一种线路板金属回收及残渣减量化处理方法

技术领域

本发明涉及金属回收方法技术领域，具体讲是一种线路板金属回收及残渣减量化处理方法。

背景技术

我国是电器电子产品的生产大国，同时也是消费大国。随着时代的不断发展，电器电子产品更新换代速度越来越快，大量电器电子产品进入淘汰高峰期。据有关资料介绍，世界印刷线路板业的年复增长率为8.7％，我国的年复增长率为14.4％。全球约40％以上的线路板都在中国生产，珠江三角洲、长江三角洲是我国线路板生产企业的集中地。废旧电路板是玻璃纤维强化树脂和多种金属的混合物，加上线路板生产制造所产生的大量边角余料，如不妥善处理，不但会造成有用资源的大量流失，而且会对环境产生严重的危害。目前国内每年需要处理的废旧线路板在50万吨以上，市场规模在180亿元以上，未来5年废旧线路板的产生量年复增长率达20％。

废旧印刷线路板作为电子废弃物的重要组件，一方面既含有铜、金、银等多种普通金属和稀贵金属，具有较高的回收利用价值；另一方面也含有铅、镉、聚氯乙烯塑料等多种重金属和有害物质，存在潜在的环境污染风险。废旧线路板里贵金属的含量高达40％，最多的是铜，1吨PCB可提取200～350kg铜；此外1吨废旧线路板可提取300g左右的金、及500～2000g其他贵金属。废旧线路板回收利用项目是目前再生资源利用行业中盈利空间较高、发展空间较广的项目，行业平均毛利率在17％左右。但同时，废旧线路板回收利用技术是目前废旧电器电子产品处理中最难以资源化的处理工艺。在国内，大部分中小废旧线路板回收利用企业生产工艺落后，普遍采用焚烧、酸洗等野蛮手段回收废旧线路板中的高价值金属物质，金属回收率低，环境污染严重。

现有的线路板在回收的过程中都要经过热解，目前传统的线路板热解后残渣较多，腐败性的有机物含量高，并且后续填埋后会给环境带来较大的公害；并且热解后生成的热解油、热解气直接进行燃烧，基板中的硫元素、重金属物质为主的环境污染成分直接进行排放，为环境造成较大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线路板金属回收及残渣减量化处理方法，以解决现有技术中传统的线路板热解后残渣较多导致腐败性的有机物含量高以及无法对热解产生的环境污染成分进行有效净化的技术问题。

本发明的技术方案是：一种线路板的金属回收方法，其中，所述方法包括以下步骤：

所述方法包括以下步骤：

步骤一：使用粉碎机对线路板进行粉碎，并通过对粉碎的线路板进行筛选，来保证粉碎后的线路板颗粒直径小于40mm；

步骤二：采用密闭高压反应釜，并添加粘结剂溶剂，在无氧环境中来实现铜箔、玻璃纤维和基板的分层，为后续金属和非金属的筛选分离降低难度；

步骤三：从步骤二的分层中提取线路板基板，对提取出的线路板基板进行破碎，并通过20-30目筛网进行筛选来得到树脂粉末；

步骤四：对步骤二分层中的灰渣进行熔融，能防止重金属溶出，为后续金属铜的分选提供便利；

步骤五：采用密闭反应釜对基板破碎后得到的树脂粉末进行高温热解；

步骤六：对步骤五中高温热解分离的固体产物进行分选，固体产物可分选为金属和非金属，并对分选出的金属进行回收；

步骤七：对步骤六中的非金属分选出热解残渣，并将热解残渣作为填充材料进行回收利用；

步骤八：将步骤五中的线路板基板中有机物转化为热解油、热解气和固定碳；

步骤九：对热解油、热解气通过冷凝反应釜进行冷凝作用，并对热解油进行回收；

步骤十：对步骤九通过冷凝作用产生的不凝性气体进行提取，并且对不凝性气体进行热量回收；

步骤十一：对生成的热解油、热解气在低空气比下燃烧，使线路板基板中的硫元素以及重金属物质被固定在固定碳中，来实现大幅减少卤族污染物的排放。

进一步的，所述粘结剂溶剂为水、醇以及酮中的任意一种。

进一步的，所述步骤五中的树脂粉末热解温度为600℃。

进一步的，所述步骤五中的树脂粉末热解时间为60min。

进一步的，所述步骤十一的反应条件包括：反应温度为450℃-550℃，反应压力为1兆帕-4兆帕，反应时间为1小时-5小时。

进一步的，所述步骤九中的冷凝温度为150-180℃。

进一步的，所述步骤五中的密闭反应釜压强为0.2兆帕-0.5兆帕。

本发明通过改进在此提供一种线路板金属回收及残渣减量化处理方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一，在无氧环境中来实现铜箔、玻璃纤维和基板的分层，为后续金属和非金属的筛选分离降低难度，并且能够对上述分层中的灰渣进行熔融，以实现腐败性的有机物含量小，能防止处理后续填埋的公害，排出物密度高，废物被很大程度的减量，且灰渣被熔融，能防止重金属溶出，为后续金属铜的分选提供便利；以解决现有技术中传统的线路板热解后残渣较多导致腐败性的有机物含量高的技术问题。

