专利名称：一种化学溶涨强化机械破碎线路板的方法
一种化学溶涨强化机械破碎线路板的方法 发明领域本发明涉及一种线路板处理的方法，具体涉及一种采用化学溶涨强化机械破 碎线路板的方法。
背景技术：
随着电子工业的迅速发展，电子废弃物已经成为增长最快的一类固体废弃 物，所带来的环境问题日益受到关注，而且由于绝大部分电子电器都含有成份非 常复杂的线路板，因此线路板又是电子废弃物的典型代表。据统计，全国每年排到环境中的废线路板超过io万吨，如果不进行处理，仅带走的铜、金和钯就分 别超过1万吨铜、30吨和5吨，此外还有许多其它重金属。线路板所含的很多 物质不仅是重要战略资源，而且进入环境后不仅污染土地、地下水和河流，而且 容易通过食物链直接威胁到人类健康。废线路板现有处理的技术可分为物理法和化学法。物理方法是采用机械处理 方法进行粉碎、物料的分选等预处理电子废弃物的过程，不改变其化学形态与结 构组成，主要利用电子废弃物中材料的磁性、电性和密度的差异进行分选，将金 属与非金属进行初步分离。中国专利CN1786222A采用机械粉碎一静电分选工 艺分离废旧电子线路板；中国专利CN98105592采用高速剪切式破碎一高速粉碎 一冲击破碎一球磨一水槽分离组合工艺实现印刷线路板金属与非金属分离。这类 方法虽然流程比较简单，但其最大的缺点是线路板破碎、粉碎过程能耗高、刀片 寿命短，而且金属与非金属的分离率比较低。专利USP5683040首先在常温下将 线路板破碎到小于30mm的小块，然后在低温下采用锤击破碎，然后结合筛分、 静电分选和磁选，实现金属与非金属分离。这种方法的优点是金属与非金属分离 效果好、刀片寿命长，但由于需要低温操作，因此能耗和设备投资均比较高。化学法主要采用火法或湿法冶金技术对经过预处理的电子垃圾等固体废弃 物进行物理化学分离，回收有价组分。德国科学家研制的"王水溶出一选择性沉 淀一煅烧"工艺，从经过脱除有机基体的电子废弃物回收贵金属。我国昆明某研 究所开发的"焙烧除去有机物一机械分解破碎电路元件一硝酸溶解银一盐酸沉淀 出AgCl —水合肼还原"集成技术也可以实现线路板资源化利用。火法技术虽然 废水产生量比较小，但过程产生的含持久性有机物的废气处理难度大；传统湿法 技术虽然废气产生量小，但会产生大量含重金属和酸的废水。近年来，人们又发明了一些物理一化学组合方法处理线路板，如专利 CN1899712A报道了一种"无氧热解一破碎一磁选一气流分选"组合工艺；专利 CN1919482A报道了一种"真空有氧热解一破碎"工艺分离金属与非金属。这些 方法基本解决了传统物理法存在的金属与非金属分离率低的缺点，但过程容易产 生难降解有机废气。中国专利CN1332048C报道了一种以丙酮为溶剂，在超临界 下分离经过破碎处理的线路板中的金属与非金属。这种方法虽然不产生废气，但 需要首先破碎线路板，而且要在高温、高压下工作，因此没有解决切碎刀片寿命 短、处理过程能耗高的缺点。总之，目前国内外尚缺少一种既能有效分离金属和非金属，又几乎不产生"三 废"的线路板处理技术。发明内容本发明的目的就是解决现有线路板处理技术存在的金属回收率低、回收过程 二次污染重的问题。采用化学药剂降低线路板中导电金属与非金属之间的结合 力，并用机械破碎实现金属与非金属的分离。本发明所述的一种采用化学溶涨强化机械破碎线路板的方法，其主要包括两 种作用，其一是采用化学药剂溶涨处理线路板，降低导电金属层与绝缘层之间的 结合力；其二是用破碎设备机械破碎溶涨处理过的线路板。所述的金属导电层主要成份为铜、银、金、铂或钯。所述的线路板绝缘层主要成份为环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯 醚树脂、聚酯树脂或氰酸酯树脂。所述的化学药剂为氨、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、丙酮、丁酮、甲基 异丁基酮、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种或多种化学物质的混合物。