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3 0 2 电 子 工 艺 技 术 E l e c t r o n i c s P r o c e s s T e c h n o l o g y 第 2 8卷第 5期 2 0 0 7年 9月 废弃电路板回收处理工艺与设备 张若昕， 申云 中国电子科技集团公 司第二研 究所， 山西太原0 3 0 0 2 4 摘要 介绍一种适用性强、 高环保的新型废弃电路板回收处理工艺流程与设备 。该生产线为 全自动生产线， 采用先进的物理法回收工艺， 可有效地对各类废弃印刷线路板及加工废料、 废旧电 器等进行机械粉碎回收处理， 其金属回收率高， 回收金属的纯度高达9 6 ％。 关键词 废弃 电路板 ； 物理方法； 破碎 ； 分选 中图分类号 x 7 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 3 4 7 4 2 0 0 7 0 5 0 3 0 2 0 3 Te c h n i q u e a n d Eq mp m e n t f o r Re t r i e v i n g a n d Di s p o s i n g o f W a s t e Ci r c u i t Bo a r d ZHANG Ru ox i n， S HEN Yu n C E T C N o ． 2 Re s e a r c h I n s ti t u t e ， T a i y u a n 0 3 0 0 2 4， C h i n a Ab s t r a c t Th e a p p r o p ria t e t e c h n o l o g y a n d e q ui p me n t a r e i n t r o d u c e d， whi c h i s u s e d f o r r e t rie v i n g a n d d i s p o s i n g o f w a s t e c i r c u i t b o a r d a n d i s e n v i r o n me n t f ri e n d l y ． I t i s a f u l l y a u t o ma t e d p r o d u c t i o n l i n e ． Wi t h a d v a n c e d p h y s i c a l r e t rie v i n g t e c h n i qu e， i t c a n c r u s h v a r i o u s d i s c a r d e d PCB， a p p l i c mc e a n d e l e c t r i c al e q u i pme n t s，t h e n r e t r i e v e a n d d i s p o s e the m e ffe c t i v e l y wi th h i g h me t als r e t rie v i n g r a t i o ．T h e p u r e n e s s o f me t als r e t rie v e d i s u p t o 9 6％ ． Ke y wo r ds Di s c ard e d PCB； P h y s i c al me t h o d Cr u s h； S e p ara t i n g D o c u me n t C o d e A Ar t i c l e I D 1 0 0 1 3 4 7 4 2 0 0 7 0 5 0 3 0 2 0 3 废旧印刷线路板是玻璃纤维强化树脂和多种金 属的混合物 ， 属典型 的电子废弃物。线路板 中的金 属品位相当于普通矿物中金属品位的几十位至上百 位 ， 金属 的含量高达 4 0 ％， 最多 的是铜， 此外 还有 金、 铝、 镍 、 铅 、 硅金属等 ， 其中不乏稀有金属 ； 而 自然 界中的富矿金属含量也不过 3 ％ ～ 5 ％。如果不妥善 处理与处置， 不但会造成有用资源的大量流失， 而且 其所含有镉和溴化阻燃剂等大量致畸、 致突变 、 致癌 物质 ， 会对环境和人类健康产生严重的危 害。本文 介绍一种适合我国国情的高环保、 高效率的全 自动 化回收处理废弃电路板生产线 。 1 整线构成及工艺流程 电路板处理 回收生产线主要 由输送机、 一级破 碎机 、 二级破碎机 、 磁选机 、 粉碎机 、 分选机及其他辅 助装置等组成。