专利名称：一种利用有机溶液从废印刷电路板中释放金属的新型预处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种回收包含在废电子设备的印刷电路板中的有价金属
(valuable metal)的方法，更具体地说，本发明涉及一种利用有机溶液将数 个层压塑料层分离，然后采用静电分离工艺将塑料成分与金属成分分离， 从而从废印刷电路板中回收有价金属的方法。
背景技术：
一般来说，废印刷电路板包含诸如金和银等贵金属，以及诸如铁、 铜和镍等有价金属。
随着电子设备的性能和外形应客户需求而发生快速的改变，电子设 备的持续使用时间正在变短。因此，所产生的废印刷电路板的量也在增 加。处理废电子设备增加了生产商的负担，并且由这些废电子设备引起 的环境污染还引发了社会问题。由于废印刷电路板含有大量的有价金属， 因此可以通过适当的工艺进行回收，使其得以再利用，这从利用资源和 防止环境污染方面来说都是有利的。
为了从废印刷电路板中回收有价金属，需要去除占废印刷电路板约 40% 60%的非金属成分。将金属成分和塑料成分从废印刷电路板中分离 出来的工艺主要分为物理分离工艺和湿式工艺。
作为一种常规技术，公开号为No.2003-0006792的韩国专利涉及一 种从废印刷电路板中回收有价金属的方法，其中公开了如下技术，艮P， 使废印刷电路板经过破碎、空气分离、静电分离以及磁分离工艺，随后
用硫酸和含氧水溶解并分离铜、铁、锌、镍和铝成分，用(NHt)2S203、 CuS04
和NH40H溶液溶解并分离金和银，用盐水溶解并分离铅，并且用含硫水 (sulfuric water)溶解并分离钯。
另外，公开号为No.1999-0070807的韩国专利涉及一种利用转炉和电炉炉渣从废印刷电路板中提取贵金属的方法，其中公开了一种从废印 刷电路板中提取诸如金、银、铂族元素等贵金属元素的技术。
公开号为No. 1998-068762的韩国专利涉及一种从废印刷电路板中回 收有价金属的方法，其中公开了一种如下技术，即，通过使用锤式粉碎 机破碎后，采用斜振板进行物理分离工艺，从废印刷电路板中回收有价 金属。
公开号为No.2001-0067641的韩国专利涉及一种利用螯合树脂从废 印刷电路板中回收有价金属的方法，其中公开了一种用于通过以下方式 回收贵金属元素的技术，即，破碎废印刷电路板，溶解金属成分以使之 被吸收到螯合树脂中，并用洗提液将吸收在螯合树脂中的有价金属释放 出来。
公开号为No.2007-0077114的韩国专利公开了一种回收锡的技术， 该技术使用加热溶解和锡移除溶液，用强酸溶液溶解并分离铜，用硝酸 钠通过热化学反应从玻璃纤维中分离出溴化环氧树脂，并使用水清洗来 回收碳化玻璃纤维和铜片。
公开号为No.2005-324176的日本专利涉及一种再利用废印刷电路板 的方法，其中公开了一种使用强制过滤方法回收金属材料和绝缘材料的 技术，其中在通过加热由热塑性树脂制得的废印刷电路板以降低热塑性 树脂的粘度后施加压力。
公开号为No.5979033的美国专利涉及一种再利用废印刷电路板的方
法，并公开了一种回收铜片材、热固性树脂和玻璃纤维的技术，该技术 通过破碎废印刷电路板，将其投入熔融的锡中，然后将其搅拌并碳化来 进行。
在使用湿式工艺的情况中，如在公开号为No.2003-0006792的韩国 专利、公开号为No,2001-0067641的韩国专利、公开号为No.5979033的 美国专利的情况中，由于通过用酸从废印刷电路板中浸出金属成分来将
其回收，因此存在如下不利之处用于确定浸出率的标准必须依赖于经 验，而且生成过量的废水，从而难以商业化。
同时，在使用物理分离工艺的情况中，如在公开号为No. 1998-068762的韩国专利和公开号为No.2005-324176的日本专利的情况中，尽管可以 优选简化程序，并且不生成废水，但不利之处在于，使用物理分离方法 将金属成分和非金属成分从废印刷电路板中分离时的分离效率降低了。 同时，无法大量回收在塑料成分中所存在的金属成分，因而不利地增加 了金属成分的损失率
发明内容
[技术问题]
本发明的一个目的是提供一种简单而经济的方法，该方法用以回收 存在于塑料成分中的金属成分，同时提高废印刷电路板中金属成分和非 金属成分的分离效率。
