廢線路板回收詳細(xì)方案.doc

廢線路板綜合處理系統(tǒng)一、概述廢線路板主要包括廢覆銅板（CCL）、廢印刷線路板（PCB）、帶有集成電路和電子器件的印刷線路板卡。廢覆銅板：覆銅板是生產(chǎn)印刷線路板的原材料，主要由基板、銅箔、粘合劑組成。基板的主要材料是合成樹脂和增強(qiáng)材料，其中合成樹脂主要有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯等，增強(qiáng)材料一般有紙版和布質(zhì)兩種?；宓谋砻媸倾~箔，銅箔采用機(jī)械加工和電沉積法生產(chǎn)，目前以電積法為主，銅箔厚度一般為18m、25m、35m、70m和105m.銅箔用粘合劑牢固地粘覆在基板上，就形成了覆銅板。目前我國大量使用的覆銅板有酚醛紙質(zhì)覆銅板、環(huán)氧紙質(zhì)覆銅板、環(huán)氧玻璃布覆銅板、聚四氟乙烯覆銅板、聚酰亞胺柔性覆銅板，其中中檔以上的民用電器、儀器儀表采用環(huán)氧覆銅板，用量較大。中低檔次的民用電器多用酚醛紙質(zhì)的覆銅板。廢覆銅板實(shí)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘次品、邊角料，由于表面有壓制的銅箔而呈現(xiàn)黃色，一般稱為黃板。覆銅板含銅量不一，低的約15%，高的可達(dá)70%以上，是一種回收銅的重要資源。廢印刷線路板：印刷線路板簡稱PCB。通常把在絕緣材上按預(yù)訂設(shè)計(jì)制成印制線路、印制原件或兩者組合而成的導(dǎo)電圖形稱之為印制線路。印制線路的產(chǎn)品板稱為印刷線路板。印刷線路板主要用于給集成電路等各種電子元器件固定裝配提供支撐、實(shí)現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電器連接或電絕緣等，同時為自動錫焊提供阻焊圖形，為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。我們能見到的電子設(shè)備幾乎都有PCB，如計(jì)算器、電腦、通訊電子設(shè)備、軍用武器系統(tǒng)等，只要有集成電路等電子元器件，它們之間的電氣互連都要用到PCB。常見的電腦板卡基本上是環(huán)氧樹脂玻璃布基雙面印制線路板，其中一面是插裝元件，另一面為元件腳焊接面，焊點(diǎn)一般很有規(guī)則。印刷線路板在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的殘次品就是我們常說的廢印刷線路板，因主要呈綠色，因此又稱為綠板。在制作印刷線路板時，盡管一部分銅已經(jīng)被腐蝕掉，而使印刷線路板的含銅量比覆銅板要低，但是印刷線路板仍然是回收銅的資源之一。廢電路板卡：廢電路板卡主要來自各種報廢的電器，種類很多，常見的有綠板和黃板，其中綠板主要是從廢電視機(jī)、電腦、通訊設(shè)備中拆解下來的，價值較高；黃板則主要是從錄音機(jī)、音響設(shè)備、洗衣機(jī)、空調(diào)中拆解下來的，價值較低。廢電路板卡的成分比較復(fù)雜，除印刷線路板之外，還含有集成電路和各種電子元器件，主要成分是二氧化硅、銅箔、鉛、錫、鐵微量的貴金屬和塑料、樹脂、油漆等有機(jī)物質(zhì)，因此處理難度比廢覆銅板、廢印刷線路板的處理難度大。本項(xiàng)目處理的廢線路板全部來自電子廠線路板廢品和切割邊角料，主要為廢覆銅板和廢印刷線路板，板上沒有其他插件，主要由兩種材料組成，一種是金屬材料，主要有銅、鋁、錫等，約占總重量10%；另一種是非金屬材料，主要有玻璃纖維、酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂等，約占總重量90%。