其二，本发明能够将线路板基板中有机物转化为以热解油气和固定碳为主的贮存性能源，生成的热解油、热解气可在低空气比下燃烧，通过优化反应条件，可以使基板中的硫元素、重金属物质等环境污染成分被固定在固定碳中，大幅减少卤族污染物的排放；以解决现有技术中无法对热解产生的环境污染成分进行有效净化的技术问题。

其三，本发明采用密闭高压反应釜，并添加粘结剂溶剂，在无氧环境中来实现铜箔、玻璃纤维和基板的分层，为后续金属和非金属的筛选分离降低难度；使热解回收是在一个无氧的密闭体系中进行，可抑制二噁英、呋喃类物质的形成，同时热解产生的还原性焦炭可减少金属氧化物和卤化物的形成。

其四，本发明对高温热解分离的固体产物进行分选，固体产物可分选为金属和非金属，并对分选出的金属进行回收；对步骤六中的非金属分选出热解残渣，并将热解残渣作为填充材料进行回收利用；非金属组分可以作为填料应用于复合材料的制造中，实现资源综合利用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1为本发明线路板金属回收及残渣减量化处理方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种线路板金属回收及残渣减量化处理方法，如图1所示，一种线路板的金属回收方法，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤一：使用粉碎机对线路板进行粉碎，并通过对粉碎的线路板进行筛选，来保证粉碎后的线路板颗粒直径小于40mm；可采用破碎机进行破碎，并采用直径为40mm筛网的振动筛进行筛选，粉碎完成后，可采用磁选机对碎料中的铁进行吸附，来完成对铁金属的提取。

步骤二：采用密闭高压反应釜，并添加粘结剂溶剂，在无氧环境中来实现铜箔、玻璃纤维和基板的分层，为后续金属和非金属的筛选分离降低难度；采用密闭高压反应釜，并添加粘结剂溶剂，在无氧环境中来实现铜箔、玻璃纤维和基板的分层，为后续金属和非金属的筛选分离降低难度；使热解回收是在一个无氧的密闭体系中进行，可抑制二噁英、呋喃类物质的形成，同时热解产生的还原性焦炭可减少金属氧化物和卤化物的形成。

步骤三：从步骤二的分层中提取线路板基板，对提取出的线路板基板进行破碎，并通过20-30目筛网进行筛选来得到树脂粉末；线路板分层后，能够对铜箔进行提取，以对资源合理进行利用。对提取出的线路板基板进行破碎可选用一级破碎机进行破碎，并且40-50目筛网选用振动筛进行工作，并再次进行二级破碎，采用二级破碎机构下方设置有孔径20-30目筛网的振动筛，经过二次破碎机筛分有效增加了供料速度，避免了一次筛分出料较少，耗能大的问题。

步骤四：对步骤二分层中的灰渣进行熔融，能防止重金属溶出，为后续金属铜的分选提供便利；

步骤五：采用密闭反应釜对基板破碎后得到的树脂粉末进行高温热解；

步骤六：对步骤五中高温热解分离的固体产物进行分选，固体产物可分选为金属和非金属，并对分选出的金属进行回收；

步骤七：对步骤六中的非金属分选出热解残渣，并将热解残渣作为填充材料进行回收利用；非金属组分可以作为填料应用于复合材料的制造中，实现资源综合利用。

步骤八：将步骤五中的线路板基板中有机物转化为热解油、热解气和固定碳；

步骤九：对热解油、热解气通过冷凝反应釜进行冷凝作用，并对热解油进行回收；

步骤十：对步骤九通过冷凝作用产生的不凝性气体进行提取，并且对不凝性气体进行热量回收；

步骤十一：对生成的热解油、热解气在低空气比下燃烧，使线路板基板中的硫元素以及重金属物质被固定在固定碳中，来实现大幅减少卤族污染物的排放。

进一步的，所述粘结剂溶剂为水、醇以及酮中的任意一种。

进一步的，所述步骤五中的树脂粉末热解温度为600℃。

进一步的，所述步骤五中的树脂粉末热解时间为60min。

进一步的，所述步骤十一的反应条件包括：反应温度为450℃-550℃，反应压力为1兆帕-4兆帕，反应时间为1小时-5小时。

进一步的，所述步骤九中的冷凝温度为150-180℃。

进一步的，所述步骤五中的密闭反应釜压强为0.2兆帕-0.5兆帕。

本发明在无氧环境中来实现铜箔、玻璃纤维和基板的分层，为后续金属和非金属的筛选分离降低难度，并且能够对上述分层中的灰渣进行熔融，以实现腐败性的有机物含量小，能防止处理后续填埋的公害，排出物密度高，废物被很大程度的减量，且灰渣被熔融，能防止重金属溶出，为后续金属铜的分选提供便利；本发明还能够将线路板基板中有机物转化为以热解油气和固定碳为主的贮存性能源，生成的热解油、热解气可在低空气比下燃烧，通过优化反应条件在反应温度为450℃-550℃，反应压力为1兆帕-4兆帕，反应时间为1小时-5小时，可以使基板中的硫元素、重金属物质等环境污染成分被固定在固定碳中，大幅减少卤族污染物的排放。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。