9％。由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率。
實施例9
準確稱量粒徑為0.15mm以下的廢棄線路板粉末放入1000mL的燒杯中，以廢棄線路板粉末為基礎按重量比為1：65：0.50的比例加入水，以及十二烷基苯磺酸鈉、α-烯烴磺酸鈉、仲烷基磺酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸鈉四種按任意比例混合的的混合物，然后攪拌10分鐘，，至團聚的粉末分散開，然后采用水力搖床分選出線路板粉末中的金屬和非金屬成分，得到金屬富集體和非金屬富集體，再干燥后得到回收的金屬。
按照實施例1的方法，采用原子吸收光譜儀分別測定原粉末中和分離后金屬中銅的含量，計算銅的回收率為98.9％。由此可見，本實施例得到的線路板粉末完全分散在水中，為水力搖床分選提供了有利條件。提高了金屬的回收率。