二、處理方法簡介（1）重力分選技術(shù)該技術(shù)基于重力選礦的原理，首先將廢板破碎到一定的粒度，然后以水為介質(zhì)，采用搖床對其進(jìn)行處理，最終達(dá)到銅與玻璃纖維等增強(qiáng)材料分離的目的。搖床是一個傾斜的縱向有許多平行的來復(fù)條或溝槽的床面，工作時借助機(jī)械動力做不對稱的往復(fù)運(yùn)動，同時和薄層斜面水流聯(lián)合作用，使顆粒在床面上松散、分層、分帶，并使礦物按照密度不同進(jìn)行分選的過程。重力選礦法處理廢覆銅板的最終產(chǎn)品是銅粉，嚴(yán)格地講是一種直徑大約2040目的銅碎料。由于搖床是一種選礦設(shè)備，在選礦過程中的最終產(chǎn)品是精礦，不是純金屬，因此采用此法處理廢電路板得到的銅粉含銅大約85%95%。如果處理不含集成電路和元件的電路板卡，則銅粉中含有少量的鐵、鉛和錫。原料首先經(jīng)過破碎機(jī)進(jìn)行粗破碎，然后進(jìn)入第二道破碎，使之成為粒度大約為2040目的碎料。破碎過程中持續(xù)加水，不僅起到冷卻設(shè)備的作用，而且使碎料與水形成漿料，既避免了破碎過程粉塵的污染，也便于碎料直接流入下一道工序。破碎之后形成的漿料進(jìn)入搖 床進(jìn)行重力分選，在震動和重力的作用下，銅顆粒和碎玻璃纖維分離，銅顆粒溜入專門的收集池，定時從水中取出，通過甩干機(jī)甩干，再經(jīng)過干燥后得到最終產(chǎn)品銅粉。為提高回收率，通過第一次搖床的物料還要經(jīng)過第二次搖床，進(jìn)一步回收其中的銅。第一次搖床得到的銅粉質(zhì)量較好，含銅量在85%95%之間，第二次得到的銅粉雜質(zhì)較高，一般含銅量在80%以下。分離完銅粉之后的碎玻璃纖維漿料進(jìn)入多級沉降槽自然沉淀，水循環(huán)使用。經(jīng)過多年的實(shí)踐證明，重力選礦技術(shù)處理廢覆銅板效果最好，處理印刷線路板效果次之，但不能處理廢電路板卡。目前一些企業(yè)在處理廢電路板卡前，往往先采用人工在簡單的脫錫爐中脫錫，去掉電子元件后，再進(jìn)行破碎處理。隨著電子工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，覆銅板的成材率與印刷線路板的合格率都在不斷提高，產(chǎn)生的廢覆銅板量逐漸減少。同時，由于報廢機(jī)電產(chǎn)品的增加，廢電路板的數(shù)量也在迅速增加，今后處理量較大的將是廢電路板卡。采用重力選礦技術(shù)處理廢電路板具有投資少、工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)，但不能直接處理廢電路板卡。該技術(shù)產(chǎn)生的銅粉含雜質(zhì)高，不便于直接利用，而且銅中含有鉛錫， 金屬回收率低。此外，產(chǎn)生的玻璃纖維碎料難以處理，堆積過程中會對環(huán)境產(chǎn)生影響。目前一些企業(yè)嘗試將其制成磚等建筑材料或加工成其他材料，但這些使用有機(jī) 粘合劑制成的材料壽命較短，一旦損壞，又將重新成為污染源。（2）火法熔煉技術(shù)火法熔煉技術(shù)主要包括了鼓風(fēng)爐熔煉、卡爾多爐熔煉、焚燒爐熔煉?；鸱ㄌ幚韽U電路板的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用了廢電路板中的玻璃纖維，使其在熔煉過程中起到熔劑的作用，并在熔煉過程中與雜質(zhì)和其他熔劑形成穩(wěn)定的硅酸鹽爐渣，解決了濕法處理被動處理玻璃纖維碎屑的問題。鼓風(fēng)爐熔煉技術(shù)鼓風(fēng)爐熔煉技術(shù)主要用于熔煉低檔次的廢銅，是傳統(tǒng)的三段法中的一種，也是目前國內(nèi)處理廢電路板的主要方法。