其工艺流程如图1 所示。废弃电路 板经人工拆解后 ， 将有害的电器组件如电池、 变压器 等和可重新利用的零部件拆除后， 剩余的部分经刮 板输送机送至一级破碎机， 将物料破碎到2 0 m m以 下， 再送到二级破碎机将物料破碎至 5 m m以下， 经 磁选机将含铁物料分离出去， 剩余的物料经粉碎机 碎至2 m m左右的粉状， 才能将多层机板中铜分离 开来 ， 经风选将轻的粉尘先行分离 ， 比重较大的物 国际合作项 目 与瑞士合作国际项 目 项 目 编号 2 0 0 5 D F A 7 0 2 3 0 。 作者简介 张若昕 1 9 5 9一 ， 毕业于太原科技大学 ， 高级工程师， 主要从事设备的开发与研制工作。 维普资讯 2 0 0 7年 9月 张若昕等 废弃电路板回收处理工艺与设备 料送入静电分选机将 2 0 ％左右 的有色金属 铜等 分离 回收。 线路板 二工二 拆解 电子废料 I I 可用零部件 l 二二[二i 。二 i． 皮带输送机f f 二手市场 f 二二】二二二 一 一 级破碎机I 三三工二J 皮带输送机 I 二二]二二二 二级破碎机 f 二二[ 一 螺旋输送机1 l 风车l 畦 L f乐 』 I 螺 旋 输 送 机 l 【 一 螺旋 输送机l I I 杂物l l 风车I 静电分选机 H旋风桶 H集尘器 J 1 l ● ■ 未 丽 图 1 电路 板 处理 回收 生产 线工 艺流程 图 2 关键工艺 2 ． 1 一级破碎 粗破碎 工艺 电路板的硬度较高 、 韧性较好 ； 有 良好 的抗弯曲 性能 ； 多为平板状 ， 很难通过一次破碎使金属与非金 属分离 ； 所含物质种类较多 ， 解离后金属有缠绕现象 等。 一 级破碎机是采用双辊剪切式破碎的方法对大 块的废弃电路板进行剪切。它主要由驱动体、 花键 轴 刀轴 、 刀片 、 疏板 、 框架等部件组成。其 中花键 轴 刀轴 、 刀片是保证粗破碎工艺的关键部件。将 P C B碎至 2 0 mm后送到二级破碎。 花键轴 刀轴 可优化刀片的动力传输 ， 通过特 殊热处理及 1 0 0 ％超声探伤测试 ， 可轻 易拆下 刀片 和定距环， 便于更换刀片。 刀片采用锻制的高合金钢材料， 并通过多次热 处理及精加工而成。 疏板采用高耐磨不锈钢制成， 它起着物料导向、 清理刀片、 防止破碎后的物料回带等作用。 2 ． 2 二级破碎 细破碎 工艺 二级破碎机 细破碎机 是对粒度为 2 0 m m物 料进行破碎 ， 其采用的工艺是 回转式剪切与锤击混 合破碎的方法对一定大小物料进行二次破碎。保证 破碎后的粒度是否满足工 艺要求 ， 取决于它的回转 体、 动刀 、 静刀 、 筛板 、 框架等部件结构外形 。 动刀与回转体相连， 采用特殊工具钢并经表面 处理 ， 可方便更换与维修 。 静刀与框架相连 ， 通过调节与动刀之间距离 ， 而 起到限制破碎物料的粒度 。 筛板采用耐磨钢板制成 ， 其上面的筛孔可限定 出料的粒度 。 2 ． 3磁选工艺 该机主要由磁体 线圈、 外包铁轭 ， 装有磁介 质和支撑结构的分选箱及料流分配等部分组成。配 备有适合于不同物料薄层均匀给料的多种振动给料 器。用于电子垃圾分选工艺中磁选机主体， 它主要 工艺是将垃圾 中的铁件分离出来 。 该设备的磁路设计新颖 ， 分选效率高， 分选磁场 强度不低于 1 ． 2 T， 磁场强度可 自由调节 ， 可将垃圾 中含铁件有效地分选出来。磁辊受传动分选带保 护 ， 无磨损不易退磁 。 圆筒表面采用特种耐磨材料作保护层 ， 避免了 圆筒 的磨损 ； 简单实用 的 自重式平 胶带张紧、 纠偏 机械装置； 高强度超薄型 1 m m 传送、 分选胶带。 2 ． 4 密度筛选工艺 在物料粒度相同的情况下 ， 可通过振动加风选 工艺将混料中密度差异的物料分选出来。 分选是在密闭的容腔内进行故对环境污染小 ， 且技术成熟 ， 分选效果好。 2 ． 5 粉碎机粉碎工艺 粉碎机是将粒度在 5 m m左右 的物料粉碎成 2 mm左右的细颗粒 ， 才能将多层 机板 中铜分离开来 ， 为有效地将废弃电路板 中的有色金属铜分选出来打 好前期基础。其工艺与二级破碎机相似 ， 只是其筛 网更加细密。动刀与静刀的数量及耐磨性更优于二 级破碎机 。 2 ． 6 静电分选工艺 是利用导电性不 同的物质进入 电场后 ， 都获得 负电荷 ， 但它们在电场中的表现行 为不 同的这 一原 理来实现分选。导电性好的物质将负电荷迅速传给 正极而不受正极作用。导电性差的物质传递电荷速 度很慢 ， 而受到正极的吸引作用。 