专利名称：一种废旧光盘的综合回收方法
技术领域：
本发明涉及废旧光盘回收领域，具体涉及一种从废旧光盘中回收贵金属、染料及聚碳酸酯的综合回收方法。
背景技术：
据悉，全世界每年会消费上百万张光盘，用以听音乐、看电影、储存信息等。光盘不仅丰富了人们的精神文化生活，也给人们带来很多便利。但如何处置这些废旧光盘，成为了让人挠头的问题。过去，这些废旧光盘被送到垃圾焚烧场销毁，还有些被掩埋在地下。不过， 光盘与其他垃圾有很大不同，其90%的成分是聚碳酸酯，这是一种很好的热塑材料，而光盘的外包装更可百分之百回收再利用，如何综合回收利用废旧光盘的研究成为一个很有价值的方向。
目前已知的回收废旧光盘的常用处理方法有三种
1、超声波法
在一特定反应器内装入含有表面活性剂的溶液，使光盘机体上得金属层和保护膜在超声波作用下与机体分离，溶液循环使用，干净的基体可继续作为片基使用，但对设备和技术要求较高。
2、化学法
将光盘浸在氢氧化钠溶液中，加热到一定温度后印刷层和保护层就会从机体上脱落，铝制反射层也会溶解，但针对不同光盘也要区分对待，使生产复杂化。
3、机械法
直接用机械进行摩擦，把印刷层反射层等从机体上磨，最简单而且回收效率高，但易磨损基体材料树脂，对后续处理不便。
针对光盘中含有的大量聚碳酸酯，常用的回收方法为将废旧光盘依次通过粉碎、 碱煮、清洗、手选、清洗、干燥、拉丝、塑型。上述方法将废旧光盘粉碎后清洗干净再造粒使用，但碎片已失去光盘形态，难以去除反射层等非聚碳酸酯层，获得的聚碳酸酯成色会差上许多，从而影响聚碳酸酯的含量，不适合用于高端产品的后续加工生产，废液中各类金属随废液排出也会对环境造成污染，也是对资源的浪费。发明内容
为克服现有技术中废旧光盘得不到有效地、综合地回收利用的缺陷，本发明的目的是提供一种废旧光盘的综合回收方法。
本发明提供的废旧光盘的综合回收方法，包括以下步骤
(1)将废旧光盘打磨除去表面层得到光盘片基；
(2)将光盘片基采用质量百分比15 30%的碱液浸泡15 30分钟，过滤得含有贵金属的碱浸泡液；
(3)步骤⑵处理后的光盘片基用醇类溶剂浸泡10 20分钟，浸泡液避光浓缩回收染料；
(4)步骤(3)处理后的光盘片基粉碎成直径为3mm以下的颗粒，用清水洗至所述颗粒表面为中性，然后采用氯仿或甲苯浸泡30 60分钟，过滤得清液；
(5)向步骤(4)所得清液加入乙酸乙酯或乙醇，析出聚碳酸酯固体，过滤、干燥回收聚碳酸酯。
步骤(1)所述表面层包括光盘表面的印刷层、保护层和反射层。
优选地，所述回收方法还包括将步骤(1)所述的表面层进行收集，然后采用质量浓度3 10%的酸液在40 60°C下浸泡10 12小时，得含有贵金属的酸浸泡液。
所述酸液为硝酸、盐酸或硫酸溶液，酸液的质量为表面层质量的1 3倍。
步骤( 所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，碱液的质量为光盘片基质量的 1 3倍。
步骤( 所述碱液浸泡过程中将所述碱液加热至30 50°C。
步骤C3)所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇，醇类溶剂的质量为光盘片基质量的1 3倍。
步骤(3)所述避光浓缩过程中温度控制为50 70。C。
步骤(4)所述氯仿或甲苯的质量为所述颗粒质量的3 5倍，浸泡过程中加热至 30 60 。
步骤(5)所述乙酸乙酯或乙醇的体积为所述清液的0. 8 1. 2倍。
所述综合回收方法在进行之前，可先根据光盘含有的金属种类进行人工预先分类，然后再按照上述回收方法逐级回收贵金属、染料、聚碳酸酯等。