該法可以同時處理廢覆銅板、廢印刷線 路板和廢電路板卡。將廢電路板直接加入鼓風(fēng)爐中，以焦炭為原料，加入石灰石（或石灰）等熔劑，其中鐵、鈣分別與二氧化硅直接造渣，形成熔融狀態(tài)的爐渣。銅 則在還原氣氛中被回收，最終形成粗銅錠。廢電路板卡中含有微量的貴金屬，主要是金和銀，銅是金銀的良好捕集劑，因此，在熔煉過程中貴金屬熔于 銅熔體中進(jìn)入爐缸。電路板卡中含有鉛、錫合金焊料，在還原氣氛中，大部分錫可以很好的溶解在銅中，而鉛則一部分進(jìn)入爐缸，另一部分進(jìn)入爐渣。鼓風(fēng)爐的最終 產(chǎn)物是粗銅錠，含銅量一般在80%90%之間，含有微量的貴金屬。銅錠由銅熔煉企業(yè)作為爐料，進(jìn)一步回收銅和貴金屬。廢電路板中的玻璃纖維主要成分是氧化硅，在熔煉過程中起到熔劑的作用，因此可以減少或基本不加氧化硅溶劑。在熔煉過程中，玻璃纖維與鐵等雜質(zhì)形成硅酸鹽渣，熔融的鼓風(fēng)爐渣 主要成分是硅酸鹽（硅酸鈣和硅酸亞鐵），經(jīng)過爐前水淬處理之后，形成直徑大約為510毫米的水淬渣。水淬渣成分穩(wěn)定，可直接作為生產(chǎn)水泥的原料，也可作 為造船工業(yè)除銹的噴砂。不僅消除了其他方法產(chǎn)生的碎屑污染問題，也提高了廢玻璃纖維的利用價值。目前鼓風(fēng)爐處理廢電路板存在的主要是環(huán)境問題。廢電路板中含有大量有機(jī)物，在燃燒過程中會產(chǎn)生二惡英，對環(huán)境造成影響。二惡英的生成溫度大約是400-800,當(dāng)溫度大于800是，二惡英分解，但在煙氣緩慢降溫時，有重新合成的可能性，因此必須建立良好的環(huán)保處理系統(tǒng)?？柖酄t處理廢電路板卡爾多爐處理廢電路板的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在金屬回收率高和環(huán)境效益好等方面，廢電路板不經(jīng)任何處理就可以直接作為爐料加入卡爾多爐。采用氧氣頂吹 的卡爾多爐以油或天然氣為燃料，熱效率高，同時利用有機(jī)物料燃燒產(chǎn)生的熱量，使能耗大幅度降低。產(chǎn)生的煙氣不外溢，能得到良好的收集，還配備了完善的環(huán)保 系統(tǒng)，使高溫?zé)煔庠谒查g冷卻至400一下，消除了二惡英的污染。為了解決廢電路板燃燒煙氣的異味，環(huán)保系統(tǒng)配備了活性炭吸附設(shè)施，消除了煙氣的惡臭。卡爾多爐是間斷操作，原料的含銅量可高可低，很適應(yīng)處理廢電路板，尤其是處理帶有電子元件的電路板卡效果更好，免去了人工拆除電子元件的過程。在熔煉過程中，金、銀等貴金屬全部熔于銅中，提高了貴金屬的回收率。卡爾多爐的最終產(chǎn)物是粗銅，需要繼續(xù)精煉才能得到精煉銅?？柖酄t優(yōu)點(diǎn)很多，但由于投資大，設(shè)備折舊費(fèi)高，只適宜大規(guī)模處理電子廢料，在中國很難應(yīng)用于電子廢料處理。焚燒爐熔煉技術(shù)廢電路板熔煉過程中對環(huán)境的污染物主要來自有機(jī)物的燃燒，因此，該技術(shù)的重點(diǎn)是在廢電路板入爐之前對其進(jìn)行預(yù)處理，將有機(jī)物燃燒掉，并對煙氣進(jìn)行有效的處理，消除其對環(huán)境的污染，然后再對焚燒料進(jìn)行熔煉處理。日本一些銅熔煉企業(yè)采用焚燒熔煉技術(shù)處理廢電路板，收到了良好的效果。首先將廢電路板在特制的焚燒爐中進(jìn)行焚燒，溫度約為800，保證在焚燒過程中銅、貴金屬和玻璃纖維不熔化，使有機(jī)物充分燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入二次燃燒室，在1200的溫度下繼續(xù)燃燒，使二惡英分解。