使金属从废印刷电路板中释放出来的方法包括以下步骤(a)将经切 割的废印刷电路板投入有机溶剂中之后，搅拌所述废印刷电路板，以使 金属和塑料从所述废印刷电路板中释放出来；(b)在通过将所述金属和塑 料滤出而将所述金属和塑料分离后，清洗并千燥所述金属和塑料；和(c) 通过静电分离工艺从所述金属和塑料的经干燥的混合物中回收所述金 属。
为了从所述废印刷电路板中回收所述金属，本发明在破碎(切割) 所述废印刷电路板后，使用有机溶剂使所述塑料和金属释放出来，从而 使预处理最简化，并有效地将所述金属和所述塑料分离。而且，本发明 还可以提供智能型工艺，从而可以使装备空间最小化，并省略了不必要 的工艺。
优选的是，所述步骤(a)中的所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺 (HCON(CH3)2)、甲基乙基酮(CH3COC2Hs)、四氢呋喃(0^80)、 Stripoxy 或它们的组合，更优选为N，N-二甲基甲酰胺(HCON(CH3)2)。
优选的是，为了从所述废印刷电路板释放出所述金属成分和非金属 成分，在1 L所述有机溶剂中投入70 g 120 g的所述经切割的废印刷电 路板。优选的是，所述步骤(a)的所述搅拌在110'C 14(TC的温度范围进行， 更优选的是，所述步骤(a)的所述搅拌在110'C 14(TC的温度范围内以 800 rpm 1200 rpm的转速进行，进一步优选的是，所述搅拌进行30分 钟 2小时。
本发明的回收方法可以利用有机溶剂(N，N-二甲基甲酰胺 (HCON(CH3)2))，通过简单的预处理，将数个层压塑料层分离，从而由经 破碎的所述废印刷电路板中分离出所述金属成分和含塑料的非金属成 分，并通过所述预处理及静电分离工艺，实现99.99%的金属回收率。
根据以下对优选的实施方式的说明并结合附图，将可以明了本发明 上述的和其它的目的、特征和优点，所述附图中
附图1是显示本发明的用于从废印刷电路板中回收金属的一个实施 方式的流程图。
具体实施例方式
下面将结合附图来详细说明本发明的一个实施方式。所属领域的技 术人员可以理解的是，该附图仅为充分说明本发明的范围而作为一个例 子提供。因而，本发明不只局限于以下所示的附图，而是可以以其他形 式实现。
对此，如果本文用到的技术术语和科学术语不包括其他定义，则这 样的术语表示本领域技术人员通常理解的含义。 一些关于已知功能和结 构的可能导致本发明主题不清楚的描述将被省略。
图1是显示本发明的用于从废印刷电路板中回收金属的一个实施方 式的流程图。如图1所示，在用切割工具将废印刷电路板切成1 mm 20 mm的尺寸后，将其投入有机溶剂中，然后搅拌，从而使金属成分和 非金属成分从废印刷电路板中释放出来。金属成分可以是由有机粘合剂 粘附于塑料板上的金属板，还可以是利用热和机械压力(如电化学镀覆、蒸发、焊接或滚轧法)而存在于塑料板上的金属层、薄金属层或者金属 体。非金属成分是塑料板或者玻璃纤维板。
如果塑料板和金属成分通过有机粘合剂连接，那么有机粘合剂溶解 于有机溶剂从而使金属成分和非金属成分释放出来，而有机溶剂通入塑
料板和金属成分之间的界面；如果塑料板和金属成分不是通过有机粘合 剂连接，那么形成所述界面的有机物质(塑料板的界面区域)溶解到有机溶 剂中，从而使它们释放出来。
使用的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(HCON(CH3)2)、甲基乙基酮 (CH3COC2H5)、四氢呋喃(C4HsO)、 Stripoxy或它们的组合，优选为N,N-二甲基甲酰胺。
优选将废印刷电路板切割成1 mm 20mm的尺寸，以使用上述有机 溶剂进行有效的释放。如果切割尺寸小于lmm，不利之处在于，难以用 普通切割工具将其切割，而且进行切割的过程需要较长的时间。如果切 割尺寸大于20 mm，不利之处在于，使用有机溶剂时不能容易地引发释 放。
优选的是，在1 L有机溶剂中加入70 g 120 g的经切割的废印刷电 路板，以使用上述有机溶剂引发有效的释放。如果加入的经切割的废印 刷电路板少于70 g，则无法增加相同搅拌时间内的分离效率，而如果加 入的经切割的废印刷电路板超过120g，则不能有效地进行搅拌，从而降 低了分离效率。