所述综合回收方法中，步骤(1)通过机械打磨可除去绝大部分的表面层。步骤(2) 的碱液浸泡可进一步除去残留的少量表面层，而且可以对光盘片基进行彻底的清洁，使后续回收的染料和聚碳酸酯纯度更好，因此，碱液的浓度以及浸泡的时间尤为重要，控制不好则会使得到的光盘片基发黄变脆，进而影响到回收聚碳酸酯的纯度，使回收的聚碳酸酯纯度过低而无法重新利用。
所述综合回收方法得到的酸浸泡液和碱浸泡液，可以直接作为一种含有金属的溶液商品直接出售，目前已有众多冶炼厂直接购买用于贵金属的提炼；也可以按照传统的金属提炼方法进行浓缩提炼，如湿法提炼，提炼后得到的贵金属含量可以高达99%。
步骤(3)中的染料为光盘表面层常见的花青、酞青和偶氮类染料，不同种类的染料都可以采用本发明技术方案进行回收。
本发明所述技术方案具有如下优点
1、对废旧光盘进行了全方位的综合利用，将其中的金属(如金、银等)、染料以及聚碳酸酯都进行了回收，回收率高，有效利用了废弃物，减少了环境压力。
2、本发明所述方法不仅能够提取废旧光盘中的有用物质，而且回收的产品纯度好，符合重新利用的要求。
3、本发明所述方法中的工序简单、操作简便，节约了能耗和成本，是一种理想的废旧光盘综合回收再利用的方法，适宜进行大规模应用。
图1是本发明所述废旧光盘综合回收方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
(1)、将废旧DVD光盘用机械磨辊打磨在密闭环境中将表面的印刷层、保护层和反射层等磨掉，收集磨掉的粉尘及固体残渣，用质量分数为5%的硝酸溶液浸泡12小时，硝酸溶液的质量为粉尘和固体残渣质量的2. 5倍，浸泡过程中加热至约50°C，残渣过滤，含有贵金属的酸浸泡液直接作为商品出售或通过常规提炼方法获取其中的贵金属。
O)、磨掉表面层后的光盘片基放置于质量百分含量为20%的氢氧化钠溶液中浸泡，氢氧化钠溶液的质量为光盘片基的3倍，浸泡液加热至约50°C，浸泡时间控制在20分钟，然后取出光盘片基，用清水淋洗，干燥，使光盘片基表面金属层完全去除，而且不发黄， 仍保持韧性。含有贵重金属的氢氧化钠浸泡液直接作为商品出售或通过常规提炼方法获取其中的贵金属。步骤(1)和O)的贵金属回收率按常规DVD光盘表面层金属含量计大于 95%。
(3)经上述步骤处理后的光盘片基用乙醇进行浸泡10分钟左右以溶解其中的染料，乙醇的质量为光盘基片的2. 5倍，然后将片基取出，将所得的乙醇溶液在黑暗的环境中进行浓缩以获得染料，浓缩过程中为防止染料发生分解，温度控制在50°C左右，染料的回收率按常规DVD光盘表面层染料含量计大于95 %，纯度大于99 % (常规HPLC检测)。
(4)经过乙醇浸泡后的光盘片基粉碎为直径3毫米以下的颗粒，用清水反复冲洗以洗去残留碱液直至表面为中性，然后以1 3的质量比将粉碎后的片基溶于氯仿中，在温度约40°C的水浴中浸泡60分钟，形成非晶型的聚碳酸酯溶液，然后通过过滤或离心去除其中不溶物，得到澄清的聚碳酸酯溶液。
(5)向上述步骤所得的聚碳酸酯溶液中加入等体积的乙酸乙酯，溶液中逐渐析出聚碳酸酯固体，过滤或离心收集聚碳酸酯固体。将收集得到的聚碳酸酯固体继续溶于氯仿中，再加入乙酸乙酯使其析出，重复此操作两次，然后将得到的聚碳酸酯进行水洗，在90°C 下真空干燥，得到无色透明聚碳酸酯，以乙醇浸泡后的片基质量计，聚碳酸酯的回收率大于 90 %，纯度大于95 % (常规HPLC检测)。
实施例2
(1)、将废旧CD-R光盘用机械磨辊打磨在密闭环境中将表面的印刷层、保护层和反射层等磨掉，收集磨掉的粉尘及固体残渣，用质量分数为8%的硫酸溶液浸泡10小时，硫酸溶液的质量为粉尘和固体残渣质量的1. 5倍，浸泡过程中加热至约60°C，残渣过滤，含有贵金属的酸浸泡液直接作为商品出售或通过常规提炼方法获取其中的贵金属。