通過二次燃燒室的煙氣迅速 進(jìn)入快速冷卻設(shè)施，使煙氣溫度在幾秒內(nèi)降到400以下，避免了二惡英的再次合成，消除了污染。經(jīng)過焚燒之后的廢電路板已經(jīng)不存在有機(jī)物 的污染問題，最簡單的處理方法是作為再生銅的原料，可以作為配料加入陽極爐中，經(jīng)過陽極爐熔煉、電解、陽極泥回收貴金屬等工序，使有價金屬得到有效回收，其中銅、貴金屬的回收率達(dá)到98%以上，是目前處理電路板回收率較好的技術(shù)。再生銅熔煉過程中，需要加入造渣劑二氧化硅，廢電路板中的主要雜質(zhì)玻璃纖維即二氧化硅，可以替代部分溶劑，熔劑與雜質(zhì)造渣后形成硅酸鹽，是生產(chǎn)水泥的良好添加劑，也是造船工業(yè)的除銹劑（噴砂）。焚燒過程的，熱能主要是廢電路板中有機(jī)物的燃燒，可以大大降低能耗，達(dá)到節(jié)能的效果。在焚燒開始時和溫度低時需要補(bǔ)加少量的柴油作為燃料。焚燒熔煉法已經(jīng)成為日本再生銅企業(yè)處理廢電路板的經(jīng)典工藝。目前采用的焚燒爐有兩種一種是固定式的焚燒爐，另一種是回轉(zhuǎn)式的焚燒爐，兩者焚燒的基本原理相同。（3）濕法冶金技術(shù)濕法冶金技術(shù)的基本原理主要是利用貴金屬能溶解在硝酸王水或者其他溶金試劑（含硫試劑、鹵素試劑等）溶液的特點(diǎn)，將貴金屬與其他物質(zhì)相分離并從溶液中予以回收。濕法冶金工藝包括預(yù)處理、浸金和沉淀三個步驟。挑選電子廢棄物中含貴金屬的電子板卡，用破碎機(jī)破碎至一定粒度，然后加熱至400左右除去有機(jī)物。將經(jīng)與預(yù)處理的部件浸泡在一定摩爾濃度的硝酸溶液中并加熱，貴金屬銀、賤金屬和金屬氧化物溶解在熱硝酸溶液中，過濾，得到含銀及其它有色金屬的硝酸溶液，用電解或化學(xué)方法回收銀。用王水繼續(xù)浸泡板卡，金、鈀和鉑溶于王水中，過濾，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮后亞硫酸鈉或草酸、甲酸、硫酸亞鐵等還原劑沉淀濾液中的金，然后用萃取或氨水沉淀溶液中鈀和鉑。濕法冶金與火法冶金相比，具有廢氣排放少、提取貴金屬后的殘留物較易處理、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，是比火法冶金應(yīng)用更廣泛的技術(shù)。濕法冶金技術(shù)的主要缺點(diǎn)是化學(xué)試劑消耗大、工藝復(fù)雜，產(chǎn)生大量酸性廢水，難以處理。三、處理方案比選為推薦處置難度小、運(yùn)行成本低的廢線路板處置技術(shù)，以下將從技術(shù)可靠性、復(fù)雜程度、環(huán)境影響、處置成本等方面對上述三種工藝進(jìn)行論證。表2.3-4 處置工藝比選一覽表比較項(xiàng)目處理方案技術(shù)可靠性工程投資環(huán)境影響處置成本重力分選技術(shù)將廢線路板破碎后進(jìn)行分選回收，工藝簡單、技術(shù)成熟、可行。一次性投資較小物理分離，僅有部分粉塵，環(huán)境影響小約150元/噸，成本較低火法熔煉技術(shù)通過熔爐熔煉形成銅錠，技術(shù)成熟、工藝復(fù)雜行。一次性投資大火法熔煉，廢氣產(chǎn)生量大，環(huán)境影響較大約1000元/噸，成本高昂濕法熔煉技術(shù)通過化學(xué)溶劑將廢線路板中金、銀、銅等金屬溶解，再通過萃取等方法回收，工藝復(fù)雜、技術(shù)可行。