一种废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离方法技术

本发明专利技术属于废旧印刷线路板的回收，特别涉及废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离方法。本发明专利技术用有机酸水溶液和氧化剂进行配制得到液体介质，通过废旧印刷线路板基板上的铜铆钉和铜箔的表面部分与液体介质反应溶解而使铜铆钉和铜箔与废旧印刷线路板的非金属材料分离，得到经处理的废旧印刷线路板的非金属材料和从废旧印刷线路板基板上脱落的铜铆钉及铜箔；电解使用后的液体介质，可回收液体介质中的铜，电解后的液体介质可循环使用。本发明专利技术反应条件温和，操作简单，便于控制；液体介质对废旧印刷线路板基板的非金属材料无破坏，铜铆钉和铜箔与非金属材料完全分离，无“三废”的排放。

Method for separating metal and nonmetal of waste printed circuit board substrate

The invention belongs to the recycling of waste printed circuit boards, in particular to a separation method of metal and nonmetal of waste printed circuit board substrates. The invention uses organic acid aqueous solution and oxidizing agent were prepared by liquid medium, through the waste printed circuit board substrate copper rivets and copper foil surface part and the liquid medium and the reaction solution of non metal material copper rivets and copper foil and waste printed circuit board obtained by separation of non-metallic materials of waste printed circuit board processing and fall off from the waste printed circuit board substrate copper rivets and electrolytic copper foil; liquid medium after use, Recyclable liquid medium copper liquid medium after electrolysis can be recycled. The method has mild reaction conditions, simple operation, easy to control; non metallic materials of liquid medium on waste printed circuit board substrate without damage, the complete separation of copper and copper rivets and non metallic materials, no \three wastes\ emissions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废旧印刷线路板的回收，特别涉及。
技术介绍
近年来由于全球电子设备的使用量急剧增加，致使电子电器设备，如电视机、电脑、手机和电子娱乐设备等的废弃量也迅猛增长。据估计，目前我国主要电子废弃物年产生量为150万吨，约占我国生活垃圾年产总量的1%，并以每年13%~15%的速度增长。在电子废弃物中，线路板的回收利用是最复杂的，但也是最具有价值性的，因为它含有铜、铅、锡、铬、镉、萊、镍、金、银、钮等贵重金属。印刷线路板(Printed circuit Bonds, PCBs)是由树脂和玻璃纤维材料制备的基板、基板上的铜铆钉和铜箔以及电子元器件等构成。印刷线路板广泛地应用于信息、通讯、电子、军事、航天等领域。