O)、磨掉表面层后的光盘片基放置于质量百分含量为25%的氢氧化钾溶液中浸泡，氢氧化钾溶液的质量为光盘片基的2倍，浸泡液加热至约40°C，浸泡时间控制在15分钟，然后取出光盘片基，用清水淋洗，干燥，使光盘片基表面金属层完全去除，而且不发黄， 仍保持韧性。含有贵重金属的碱浸泡液直接作为商品出售或通过常规提炼方法获取其中的金属。步骤(1)和O)的贵金属回收率按常规CD-R光盘表面层金属含量计大于95%。
(3)经上述步骤处理后的光盘片基用甲醇进行浸泡15分钟左右以溶解其中的染料，甲醇的质量为光盘基片的3倍，然后将片基取出，将所得的甲醇溶液在黑暗的环境中进行浓缩以获得染料，浓缩过程中为防止染料发生分解，温度控制在70°C左右，染料的回收率按常规⑶-R光盘表面层染料含量计大于95 %，纯度大于99 % (常规HPLC检测)。
(4)经过甲醇浸泡后的光盘片基粉碎为直径3毫米以下的颗粒，用清水反复冲洗以洗去残留碱液直至表面为中性，然后以1 3的质量比将粉碎后的片基溶于甲苯中，在温度约60°C的水浴中浸泡40分钟，形成非晶型的聚碳酸酯溶液，然后通过过滤或离心去除其中不溶物，得到澄清的聚碳酸酯溶液。
(5)向上述步骤所得的聚碳酸酯溶液中加入等体积的乙酸乙酯，溶液中逐渐析出聚碳酸酯固体，过滤或离心收集聚碳酸酯固体。将收集得到的聚碳酸酯固体继续溶于甲苯中，再加入乙酸乙酯使其析出，重复此操作三次，然后将得到的聚碳酸酯进行水洗，在90°C 下真空干燥，得到无色透明聚碳酸酯，以甲醇浸泡后的片基质量计，聚碳酸酯的回收率大于 90 %，纯度大于95 % (常规HPLC检测)。
实施例3
(1)、将废旧DVD光盘用机械磨辊打磨在密闭环境中将表面的印刷层、保护层和反射层等磨掉，收集磨掉的粉尘及固体残渣，用质量分数为10 %的盐酸溶液浸泡12小时，盐酸溶液的质量为粉尘和固体残渣质量的2倍，浸泡过程中加热至约60°C，残渣过滤，含有贵金属的酸浸泡液直接作为商品出售或通过常规提炼方法获取其中的贵金属。
O)、磨掉表面层后的光盘片基放置于质量百分含量为25%的氢氧化钠溶液中浸泡，氢氧化钠溶液的质量为光盘片基的1. 5倍，浸泡液加热至约35°C，浸泡时间控制在25分钟，然后取出光盘片基，用清水淋洗，干燥，使光盘片基表面金属层完全去除，而且不发黄， 仍保持韧性。含有贵重金属的氢氧化钠浸泡液直接作为商品出售或通过常规提炼方法获取其中的贵金属。步骤(1)和O)的贵金属回收率按常规DVD光盘表面层金属含量计大于 95%。
(3)经上述步骤处理后的光盘片基用乙醇进行浸泡20分钟左右以溶解其中的染料，乙醇的质量为光盘基片的1.5倍，然后将片基取出，将所获得的乙醇溶液在黑暗的环境中进行浓缩以获得染料，浓缩过程中为防止染料发生分解，温度控制在60°C左右，染料的回收率按常规DVD光盘表面层染料含量计大于95 %，纯度大于99 % (常规HPLC检测)。
(4)经过乙醇浸泡后的光盘片基粉碎为直径3毫米以下的颗粒，用清水反复冲洗以洗去残留碱液直至表面为中性，然后以1 5的质量比将粉碎后的片基溶于甲苯中，在温度约50°C的水浴中浸泡50分钟，形成非晶型的聚碳酸酯溶液，然后通过过滤或离心去除其中不溶物，得到澄清的聚碳酸酯溶液。
(5)向上述步骤所得的聚碳酸酯溶液中加入0. 8倍体积的乙醇，溶液中逐渐析出聚碳酸酯固体，过滤或离心收集聚碳酸酯固体。将收集得到的聚碳酸酯固体继续溶于甲苯中，再加入乙醇使其析出，重复此操作两次，然后将得到的聚碳酸酯进行水洗，在80°C下真空干燥，得到无色透明聚碳酸酯，以乙醇浸泡后的片基质量计，聚碳酸酯的回收率大于 90 %，纯度大于95 % (常规HPLC检测)。
对比例
将碱液浸泡时间延长至40分钟，其余步骤同实施例1。
