廢線路板綜合處理系統(tǒng)

PAGE4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?；宓闹饕牧鲜呛铣蓸渲驮鰪姴牧?，其中合成樹脂主要有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯等，增強材料一般有紙版和布質(zhì)兩種。基板的表面是銅箔，銅箔采用機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18μm、25μm、35μm、70μm和105μm.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、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、音響設(shè)備、洗衣機、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)，采用搖床對其進行處理，最終達到銅與玻璃纖維等增強材料分離的目的。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，工作時借助機械動力做不對稱的往復(fù)運動，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，嚴格地講是一種直徑大約20~40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)過破碎機進行粗破碎，然后進入第二道破碎，使之成為粒度大約為20~40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入搖床進行重力分選，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入多級沉降槽自然沉淀，水循環(huán)使用。經(jīng)過多年的實踐證明，重力選礦技術(shù)處理廢覆銅板效果最好，處理印刷線路煙氣迅速進入快速冷卻設(shè)施，使煙氣溫度在幾秒內(nèi)降到400℃經(jīng)過焚燒之后的廢電路板已經(jīng)不存在有機物的污染問題，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物的燃燒，可以大大降低能耗，達到節(jié)能的效果。在焚燒開始時和溫度低時需要補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，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，用破碎機破碎至一定粒度，然后加熱至400℃左右除去有機物。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)濟效益顯著等優(yōu)點，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行論證。表2.3-4處置工藝比選一覽表比較項目處理方案技術(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，當粉碎到一定細度時，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①粗粉碎。廢線路板由粗粉碎機粉碎，出料約為0.5-2cm的碎料，由鼓風(fēng)機輸送至料倉，再由振動給料器輸送至細粉碎機入口。②細粉碎。破碎由細粉碎機粉碎，細粉碎機粉碎后的料主要包括30-100目的粉。細粉碎后的粉碎料通過密閉輸送至振動篩。③振動篩。粉碎料進入振動篩的進料口后，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?，其產(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)由負壓吸氣管、布袋除塵器等組成。在料倉、進料口等處設(shè)置負壓吸氣管進行抽吸，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)機高空排放。五、工藝單元設(shè)計（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)計按3天的儲存時間考慮，總面積20m污泥干化車間建筑面積252m2，B×L×H=21m×12m×9m。車間按照丙類設(shè)防，車間地面及墻裙（四周墻裙高1.0m），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（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、破碎機、分選機和打包系統(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。主要設(shè)備組成如下：①皮帶輸送機膠帶寬度：500mm輸送長度：9m功率：15KW速度：1.3-1.6m②錘式破碎機型號：PC-1000×800外形尺寸：B×L×H=1200mm×1150mm處理能力：5-10t/d轉(zhuǎn)速：3800rpm功率：75KW進料粒度：≤400mm出料粒度：0.015mm③旋風(fēng)上料機型號：HL/B650外形尺寸：B×L×H=772mm×685mm×2764mm處理風(fēng)量：2090-3480m3阻力：30-90kg/m轉(zhuǎn)速：3800rpm效率：85-99%④旋風(fēng)篩選機型號：HL160外形尺寸：B×L×H=1600mm×1200mm×20篩選率：≥97%除輕雜率：≥85%除重雜率：≥80%功率：10.5KW⑤旋風(fēng)分級機型號：HL650外形尺寸：Φ×H=600mm×1250mm氣流量：240m篩網(wǎng)規(guī)格：100-500mu/h有效篩網(wǎng)面積：0.5入料粒度：40-60mu/h功率：1.5KW⑥脈沖除塵器