随着科学技术的不断发展以及各个领域需求印刷线路板的不断扩大，所产生的废旧印刷线路板的数量也急剧增长。一方面废旧印刷线路板中的多种有毒有害物质必须经过回收处理；另一方面废旧印刷线路板基板中的重金属元素又具有极高的资源回收利用价值，是一种潜在的二次资源。因此，合理有效的回收废旧印刷线路板对经济和环保都有着重要的意义。废旧印刷线路板的回收处理一般经过拆解、分选和回收再利用的过程。首先通过机械拆解将废旧印刷线路板上的电子元器件从基板上拆除，接着对已拆解了电子元器件的基板通过物理或化学等方法对基板及铜铆钉和铜箔进行分选，最后对分选后的各组分进行处理和回收。目前对拆除电子元器件后的废旧印刷线路板基板进行分选的方法有机械物理分选、火法冶金分选和湿法冶金分选等方法。机械物理分选法能够对金属与非金属实现较好地分离，其流程简单，对环境无破坏，但是分选时要对废旧印刷线路板基板进行粉碎，分选后所得各组分的纯度不高，不能直接被工业再利用。火法冶金分选法只对金属具有很好的回收效果，高温下非金属材料易发生分解，而且非金属材料分解后形成的物质对人体和环境都有较大危害。湿法冶金分选法的工艺原理是利用具有氧化性的溶液在一定条件下将基板浸于溶液中，然后提纯浸出液中的金属离子，从而实现废旧印刷线路板的资源化处理。但用硝酸、硫酸等强酸和双氧水来浸出基板中的金属时，基板非金属材料一方面会发生氧化而被破坏；另一方面溶解的金属离子还会破坏基板上非金属材料的分子结构使非金属材料性能降低。若用氨水浸出基板上的金属时，由于氨气极易挥发，易造成二次环境污染。在有氧化剂存在时，有机酸在室温条件下能选择性的与金属铜发生络合反应，且不破坏非金属材料，得到单一纯净的铜的络合物溶液。因此本专利技术选用在有氧化剂存在时，用有机酸来与废旧印刷线路板基板上的铜铆钉和铜箔发生反应，使废旧印刷线路板基板上的铜铆钉和铜箔与非金属 材料分离，同时其液体介质中铜的络合物可经电解回收，电解后的液体介质可循环使用；既不破坏非金属材料，高效回收金属铜，又避免了 “三废”的排放，环境友好。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用在有氧化剂存在时，用有机酸水溶液与废旧印刷线路板基板上的铜铆钉和铜箔进行选择性部分反应，使铜铆钉和铜箔与废旧印刷线路板上的非金属材料分离，从而提供一种工艺简单、反应条件温和、价格低廉且环境友好的废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离方法。 本专利技术是利用在有氧化剂存在时，用有机酸与金属铜在室温条件下发生络合反应的性质，用有机酸水溶液和氧化剂进行配制得到液体介质，通过废旧印刷线路板基板上的铜铆钉和铜箔的表面部分与液体介质反应溶解而使铜铆钉和铜箔与废旧印刷线路板的非金属材料分离，得到经处理的废旧印刷线路板的非金属材料和从废旧印刷线路板基板上脱落的铜铆钉及铜箔；电解使用后的液体介质，可回收液体介质中的铜；电解后的液体介质可循环使用。本专利技术的液体介质对废旧印刷线路板基板的非金属材料无破坏，铜铆钉和铜箔与非金属材料完全分离，同时避免了“三废”的排放。本专利技术反应条件温和，操作简单，便于控制，原料价格低廉，液体介质可重复使用，环境友好。本专利技术的废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离方法为:在容器中配制pH值为2-5的有机酸水溶液，将带有铜铆钉和铜箔的废旧印刷线路板的单层基板和/或多层基板浸没在所述的有机酸水溶液中；在室温、避光条件下，边搅拌边向其中逐滴加入氧化剂水溶液或通入氧化剂气体，配制得到浸有废旧印刷线路板基板的液体介质体系；在观察到铜铆钉和铜箔的表面有气泡生成后，仍继续滴加氧化剂水溶液或通入氧化剂气体，直到铜铆钉和铜箔脱离废旧印刷线路板基板后，停止滴加氧化剂水溶液或停止通入氧化剂气体；取出经处理的废旧印刷线路板基板，分离出液体介质中脱落的铜铆钉和铜箔。所述的分离出液体介质中脱落的铜铆钉和铜箔后的液体介质，经电解，回收液体介质中的铜。所述的经电解并回收液体介质中的铜后的液体介质，可循环用于上述废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离使用。所述的搅拌为磁力搅拌、机械搅拌和超声振荡中的一种或几种，其中优选使用超声振荡。所述的有机酸为甘氨酸、柠檬酸、醋酸、甲酸、草酸(乙二酸)、丙酸、丙二酸、琥珀酸(丁二酸)、酒石酸(2，3- 二羟基丁二酸)和丁酸中的一种或几种。