废弃电路板中树脂与玻璃纤维的复合静电分选方法技术

本发明专利技术提供了一种复合静电分选废弃电路板中树脂与玻璃纤维的方法，包括对非金属粉筛分、辊式静电分选(一次分选)、荷电衰减分选(二次分选)三个工序。利用破碎后树脂与玻璃纤维形状差异及树脂与玻璃纤维荷电衰减率不同的特性，将“辊式静电分选”与“荷电衰减分选”组合而成的复合静电分选实现了废弃电路板中树脂与玻璃纤维的分选。本发明专利技术具有成本低、高效、结构简单、无污染等特点，减少环境污染，处理量高，易于工业应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合材料中树脂与玻璃纤维的物理分选方法，对废旧电路板的非金属粉进行回收再利用，树脂可以通过燃烧回收热能，玻璃纤维可以作为复合材料中的增强材料。属于环境保护
中的工业废弃物处理、资源化

技术介绍
电路板作为各类电子产品中不可缺少的重要组成部分,被广泛应用于家用电器、电子娱乐设备、计算机等电子产品中。作为电子元件产业中规模大产能高的行业,近几年我国印刷电路板行业年平均增长率竟高达14.4％，其产量已居世界首位。据统计,中国每年有50万吨以上的废旧印刷电路板(WPCBs)需要回收处理。当今，寻求一种快捷环保的方法来处理数量巨大的WPCBs，是中国、美国等电子信息行业大国所面临的共同问题和研究方向。目前，废印刷电路板(WPCBs)的资源化利用主要是其中金属部分的回收利用。而对于占整体质量60％以上，但经济效益较低，处理也更困难的非金属材料部分的资源化和安全处置相对较少。目前，多采用破碎的方法分离印刷电路板中的金属和非金属材料，主要是回收其中的金属，而废旧印刷电路板的基板材料颗粒作为垃圾丢掉。由于印刷电路板(PCB)的基板材料，作为一种热固性复合材料(SMC)难于熔化和溶解，另一方面，热固性复合材料中包含大量的玻璃纤维等无机成分，热值较低，无法使用焚烧的方法来处理。填埋是目前大规模处理废旧印刷电路板基板的主要方法，但把基板当作垃圾丢掉，会造成大量的资源浪费和环境污染。文献《印刷电路板废弃物的热解及其产物分析))(孙路石，陆继东等，《燃料化学学报》2002年第3期)和文献《印刷电路板基材的热解实验研究》(彭科等，《环境污染治理技术与设备》2004年第5期)介绍了用热解方法处理废旧印刷电路板。该方法主要是使印刷电路板中的高分子材料裂解成小分子烷烃，合理回收后可作燃料和化工原料使用；同时印刷电路板中玻璃纤维等无机物大多不发生变化，还是以固体废弃物形式存在。由于在印刷电路板中含少量的高分子有机材料，并且在热解过程中产生很多的有害气体(如多溴二苯醚可生成多溴代二苯并二恶烷及多溴代二苯并呋喃)。因此，该方法存在成本高、工艺复杂，造成二次环境污染等问题，并不是处理废旧印刷电路板的基板材料的最理想的方法。中国专利技术专利《废旧印刷电路板的基板材料颗粒再生板材的制造方法》(许振明等，专利号200510023786.X)，中国专利技术专利《利用废弃电路板非金属粉制备改性沥青的方法》(许振明等，200810042789.1)和中国专利技术专利《利用废弃印刷电路板制备木塑复合材料的方法》(许振明等，200910054313.4)选取一定粒径的通过多级破碎和高压静电分离法得到非金属颗粒，与多种添加剂混合，模压制得诸如再生板材、酚醛模塑料和木塑复合材料等多种再生材料。非金属粉末中的玻璃纤维可以提高材料的力学性能,但含量过多时会阻碍聚乙烯等各原料的流动性,从而降低界面粘合力,导致力学性能下降。这就对控制玻璃纤维在混合物中的含量提出了要求。能够将混合物中玻璃纤维和树脂分选开，可以大幅提高其制备再生板材的性能。同时，如将非金属粉末中玻璃纤维与树脂粉末有效分离可大幅提高非金属粉末的综合回收利用价值。本专利技术采用的复合静电分选废弃电路板中树脂与玻璃纤维的方法，利用破碎后树脂与玻璃纤维形状差异及树脂与玻璃纤维荷电衰减率不同的特性实现分选，工艺流程简单，适用范围广，处理量高，易于工业应用，无污染，减少环境污染。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种复合静电分选废弃电路板中树脂与玻璃纤维的方法，该方法将混合粉末进行有效的破碎与分离富集，实现对废弃电路板中非金属材料的回收、再生和资源化处理。分离后的玻璃纤维可用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料等；树脂粉末具有较高的燃烧热值，可以通过燃烧回收其中的热能。