所述的化学药剂处理线路板温度20'C—25(TC，绝对压力1大气压一IOO大 气压，处理时间5分钟一300分钟。机械破碎指采用外力将线路板尺寸变小为当量直径介于1毫米和5厘米之间 的碎片。为了提高金属层与非金属层的分离速度，延长刀片寿命。线路板可以在化学 溶涨处理后进行机械破碎，或者将化学溶涨与机械破碎放到一个反应器中同时进 行。本发明的优点在于首先，采用化学药剂降低导电金属层与绝缘层之间的结 合力，并溶涨软化非金属基体，这样可以不经粉碎，就可以实现金属与非金属高 效分离，并延长破碎刀片的寿命；其次，本发明所述的线路板处理不用粉碎，就 可以得到大粒径的金属片和非金属基体，为它们的后续处理或利用提供便捷；另 外，将化学溶涨与机械破碎在一个反应器中同时进行，可以互相促进，如溶涨后 线路板变软有利于破碎；反过来，破碎后线路板变小，有利于化学药剂进行溶涨 反应。
具体实施方式
实施例h1) 取一张废电路板，拆除上面的元器件；2) 将辛醇、聚醚多元醇、氢氧化钠、水按重量比5: 1: 1: 1配置成化学药剂；3) 将拆除元器件所得到的线路板与化学药剂一起放入高压釜中，在12(TC 下处理lh;4) 取出线路板，立即用线路板破碎机破碎线路板 其结果线路板中金属与非金属一次分离率超过96%。实施例2:1) 取一张电路板，拆除上面的元器件；2) 将拆除元器件所得到的线路板与丙酮一起放入带破碎装置的高压釜中， 在10(TC下处理30min;其结果线路板中金属与非金属一次分离率超过99%。 实施例3:1) 取一张电路板，拆除上面的元器件；2) 将氢氧化钠、水、二甲基甲酰胺、乙醇胺按重量比l: 1: 4: 4配置成化 学药剂；3) 将拆除元器件所得到的线路板与化学药剂一起放入高压釜中带破碎装置 的高压釜中，在2(TC下处理5h;4) 药剂与线路板分离后，重复步骤3)处理线路板。其结果药剂第一、二次处理线路板时，其中金属与非金属分离率分别99 %和98.5%。
权利要求
1、一种采用化学溶涨强化机械破碎线路板的方法，其特征为用化学药剂浸泡线路板，降低线路板导电金属层与非金属绝缘层之间的结合力；药剂浸泡的同时或浸泡后用破碎设备机械破碎线路板。
2、 根据权利要求1所述一种采用化学溶涨强化机械破碎线路板的方法，其所述 的化学药剂指氨、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、丙酮、丁酮、甲基异丁 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 的一种或多种化学物质的混合物，药剂可以重复使用。
3、 根据权利要求1所述一种采用化学溶涨强化线路板破碎的方法，其所述的金 属导电层材料为铜、金、银、铂或钯。
4、 根据权利要求1所述一种采用化学溶涨强化线路板破碎的方法，其所述的非 金属绝缘层材料为环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、聚酯 树脂或氰酸酯树脂。
5、 根据权利要求1所述一种采用化学溶涨强化线路板破碎的方法，其用化学药 剂浸泡线路板的浸泡温度2(TC—25(TC，绝对压力1大气压一100大气压， 时间5分钟一300分钟。6、 根据权利要求1所述采用化学溶涨强化线路板破碎的方法，其所述的机械破 碎指采用外力将线路板尺寸变小为当量直径介于1毫米和5厘米之间
的碎 片。
全文摘要
本发明涉及一种采用化学溶涨强化机械破碎线路板的方法，其特征为以化学药剂溶涨处理线路板，同时或者然后用机械破碎设备破碎线路板。本发明采用化学药剂降低导电金属层与绝缘层之间的结合力，并溶涨软化非金属基体，这样可以不需要把线路板粉碎到1毫米以下，就可以实现金属与非金属高效分离，降低金属和非金属深度处理的难度，同时延长破碎刀片的寿命，具有明显的经济和环境效益。
文档编号C22B7/00GK101153356SQ20071012200
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月19日 优先权日2007年9月19日
发明者懿 张, 曹宏斌, 李玉平, 晓 林, 袁方利 申请人:中国科学院过程工程研究所