专利名称：一种层压复合废料热改性处理设备及方法
技术领域：
本发明属于电子废物资源化处理技术领域，具体涉及一种层压复合废料热改性处理设备及方法。
背景技术：
电子废物是固体废物环境管理的重点和热点问题。其中线路板是最为基础也是电子电器设备必不可少的零部件，随着信息产业的高速发展，电器电子设备的更新换代速度不断提高，线路板废弃量也急剧增长。机械物理方法是废线路板资源化处理的主流技术，机械物理技术一般包括破碎和分选两个主要工艺环节，其中破碎是机械物理技术的首要关键环节。在固体废弃物破碎处理过程中，对于层压复合、韧性物料或多组分物料如废线路板， 常规的机械破碎方法效果较差。因此，改性破碎技术和设备的研发作为废线路板资源化技术的提升应运而生。有专利提出了低温真空热解废印刷线路板预处理方法，同样在于改性处理废线路板以提高破碎和分选效率，但由于其在较高的温度范围内实现，改性的主要原因是热解导致线路板层压复合材料胶联剂和树脂的挥发以及分解，以形成层压材料脱粘和分层。该专利方法操作过程易造成含溴阻燃剂类聚合物热分解并生成或合成有毒有害物质，潜在环境污染。一般对于复合材料中的残余热应力以及热载荷应力的分析，热膨胀都是首先要面临的问题。FR-4型线路板属于增强复合材料，由铜箔、环氧树脂交联剂和玻璃纤维材料层压而成，利用材料的热膨胀和机械力学特性差异，在一定温度条件下进行加热改性处理可使线路板材料的物理结构产生变化，从而有助于线路板材料的破碎以及金属与非金属材料的分离。目前，低温热冲击改性的技术用于废线路板的改性破碎处理尚未见报道。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种层压复合废料热改性处理设备及方法，能够实现复合材料层间粘合的微观分离和细观破坏，具有良好的热改性效果。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为—种层压复合废料热改性处理设备，包括圆形真空炉4，圆形真空炉4内配置有加热管3，圆形真空炉4的一侧和真空泵2联通，加热管3、真空泵2和控制柜1相连，圆形真空炉4的另一侧配置有炉门5，圆形真空炉4的炉门5外配置有载料车6，载料车6通过导轨与圆形真空炉4相连。所述的真空泵2采用水循环。所述的加热管3采用多段可控分层式不锈钢电加热管。所述的圆形真空炉4的最高加热温度为300°C，空炉极限真空度为-0. IMpa0本发明的工作原理为
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废料由载料车6通过炉门5送入圆形真空炉4内，圆形真空炉4由真空泵2抽成真空，控制柜1控制真空泵2的运作，控制柜1控制加热管3对圆形真空炉4内温度进行加热。本发明的另一个技术方案为一种层压复合废料热处理方法，包括以下步骤第一步，将废料线路板置于圆形真空炉4，关闭圆形真空炉4，抽真空，真空压力为 200 lOOOPa，然后升温，升温速率为5 15°C /min，达到200 250°C后进行保温，保温 5 15min后关闭电源，自然冷却，待降温却至100 150°C后，放真空并恢复至常压，开启圆形真空炉4，取出废料；第二步，选择角切式破碎机对热处理后的废料进行粉碎处理，并过2 5mm筛，解离度提高至90-98% ；第三步，碎料经锤磨粉碎预处理后通过高压静电分选机进行分选，分选后的金属废料铜含量提高至70 80% ；经两次分选后，金属废料铜含量达到90%以上。本发明的优点是能够实现复合材料层间粘合的微观分离和细观破坏，具有良好的热改性效果。
附图为本发明设备的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的设备做详细描述。参照附图，一种层压复合废料热改性处理设备，包括圆形真空炉4，圆形真空炉4 内配置有加热管3，圆形真空炉4的一侧和真空泵2联通，加热管3、真空泵2和控制柜1相连，圆形真空炉4的另一侧配置有炉门5，圆形真空炉4的炉门5外配置有载料车6，载料车 6通过导轨与圆形真空炉4相连。所述的真空泵2采用水循环。所述的加热管3采用多段可控分层式不锈钢电加热管。所述的圆形真空炉4的最高加热温度为300°C，空炉极限真空度-0. IMpa0本发明的工作原理为废料由载料车6通过炉门5送入圆形真空炉4内，圆形真空炉4由真空泵2抽成真空，控制柜1控制真空泵2的运作，控制柜1控制加热管3对圆形真空炉4内温度进行加热。附图中控制柜1 ；真空泵2 ；加热管3 ；圆形真空炉4 ；炉门5 ；载料车6。下面结合具体实施例对本发明的方法做详细说明。实施例1废线路板边角料的热改性处理一种层压复合废料热处理方法，包括以下步骤第一步，将废料线路板置于圆形真空炉4，关闭圆形真空炉4，抽真空，真空压力为 300Pa，然后升温，升温速率为8V /min，达到240°C后进行保温，保温15min后即可关闭电源，自然冷却，待降温却至110°C后，放真空并恢复至常压，开启圆形真空炉4，取出废料；