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案如下：一种复合静电分选废弃电路板中树脂与玻璃纤维的方法，其特点在于，该方法包括：对非金属粉筛分、辊式静电分选(一次分选)、荷电衰减分选(二次分选)三个步骤，具体的：步骤一、废弃电路板通过多级破碎和高压静电分离法得到非金属粉末经筛分得到平均粒径为0.3mm-0.6mm的混合粉末；并通过进料装置均匀加料；步骤二、混合粉末进行辊式静电分选，混合粉末经过电晕带电后，由于树脂粉末与玻璃纤维粉末破碎后形状存在差异导致其受映像力与重力不同，片状树脂粉末受映像力作用大于重力吸附在接地转辊表面上随接地转辊运动到后方被毛刷刷下，落入片状树脂收集槽，实现片状树脂粉末的富集，玻璃纤维与非片状树脂粉末受映像力作用小于自身重力被离心甩脱落入中间体收集槽，并通过进料装置均匀加料，既一次分选；步骤三、被甩离接地转辊的玻璃纤维与非片状树脂粉末由进料装置均匀的送入接地的金属皮带上，混合粉末随接地导轨的金属皮带运动到电晕荷电区，电晕荷电区由与接地金属皮带轴向平行的丝状电晕极并与负极高压电源连接构成，通过电晕电极所产生的负离子轰击而使混合物料饱和带电，荷电后的混合物料随金属接地皮带运动并远离电晕电极，由于物料特性差异产生电荷衰减速率的差异，玻璃纤维电荷衰减快，树脂电荷衰减慢，在金属传送带上经历电荷衰减的物料运动到吸附转辊下方，树脂荷电衰减慢保留大量与吸附转辊极性相反的电荷，受电场力作用大于自身重力被吸附在转辊表面随转辊运动被旋转毛刷刷下落入非片状树脂收集槽，玻璃纤维荷电衰减快保留微量与吸附转辊极性相反的电荷，受电场力作用远小于自身重力，被离心甩脱落入玻璃纤维收集槽，既二次分选；优选地，步骤一中，所述的筛网为0.3-0.4mm；优选地，步骤二中，所述的接地转辊转速为130转/分钟，复合电极电压为-15kV，以确保树脂富体中树脂粉末的纯度达到97％以上，回收率达到85％以上；优选地，步骤三中，所述的吸附转辊电压为18kV，提高树脂粉末的吸附量。另一方面，本专利技术公开了一种废旧电路板非金属粉中树脂与玻璃纤维分选装置，其构成包括一级进料装置、电晕-静电分选装置、二级进料装置、荷电衰减装置和静电吸附装置；所述的一级进料装置包括依次连接的进料斗、星型卸料器和一号电磁振动给料机；所述的电晕-静电分选装置包括固定在机架上的分选转辊、复合电极和一号旋转毛刷、片状树脂收集槽和中间体收集槽，所述分选转辊位于所述一号电磁振动给料机的出料口正下方，所述复合电极置于所述分旋转辊前方并连接高压直流电源，使复合电极与分旋转辊之间形成高压电晕-静电场，所述一号旋转毛刷置于所述分选转辊后方，一号旋转毛刷与分选转辊均为顺时针旋转，所述片状树脂收集槽位于所述复合电极下方，所述中间体收集槽固定于一号旋转毛刷下方，使得物料经一号电磁振动给料机进入分选转辊的辊面上并随分选转辊一起运动，在电晕-静电场作用下，片状树脂粉末吸附在分选转辊上随转辊运动到后方被一号旋转毛刷下落入中间体收集槽中，玻璃纤维粉末与非片状树脂粉末被分选转辊甩出落入片状树脂收集槽中；所述的二级进料装置为二号电磁振动给料机，固定在所述片状树脂收集槽的下方；所述的荷电衰减装置包括电晕电极，以及固定在传送带机架上的金属传送带和传送带侧护板；所述电晕电极位于所述金属传送带的前端上方，且靠近二号电磁振动给料机的出料口，该电晕电连接高压直流电源，所述金属传送带接地，使金属传送带与电晕电极共同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃电路板中树脂与玻璃纤维的复合静电分选方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、废弃电路板通过多级破碎和高压静电分离法得到非金属粉末经筛分得到平均粒径为0.3mm‑0.6mm的混合粉末；步骤二、对混合粉末进行辊式静电分选，混合粉末经过电晕带电后，片状树脂粉末吸附在接地转辊表面上随接地转辊运动到后方被毛刷刷下，落入片状树脂收集槽，实现片状树脂粉末的富集，玻璃纤维与非片状树脂粉末被离心甩脱落入中间体收集槽，既一次分选；步骤三、被甩离接地转辊的玻璃纤维与非片状树脂粉末均匀的送入接地的金属皮带上，经过电晕荷电，电荷衰减后，非片状树脂被吸附在转辊表面随转辊运动被旋转毛刷刷下落入非片状树脂收集槽，玻璃纤维被离心甩脱落入玻璃纤维收集槽，既二次分选。

【技术特征摘要】
1.一种废弃电路板中树脂与玻璃纤维的复合静电分选方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、废弃电路板通过多级破碎和高压静电分离法得到非金属粉末经筛分得到平均粒径为0.3mm-0.6mm的混合粉末；步骤二、对混合粉末进行辊式静电分选，混合粉末经过电晕带电后，片状树脂粉末吸附在接地转辊表面上随接地转辊运动到后方被毛刷刷下，落入片状树脂收集槽，实现片状树脂粉末的富集，玻璃纤维与非片状树脂粉末被离心甩脱落入中间体收集槽，既一次分选；步骤三、被甩离接地转辊的玻璃纤维与非片状树脂粉末均匀的送入接地的金属皮带上，经过电晕荷电，电荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳，许振明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31