对废弃印刷线路板回收的深入研究

印刷线路板回收

  目前,世界上许多国家针对废弃印刷线路板的回收处理进行了深入研究,并且已经取得了一定的成效。废印刷线路板的再利用处理技术包括:机械处理法如拆卸、破碎、分选等;热处理法如高温热解制液体油< 2 >等;化学处理法如溶蚀法、洗法等。德国采用先进的低温冷冻粉碎技术进行高效的处理< 3 >,国内有研究学者利用电选的方法对废印刷线路板进行了处理,也取得了比较理想的效果< 4 >.

  本文利用选矿学方面的成熟理论< 5 >,对废弃印刷线路板的气流分选进行了探讨。气流分选是以空气为分选介质,固体颗粒在气流作用下按密度和粒度进行分选。当颗粒的重力或离心力与空气运动阻力相等时,颗粒与空气运动之间的相对速度v 0(沉降末速)为:v 0 =πdρs 6ψρg(1)式中:d―颗粒的直径;ρ―空气的密度;基金项目由式(1)可知,当颗粒密度相同时,直径大的颗粒沉降末速大;当颗粒粒度一定时,密度大的颗粒沉降末速大。由于颗粒的沉降末速同时与颗粒的密度、粒度及形状有关,因而在同一介质中,密度、粒度和形状不同的颗粒在特定的条件下,可以有相同的沉降速度。这样的相应颗粒称为等降颗粒。其中,密度小的颗粒粒度d r1与密度大的颗粒粒度d r2之比,称为等降比,以e 0表示,即e 0 = d r1 d r2(2)理论与实践都表明,e 0将随颗粒粒度变细而减小。颗粒在上升气流中达到沉降末速时,颗粒的沉降速度v 0等于颗粒对介质的相对速度和上升气流速度μ0之差,即v 0 = v -μ0(3)由式(3)可知,上升气流可以缩短颗粒达到沉降末速的时间和下降距离,因此在气流分选中常采用上升气流。在颗粒达到某一沉降末速v 0之前,密度大的颗粒比密度小的颗粒下落快,如果下降过程中两个颗粒的沉降速度始终都是不同的,且颗粒A的沉降速度始终小于颗粒B的沉降速度,那么在一定的上升气流流速范围内可实现两种物料的分选。

  为了提高分选效率,在气流分选前必须将粉碎后的物料进行粒度分级,然后再利用气流分选出金属与非金属,最终实现废弃印刷线路板的机械分离,并计算出不同粒度的金属含量。

  1试验方法本试验选用的是由某电子有限公司所提供的废弃手机主板。由于试验材料中混有较多的铁磁性物质及纸屑(手机主板上贴有的标签),为了达到更好的分选效果,首先采用磁选及浮选工艺对其进行预处理,磁选目的是去除试验材料中混有的铁磁性物质,并避免造成破碎机刀具的过度磨损,浮选则为去除混有的纸屑。

  原始物料经磁选与浮选后送至破碎工序,一级破碎与二级粉碎后的混合物料再经筛分后,得到+ 30目、- 30目~+40目、- 40目~+ 45目、- 45目~+50目、- 50目~+ 60目、- 60目~+ 70目、- 70目~+ 80目、- 80目8个级别物料称重后分别气流分选,试验通过调节风量和喂料速度来达到更好的分选效果,技术参数见表1.物料在上升气流作用下按密度进行分选,重质组份(金属)从风选机底部排出,轻质组份(玻璃纤维、环氧树脂)在气流作用下则被带入旋流器,经旋流器进行气固分离,最终空气从旋流器顶部排出而轻质组份从底部排出。

  气流分选技术参数目数+ 30 - 30~+ 40 - 40~+ 45 - 45~+ 50风量V /(m 3?

  h - 1)500 400喂料速度v/(kg?

  min - 1)0. 050 0. 025 0. 050目数- 60~+ 70 - 70~+ 80 - 80风量V /(m 3?

  h - 1)300喂料速度v/(kg?

  min - 1)0. 090 0. 065 0. 170将分选后得到的不同粒度的金属与非金属分别称量,对其分布规律进行分析,并利用浮选法测定其金属含量,具体工艺如图1所示。

  气流分选工艺流程2结果与讨论2. 1不同粒度范围的物料及金属分布规律为了减小试验误差,共进行了三组分离试验,计算得出不同粒度范围的物料及金属质量分数的平均值见表2.分选所得不同粒度范围物料及金属的分布规律可从图2中直观看出。

  从数据中可以看出,在不限定粉碎时间的条件下,经过标准检验筛筛分出不同粒度物料后,各目物料质量分数与金属质量分数都呈现出相对稳定的趋势。- 80目物料在总物料中所占质量分数最大,- 50目~+ 60目物料所占质量分数最小;尽管- 80目物料数量在总物料中是最多的,但是其金属含量所占本目物料的质量分数却是最小的,各目金属占各目物料质量分数最大的是+30目金属;- 60目~+70目金属在总物料中所占质量分数最大,- 50目~+60目金属所占质量分数最小。

[时间:2012-08-06]

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