一次性投資較低，但化學(xué)試劑消耗量大產(chǎn)生大量難處理廢水，環(huán)境影響大，應(yīng)用較少約500元/噸，成本一般根據(jù)上述三種處置方案比選，采取火法熔煉技術(shù)方案，設(shè)備投資高、處置成本高昂，不適合小規(guī)模廢線路板處理；采取濕法熔煉技術(shù)方案，化學(xué)試劑消耗量大，產(chǎn)生大量難處理廢水，環(huán)境污染大，適合貴金屬提煉，不適合覆銅線路板處理；采用重力分選技術(shù)方案，工藝簡單、處理成本低，適合廢線路板和覆銅板處理。因此，本方案推薦重力分選工藝。四、工藝流程說明本項(xiàng)目處理的廢線路板為線路板企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢板、裁板邊角料，還未進(jìn)行鍍金等其他工藝，因此其主要成分為銅及纖維樹脂粉。金屬材料具有較大的韌性，非金屬材料都具有脆性，這一特性差異導(dǎo)致采用機(jī)械破碎時，金屬材料成為“卷型”顆粒，非金屬材料為粉碎性破壞，當(dāng)粉碎到一定細(xì)度時，金屬粉與非金屬粉將呈完全剝離狀態(tài)，同時由于金屬材料與非金屬材料的比重差異較大，金屬銅的比重為8.9，非金屬材料的比重則小于2，利用空氣將已剝離的金屬粉與非金屬粉可以完全分離，銅粉回收利用，通過分離器和布袋除塵器回收的非金屬粉（主要為樹脂、玻璃纖維）外賣給其他企業(yè)用作建材生產(chǎn)。整個工藝流程如下：圖2.3-5 廢線路板處理工藝流程圖（1）破碎部分粗粉碎。廢線路板由粗粉碎機(jī)粉碎，出料約為0.5-2cm的碎料，由鼓風(fēng)機(jī)輸送至料倉，再由振動給料器輸送至細(xì)粉碎機(jī)入口。細(xì)粉碎。破碎由細(xì)粉碎機(jī)粉碎，細(xì)粉碎機(jī)粉碎后的料主要包括30-100目的粉。細(xì)粉碎后的粉碎料通過密閉輸送至振動篩。振動篩。粉碎料進(jìn)入振動篩的進(jìn)料口后，由振動篩把粉料分成四級，即：30-40目混合粉、40-50目混合粉、50-60目混合粉、60-100目混合粉。（2）分離部分四種不同細(xì)度的混合粉分別通過密閉輸送至料倉，由振動給料器輸送至空氣分離器，由空氣分離器分離出金屬粉和非金屬粉，空氣分離器產(chǎn)生的粉塵經(jīng)布袋除塵器處理后排放。非金屬粉再經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出大直徑顆?；厥眨洚a(chǎn)生的含塵廢氣經(jīng)布袋除塵器處理后排放。（3）除塵部分除塵系統(tǒng)由負(fù)壓吸氣管、布袋除塵器等組成。在料倉、進(jìn)料口等處設(shè)置負(fù)壓吸氣管進(jìn)行抽吸，并接入布袋除塵器處理；空氣分離器排氣、旋風(fēng)分離器產(chǎn)生的廢氣也經(jīng)布袋除塵器處理，處理完畢后通過引風(fēng)機(jī)高空排放。五、工藝單元設(shè)計(jì)（1）分選處理車間分選處理車間用于廢線路板和覆銅板的臨時儲存和處理。分選處理車間按照功能分三個區(qū)域，即原料儲存區(qū)、重力分選區(qū)和產(chǎn)品包裝區(qū)，其中原料儲存區(qū)設(shè)計(jì)按3天的儲存時間考慮，總面積20m2。污泥干化車間建筑面積252m2，BLH=21m12m9m。車間按照丙類設(shè)防，車間地面及墻裙（四周墻裙高1.0 m），考慮防滲（地面做環(huán)氧地坪漆，厚度不小于2.5mm，墻裙壁涂地坪漆厚度不小于1.5mm。）、防酸堿腐蝕。（2）重力分選系統(tǒng)本系統(tǒng)選用成套重力分選設(shè)備，主要由物料輸送機(jī)、破碎機(jī)、分選機(jī)和打包系統(tǒng)組成，日總處理能力10t/d，銅回收率99%，分選過程產(chǎn)生的粉塵通過旋風(fēng)除塵器捕集。主