[发明专利]从废弃印刷线路板的非金属粉末中回收环氧树脂和玻璃纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从废弃印刷线路板的非金属粉末中回收环氧树脂和玻璃纤维的方法。

背景技术

印刷线路板(Printed Circuit Boards，简称PCB)是电子产品中一个必不可少的组成部分，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通迅设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，就有印制电路板。印制电路板在电子产品中比例较高，如在计算机中含有率可达20-30％(质量比)。

废弃的PCB主要来源于两方面：一个是来源于报废的各种电器产品，目前我国家用电器已进入淘汰报废的高峰期，如何处理这些废旧电器中的印制电路板，已成为当前一些国家政府和环保组织面临的难题；废旧电器已成为世界公害。废弃PCB中含有金属、元器件和基板(主要为玻璃纤维增强的热固性环氧树脂，特别是IT行业)。元器件拆卸后将剩余的PCB粉碎，回收金属；在金属被回收利用之后，剩下的大量非金属粉末成为二次废弃物；另一个来源是在PCB生产过程中产生的大量边角料以及不合格的PCB，边角料和不合格产品大约占生产总量的10～20％，因而每年就这一项将产生数量庞大的二次废弃物。这些粉末是玻璃纤维增强的热固性环氧树脂，不溶不熔，难以用常规方法回收利用。

传统上，大规模处置这些非金属粉末的方法是填埋和焚烧。填埋不仅占用宝贵的土地资源，而且会污染环境。焚烧会产生大量的有毒物质，特别是多溴代二苯并二恶英和多溴代二苯并呋喃，这些物质是由于PCB基材中含有大量的溴在燃烧过程中产生的。溴化阻燃剂在PCB中的含量较大，如20世纪90年代生产的台式计算机用PCB中，溴含量占9％(重量百分比)。这些方法目前已被禁用。

废弃PCB中非金属部分的回收是电子废弃物资源化利用的难点和热点。国内外有许多专利公开了对废弃PCB中非金属基材的资源化研究结果(DE 4337970，JP 2003301404，CN1814665，WO 2002088277，JP 2003055498，JP 8085736，WO 9616112，EP 1437378，JP2005220198，CN 1520943，JP 2005344058，CN 1792618A)。在这些公开的专利中回收再利用废弃PCB中非金属基材的方法主要有以下几种：第一，用非金属粉末做填料制备建筑材料等，如将非金属粉末与沙子、碎木削以及粘合剂混合，制备铺路材料，或作为填料制备复合纤维板；第二，将废弃PCB中的非金属部分热解，回收热解产物作为化工原料或燃料；第三，其他方法，如在磷酸和有机溶剂的存在下，于高温下用超声波技术分解非金属基材中的热固性环氧树脂，从而得到回收的目的，该方法所需的设备昂贵，成本高，需要在较高的温度和磷酸的存在下进行，磷酸具有较高的腐蚀性，因而对设备的要求较高，使得回收成本增加；或用碱在高温下除去非金属基材中的卤素等。

虽然废弃PCB的资源化利用已引起广泛关注，但非金属粉末的资源化利用依然是个难题。用非金属粉末作为填料制备建筑材料或其他材料的问题是添加的量有限，而且非金属粉末的加入会影响材料的性能，特别是在这些非金属粉末中还含有一定量的金属粉末和灰尘等杂质。用热解法回收利用废弃PCB中的非金属基材的难题是热解后的产物由于热值较低而难以作为燃料使用，也无法作为其他化工原料使用，热解产物将成为三次废弃物。其他方法如超声波法需要特殊的设备和较高的成本。

发明内容

本发明公开一种在温和的条件下实现从废弃印刷线路板(PCB)的非金属粉末中回收环氧树脂和玻璃纤维的方法，其目的在于克服现有技术处置这些非金属粉末采用填埋和焚烧不仅占用宝贵的土地资源，而且严重浪费资源污染环境；用非金属粉末作为填料制备建筑材料或其他材料，添加数量有限且会影响材料的性能；用热解法回收利用，由于热解产物热值较低，将成为三次废弃物；其他方法如超声波法需要特殊的设备和较高的成本等问题。本发明在除去非金属粉末中的杂质后，分两步法来分解这些非金属粉末，然后用有机溶剂溶解并将环氧树脂和玻璃纤维分离，以达到分别回收环氧树脂和玻璃纤维的目的。在整个回收过程中所有试剂，包括无机酸滤液和有机溶剂都回收循环使用，所以整个回收过程环保绿色无污染，而且回收率高，使资源得到充分利用。

从废弃PCB的非金属粉末中回收环氧树脂和玻璃纤维的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)预处理

将非金属粉末先用水洗至水相清澈，过滤，得到的非金属粉末无需干燥可直接进入下一步骤；

(2)去除非金属粉末中的金属杂质