第二步，选择角切式-破碎机对废料进行粉碎处理并过2mm筛，金属与非金属解离度提高至90-98 %，实现充分解离；第三步，碎料经锤磨粉碎预处理后通过高压静电分选机进行分选，分选后的金属废料铜含量提高至80% ；经两次分选后，金属废料铜含量达到95%。实施例2拆除元器件后的电脑主机主板的热改性处理一种层压复合废料热改性处理方法，包括以下步骤第一步，将废料线路板置于圆形真空炉4，关闭圆形真空炉4，抽真空，真空压力为 800Pa,然后升温，升温速率为10°C /min,达到230°C后进行保温，保温iaiiin后关闭电源，自然冷却，待降温却至140°C后，放真空并恢复至常压，开启圆形真空炉4，取出废料；第二步，选择角切式破碎机并过4mm筛，对废料进行粉碎处理，解离度提高至 90-98%，实现充分解离；第三步，碎料经锤磨粉碎预处理后通过高压静电分选机进行分选，分选后的金属废料铜含量提高至75% ；经两次分选后，金属废料铜含量达到92%。实施例3拆除元器件后的主机显卡的热改性处理一种层压复合废料热改性处理方法，包括以下步骤第一步，将废料线路板置于圆形真空炉4，关闭圆形真空炉4，抽真空，真空压力为 IOOOPa,然后升温，升温速率为14°C /min,达到220°C后进行保温，保温8min后关闭电源，自然冷却，待降温却至120°C后，放真空并恢复至常压，开启圆形真空炉4，取出废料；第二步，选择角切式-破碎机对废料进行粉碎处理并过5mm筛，解离度提高至 90-98%，实现充分解离；第三步，碎料经锤磨粉碎预处理后通过高压静电分选机进行分选，分选后的金属废料铜含量提高至70% ；经两次分选后，金属废料铜含量达到90%。
权利要求
1.一种层压复合废料热改性处理设备，包括圆形真空炉G)，其特征在于圆形真空炉 (4)内配置有加热管(3)，圆形真空炉(4)的一侧和真空泵(2)联通，加热管(3)、真空泵(2) 和控制柜(1)相连，圆形真空炉的另一侧配置有炉门(5)，圆形真空炉的炉门(5) 外配置有载料车(6)，载料车(6)通过导轨与圆形真空炉(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种层压复合废料热改性处理设备，其特征在于所述的真空泵( 采用水循环。
3.根据权利要求1所述的一种层压复合废料热改性处理设备，其特征在于所述的加热管C3)采用多段可控分层式不锈钢电加热管。
4.根据权利要求1所述的一种层压复合废料热改性处理设备，其特征在于所述的圆形真空炉⑷的最高加热温度为300°C，空炉极限真空度-0. IMpa0
5.一种采用如权利要求1所述的层压复合废料热改性处理设备热处理层压复合废料的方法，包括以下步骤第一步，将废料线路板置于圆形真空炉G)，关闭圆形真空炉G)，抽真空，真空压力为 200 lOOOPa，然后升温，升温速率为5 15°C /min，达到200 250°C后进行保温，保温 5 15min后关闭电源，自然冷却，待降温却至100 150°C后，放真空并恢复至常压，开启圆形真空炉G)，取出废料；第二步，选择角切式破碎机并过2 5mm筛，对热处理后的废料进行粉碎处理，解离度提高至90-98% ；第三步，碎料经锤磨粉碎预处理后通过高压静电分选机进行分选，分选后的金属废料铜含量提高至70 80% ；经两次分选后，金属废料铜含量达到90%以上。
全文摘要
一种层压复合废料热改性处理设备及方法，该设备包括圆形真空炉，圆形真空炉内配置有加热管，圆形真空炉的一侧和真空泵联通，加热管、真空泵和控制柜相连，圆形真空炉的另一侧配置有炉门，圆形真空炉的炉门外配置有载料车，载料车通过导轨与圆形真空炉相连，该方法为废料由载料车通过炉门送入圆形真空炉内加热，保温，自然冷却后，放真空并恢复至常压，取出废料；再选择角切式破碎机并过筛；最后进行金属分选回收，本发明能够实现复合材料层间粘合的微观分离和细观破坏，具有良好的热改性效果。
文档编号C22B7/00GK102151689SQ201010580149
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者朱孝东, 李金惠, 段华波, 黄伟 申请人:清华大学