下转第 3 0 7页 百 二 钊 一 [ 一螺 一 ．一r●●L 维普资讯 2 0 0 7年9月 陈正浩 用创新的精神去做好电装工艺工作 重影响产品质量的局面。 3 怎样理解工艺人员深入现场 。 要明确工艺人员去生产现场的目的是什么 我们工艺人 员去生 产现场 的唯 一 目的是 “ 督 导” 和“ 验证” ， 即监督指导和工艺验证 ， 不是去“ 救 火” 和“ 保驾” “ 护航 ” ， 更不是要去“ 越 咀代疱 ” ， 代 替操作工人 。 能够胜任上述任务的既不是电路设计 ， 也不是 结构设计 ， 更不是现场工艺或车间工艺 ， 而只能是实 行工艺集 中管理的工艺研究室 “ 工艺集 中管理 ， 实施 可制造性设 计 的综合管 理” ， 这种模式不仅适用于电子研究所， 对各相关电 子公司和电子工厂也有着广泛的意义。实践证 明 一 个稳定的、 实行工艺集 中管理 的运行机制和管理 模式符合先进生产力 的发展要求 ， 是做好电装工艺 工作必不可少的组织保证措施。 收稿 E t 期 2 0 0 7 0 6 2 8 上接第 3 0 3页 从而将物料分为导体 、 半导体 、 非 导体三部分 。其工艺 的实现取决于其特殊的结构。 辊筒最大外径选择 ， 外径 的大小直接影响分选 质量 ， 外径大分选效果好 ， 太大又影 响辊 子的动平 衡 ， 动平衡好分选效果也好 ， 通 常选定辊子外径 3 0 0 m m0 高压 电源的选型与配套是关键 ， 它 的质量 和可 靠性直接影响着 电晕 电场 的整体性能 ， 电极 的中心 距约为 1 5 0 m i l l ， 电压为 3 5 5 0 k V可形成较宽 的 电晕电场区， 弧形电极电源为负高压电源。电源采 用 自适应调控技术 ， 始终在亚临界状态下工作 ， 提供 最大的电晕功率 ， 获得最好的效率 。 其分选率取决于其 电场的质量和物料的粒度及 湿度 ， 经实验分选粒度为 2 0 ． 2 m i l l 的干燥松散 物料 ， 通过一次分选 ， 可 以得 到金属 2 0 ％ 的导体和 6 0 ％非导体。 3 关键技术 3 ． 1 破碎技术 电子废弃物组件主要由各种金属、 强化树脂板 和附着其上的铜线 、 元器件 以及 电镀上去 的各种金 属等组成， 硬度较高、 韧性较强， 需采用剪切破碎工 艺技术对其破碎 ， 即具有剪切作 用的破碎设备才可 以达到比较好的解离效果。 其技术核心为 1 刀片外形 几何 形状 及其 材料 ； 2 刀 片的数量 ； 3 两刀轴 间距及 其转速 ； 4 驱动方式 。 3 ． 2 液压驱动技术 对于前两极破碎 的轴采用液压驱动 ， 在切割过 程中不会发生过载堵转现象 ， 可在线检测 ， 通过控制 阀可进行双向旋转。 3 ． 3 分选技术 采用了磁选、 密度分选、 静电分选技术， 通过联 合分选应用 ， 将不 同粒度 、 不 同阶段的铁件 、 有色金 属铜及非金属分选出来 ， 从而可大大地提高回收利 用率。 3 ． 4 噪音控制技术 为了降低噪音在破碎设备的护板和接 口处要采 用特殊设计 ， 并加装减震材料。 3 ． 5 除尘气流冷却控制技术 为 了冷却和除尘 ， 在两极破碎设备 的落料方设 喷气 口， 在破碎腔设出气 口， 使物料松散 ， 以利破碎、 冷却、 除尘。外加除尘设备可有效地收集含贵重金 属的粉末 ， 同时环保。 4 生产线设备配置 1 带式输 送机 2台； 2 一 级破碎机 1台 ； 3 二级破碎机 1台； 4 磁选机 1台； 5 螺旋输 送机 6台； 6 粉碎机 1台； 7 密度分选机 2台； 8 旋风分离器 2套 ； 9 自重逆洗集尘器 2套 ； 1 0 集尘连线单元 2套 。 5结论 该线生产工艺采用干式物理粉碎 和分选 ， 完全 干式物理系统 ； 其技术先进 ， 生产过程中不产生新的 问题 ， 如对环境的污染等。无废气和污水产生 ， 无噪 音污染 ， 主要核心设备采用噪声屏蔽室 ， 车间生产噪 音达到国家安全生产标准 ， 粉尘通过过滤系统达到 政府排放标准 、 安全防护等工艺设计 。 参考文献 [ 1 ] 李金惠， 温雪峰． 电子废物处理技术 [ M] ．北京 中国 环境科学出版社， 2 0 0 5 ． [ 2 ] 吴峰． 浅论废旧线路板综合利用 的意义 [ J ] ．环境保 护 ， 2 0 0 0 ， 2 3 1 2 4 3 4 4 ． [ 3 ] 韩洁， 聂永丰， 王晖． 废印刷线路板的回收利用[ J ] ．城 市环境与城市生态 ， 2 0 0 1 ， 1 4 6 1 1 1 3 ． 收稿 E t 期 2 0 0 7 0 8 0 6 维普资讯