优选的是，在110'C 140'C的温度范围内，以800 rpm 1200 rpm 的转速进行搅拌，以使用有机溶剂引发有效的释放。通过在以上温度范 围内进行搅拌，可以提高有机溶剂的活性，并使有机溶剂因挥发而造成 的损失最小化。另外，在800ipm 1200rpm的转速下进行搅拌，其中该 旋转可以通过使用磁棒进行，或者通过将有机溶剂和废印刷电路板放入 适当的载具(vehide)中，然后由标准球磨机装置使其转动而进行。800ipm 1200 rpm的旋转是通过对经切割的废印刷电路板施加物理侵蚀来提高分 离效率并平衡有机溶剂的溶解能力的搅拌条件。
优选的是，上述条件下的搅拌进行30分钟 2小时。如果进行搅拌的时间少于30分钟，则不引发释放，而如果进行搅拌的时间超过2小时， 则会降低分离效率。
进行搅拌后，优选的是，通过筛滤工艺回收金属成分和塑料成分， 并收集有机溶剂。如图1所示，优选再次使用所收集的有机溶剂。
对从筛网回收到的金属和塑料成分进行清洗步骤和干燥步骤，然后 使用静电分离工艺将金属成分与非金属成分分离。静电分离可以是静电 感应式、电晕放电式或者摩擦电荷式。
实施例1
将废印刷电路板分别切割成7 mm、 5 mm和3 mm的尺寸，并将经 切割的废印刷电路板各100 g投入到装有1 L的N,N-二甲基甲酰胺溶剂 的烧杯中。将温度保持在130°C，并用长度为5 cm的磁棒在900 rpm的 转速搅拌1小时。搅拌结束后，通过筛滤工艺，将非金属成分和金属成 分从有机溶液中分离，随后在8(TC干燥。随后，对经干燥的成分进行静 电分离工艺，从而得到99.99%的金属回收率。
下表1总结了各种尺寸的经切割的废印刷电路板的金属回收率。
<表1>
试样静电分离测试切割尺寸有机溶剂收集率金属回收率
17 mm99.99%99.99%
25 mm99.99%99.99%
33 mm99.99%99.99%
虽然根据本发明描述了具体的细节，如切割尺寸和有机溶剂，但这 些具体细节并不是要限定本发明的范围，而是出于全面理解本发明的目 的而提供。所属领域技术人员应当理解的是，在前文描述中公开的概念 和具体实施方式
可以容易地被用作修改或设计用于实现本发明的相同目
的的其它实施方式的基础。所属领域技术人员还应当理解的是，这些等 效的实施方式均未超出本发明的如在所附权利要求书所述的实质和范 围。
权利要求
1、一种从废印刷电路板中回收金属的方法，所述方法包括以下步骤(a)在将经切割的废印刷电路板投入有机溶剂中之后，通过搅拌所述废印刷电路板使所述金属和塑料从所述废印刷电路板中释放出来；(b)在通过将所述金属和所述塑料滤出而使所述金属和所述塑料分离之后，清洗并干燥所述金属和所述塑料；和(c)使用静电分离工艺从经干燥的所述金属和所述塑料的混合物中回收所述金属。
2、 如权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)中的所述有机溶剂为 N,N-二甲基甲酰胺(HCON(CH3)2)、甲基乙基酮(CH3COC2H5)、四氢呋喃 (C4H80)、 Stripoxy或它们的组合。
3、 如权利要求2所述的方法，其中1L所述有机溶剂中投入70g 120 g的所述经切割的废印刷电路板。
4、 如权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(a)的所述搅拌在 110'C 14(TC的温度范围内进行。
全文摘要
本发明涉及一种用于回收在废电子设备的印刷电路板中含有的有价金属的方法，更具体地说，本发明涉及一种利用有机溶液将数个层压塑性层分离，然后采用静电分离工艺将金属成分与塑料成分分离，从而从废印刷电路板中回收有价金属的方法。根据本发明，所述方法可以利用有机溶剂通过简单的预处理将数个层压塑料层分离，从而从废印刷电路板中分离出金属成分和包含塑料的非金属成分，并通过所述预处理及静电分离工艺，获得99.99％的金属回收率。
文档编号H01L21/306GK101601124SQ200880000610
公开日2009年12月9日 申请日期2008年7月28日 优先权日2007年11月16日
发明者俞在珉, 曼尼斯·库马尔·杰哈, 李在天, 郑镇己 申请人:韩国地质资源研究院