所述的氧化剂水溶液为过氧化氢水溶液、过氧化苯甲酸、过氧化二琥珀酸、叔丁基过氧化氢和过氧化二苯甲酰水溶液中的一种或几种。所述的氧化剂气体选自氧气、臭氧、氧气和臭氧的混合气体、氧气和氮气的混合气体(其中氧气的含量不小于400mg/L)、氧气和二氧化碳的混合气体(其中氧气的含量不小于400mg/L)、臭氧和氮气的混合气体(其中臭氧的含量不小于5mg/L)、臭氧和二氧化碳的混合气体(其中臭氧的含量不小于5mg/L)中的一种或几种。本专利技术的废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离方法具有如下特点:(I)所用试剂为有机酸和氧化剂，化学性质和反应条件温和，反应过程中避免了“三废”的排放，对废旧印刷线路板基板上的非金属材料基本无破坏，铜铆钉和铜箔与非金属材料易于分离。(2)整个处理过程不需对非金属材料进行机械破碎，所用装置简单，操作容易，易于控制，成本低廉。(3)使用后的液体介质易于处理，可重复使用，环境友好。【具体实施方式】实施例1在容器中配制pH值为5的甘氨酸水溶液，将带有铜铆钉和铜箔的废旧印刷线路板的单层基板和/或多层基板浸没在所述的甘氨酸水溶液中；在室温、避光条件下，边搅拌边向其中逐滴加入过氧化氢水溶液，配制得到浸有废旧印刷线路板基板的液体介质体系；在观察到铜铆钉和铜箔的表面有气泡生成后，仍继续滴加所述的过氧化氢水溶液，直到铜铆钉和铜箔脱离废旧印刷线路板基板后，停止滴加所述的过氧化氢水溶液；取出经处理的废旧印刷线路板基板，分离出液体介质中脱落的铜铆钉和铜箔。所述的分离出液体介质中脱落的铜铆钉和铜箔后的液体介质，经电解，可回收液体介质中的铜。所述的经电解并回收液体介质中的铜后的液体介质，可循环用于上述废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离使用。实施例2在容器中配制pH值为2的醋酸水溶液，将带有铜铆钉和铜箔的废旧印刷线路板的单层基板和/或多层基板浸没在所述的醋酸水溶液中；在室温、避光条件下，边搅拌边向其中逐滴加入过氧化苯甲酸水溶液，配制得到浸有废旧印刷线路板基板的液体介质体系；在观察到铜铆钉和铜箔的表面有气泡生成后，仍继续滴加所述的过氧化苯甲酸水溶液，直到铜铆钉和铜箔脱离废旧印刷线路板基板后，停止滴加所述的过氧化苯甲酸水溶液；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离方法，其特征是：在容器中配制pH值为2?5的有机酸水溶液，将带有铜铆钉和铜箔的废旧印刷线路板的单层基板和/或多层基板浸没在所述的有机酸水溶液中；在室温、避光条件下，边搅拌边向其中逐滴加入氧化剂水溶液或通入氧化剂气体，配制得到浸有废旧印刷线路板基板的液体介质体系；在观察到铜铆钉和铜箔的表面有气泡生成后，仍继续滴加氧化剂水溶液或通入氧化剂气体，直到铜铆钉和铜箔脱离废旧印刷线路板基板后，停止滴加氧化剂水溶液或停止通入氧化剂气体；取出经处理的废旧印刷线路板基板，分离出液体介质中脱落的铜铆钉和铜箔。

【技术特征摘要】
1.一种废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离方法，其特征是:在容器中配制PH值为2-5的有机酸水溶液，将带有铜铆钉和铜箔的废旧印刷线路板的单层基板和/或多层基板浸没在所述的有机酸水溶液中；在室温、避光条件下，边搅拌边向其中逐滴加入氧化剂水溶液或通入氧化剂气体，配制得到浸有废旧印刷线路板基板的液体介质体系；在观察到铜铆钉和铜箔的表面有气泡生成后，仍继续滴加氧化剂水溶液或通入氧化剂气体，直到铜铆钉和铜箔脱离废旧印刷线路板基板后，停止滴加氧化剂水溶液或停止通入氧化剂气体；取出经处理的废旧印刷线路板基板，分离出液体介质中脱落的铜铆钉和铜箔。2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征是:所述的分离出液体介质中脱落的铜铆钉和铜箔后的液体介质，经电解，回收液体介质中的铜。3.根据权利要求2所述的分离方法，其特征是:所述的经电解并回收液体介质中的铜后的液体介质，用于废旧印刷线路板基板的金属与非金属的分离使用。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永梅，彭中樑，曹新宇，易丹青，贺丹，王斌，王佛松，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：