碱液浸泡后的光盘片基明显变黄，且易脆，后续过程处理后得到的聚碳酸酯收率低于70 %，纯度低于90 %，无法继续利用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
1.一种废旧光盘的综合回收方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将废旧光盘打磨除去表面层得到光盘片基；(2)将光盘片基采用质量百分比15 30%的碱液浸泡15 30分钟，过滤得含有贵金属的碱浸泡液；(3)步骤( 处理后的光盘片基用醇类溶剂浸泡10 20分钟，浸泡液避光浓缩回收染料；(4)步骤C3)处理后的光盘片基粉碎成直径为3mm以下的颗粒，用清水洗至所述颗粒表面为中性，然后采用氯仿或甲苯浸泡30 60分钟，过滤得清液；(5)向步骤(4)所得清液加入乙酸乙酯或乙醇，析出聚碳酸酯固体，过滤、干燥回收聚碳酸酯。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(1)所述表面层包括光盘表面的印刷层、保护层和反射层。
3.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述回收方法还包括将步骤 (1)所述的表面层进行收集，然后采用质量浓度3 10%的酸液在40 60°C下浸泡10 12小时，得含有贵金属的酸浸泡液。
4.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于，所述酸液为硝酸、盐酸或硫酸溶液， 酸液的质量为表面层质量的1 3倍。
5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤( 所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，碱液的质量为光盘片基质量的1 3倍。
6.根据权利要求5所述的回收方法，其特征在于，步骤( 所述碱液浸泡过程中将所述碱液加热至30 50°C。
7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(3)所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、 异丙醇或正丁醇，醇类溶剂的质量为光盘片基质量的1 3倍。
8.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，步骤C3)所述避光浓缩过程中温度控制为50 70°C。
9.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(4)所述氯仿或甲苯的质量为所述颗粒质量的3 5倍，浸泡过程中加热至30 60°C。
10.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤( 所述乙酸乙酯或乙醇的体积为所述清液的0.8 1.2倍。
全文摘要
本发明涉及一种废旧光盘的综合回收方法，将废旧光盘通过打磨、酸和碱液浸泡、醇类溶剂浸泡、粉碎、清洗、氯仿或甲苯浸泡、析出固体等步骤，回收废旧光盘中的贵金属、染料以及聚碳酸酯。本发明所述技术方案对废旧光盘进行了综合利用，将其中的有用物质进行了回收，回收率高，回收的产品纯度好，而且本发明所述方法工序简单、操作简便，节约了能耗和成本，是一种理想的废旧光盘综合回收再利用的方法。
文档编号C09B67/12GK102532589SQ20111043364
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者高源 申请人:北京泰合源通生物科技有限公司