[发明专利]一种化学溶涨强化机械破碎线路板的方法

说明书

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10万吨，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-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-高速粉碎-冲击破碎-球磨-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-选择性沉淀-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-机械分解破碎电路元件-硝酸溶解银-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-化学组合方法处理线路板，如专利CN1899712A报道了一种“无氧热解-破碎-磁选-气流分选”组合工艺；专利CN1919482A报道了一种“真空有氧热解-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。

所述的化学药剂处理线路板温度20℃-250℃，绝对压力1大气压-100大气压，处理时间5分钟-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。