隨著信息技術的發(fā)展，電子產品的種類和數(shù)量猛增，更新?lián)Q代速度加快，因而產生了大量的電子廢棄物，作為電子產品主要構成部件的印刷線路板廢棄量與日俱增。

印刷線路板一般是覆銅絕緣板（基板材料為玻璃纖維強化樹脂），板上裝配有多種電子元件，含有多種貴重金屬（金、銀和鈀等）、稀有金屬（鈮和鉭等）和大量的基本金屬（銅、鐵和鋁等），隨意丟棄或處理處置方法不當既污染環(huán)境，又造成資源流失。相對于從原礦中提取這些金屬來說，對廢印刷線路板進行回收處理所需要的能耗較少，回收過程中產生的二次廢物量也少，可以獲得很好的環(huán)境和經濟效益，達到節(jié)省資源、廢棄物減量和降低環(huán)境污染等多重目的。目前我國廢印刷線路板的資源化研究尚處于起步階段，急需開發(fā)回收其中有價值的物質、控制其環(huán)境污染的技術。

目前廢印刷線路板的再生利用技術包括火法冶金、濕法冶金、機械處理或幾種技術相結合，具體的工藝包括剝離法、溶蝕法、焚化法、直接冶煉法及搖洗浮選法等�；鸱ㄒ苯鸷蜐穹ㄒ苯鸺夹g都是已經發(fā)展成熟、應用很廣的技術，但這些技術在處理印刷線路板過程中會造成嚴重的二次污染：鹵化阻燃物焚燒可能產生二惡英，濕法冶金過程中產生需要后續(xù)處理的污泥、廢水等污染物，這些二次污染物的治理極大地提高了處理成本。干法機械處理不需要考慮產品干燥和污泥處置等問題，二次污染相對較小，具有很大的優(yōu)越性。

干法機械處理包括拆解、破碎和分選等過程。印刷線路板中，韌性及延展性大的玻璃纖維、樹脂（基板材料）和硬度大的金屬（元器件及導線等）的同時存在使廢印刷線路板破碎困難，剪切式破碎機成為優(yōu)先的選擇。另外，印刷線路板的組成材料間密度和電導率差異都很大，因此破碎后可以根據(jù)密度和電導率的差別進行分選。

本文研究采用剪切式破碎和電力分選技術實現(xiàn)廢印刷線路板干法機械分離的可行性。分離后的金屬可以送冶煉廠冶煉提純，作為冶煉有用金屬的重要資源；樹脂可用做涂料、鋪路材料、建材或塑料的填料等，或是作為增強材料和絕緣膠粘材料重新利用。

1 試驗

1.1試驗設備和物料

1.1.1試驗物料

試驗物料為帶有各種電子元器件的廢印刷線路板。為了防止污染和破碎機刀具的過度磨損，先將廢板上的大塊鐵板、部分電池、電容拆解掉，然后將廢印刷線路板切割成約10cm×10cm的小塊，用于破碎試驗。

破碎后的物料經篩分后，取-14+20目、-20+30目、-30+60目、-60+120目和-120+200目5個級別用于電選。

1.1.2試驗設備

實驗室小型剪切式破碎機；3TZX-40型旋振篩；單輥筒電暈電選機：采用多元電暈-靜電復合電極，分選電壓0～60kV連續(xù)可調，分選圓筒轉速30～300r/min連續(xù)可調。

1.2試驗過程

分別測定破碎篩分后的5個級別物料的單體解離度。

每個級別稱取400g物料，通過振動給料器均勻給到旋轉電極表面，盡量保持單層，使每個顆粒均勻受到電場力。5個級別物料分別試驗。由于銅粉和玻璃纖維、樹脂在外觀上差異明顯，根據(jù)分選效果不斷調整分選參數(shù)（電壓、輥筒轉速和進料速度等），直到每個級別獲得較好的分選效果。而后將各產品分別稱重，計算產率，在光學顯微鏡下進行初步分析，并測定金屬含量。

1.3試驗評價指標

破碎試驗評價指標為不同粒徑范圍內金屬和玻璃纖維強化樹脂的單體解離度，電選試驗評價指標為各產品的產率和主要金屬含量（品位）。

單體解離度采用顆粒計數(shù)法在光學顯微鏡下測定，金屬含量用原子吸收光譜法測定。

2 結果與分析

2.1不同粒徑顆粒的單體解離度

圖1是幾個級別物料在光學顯微鏡下測定單體解離度的照片，表1是不同粒徑顆粒的單體解離度。

由表1和圖1可見，破碎至+14目時，許多覆銅線、鍍銅膜都還在玻璃纖維強化樹脂顆粒上，物料解離度很差；-30+60目時已經基本解離，60目以下解離較完全，偶爾玻璃纖維強化樹脂顆粒上覆有一點銅膜�？梢姀U線路板由于不同材料界面間結合力相對較小，解離較容易。

圖1顯微鏡下測定單體解離度

表1金屬和玻璃纖維強化樹脂的解離度

2.2電選試驗結果

圖2為電選分離后各級別物料的照片，由圖2可見：

對于-14+20目和-20+30目級別，因為顆粒還未完全解離，分選效果不好，在許多樹脂顆粒上有一層很薄的銅膜，很容易進入導體部分，致使導體部分純度降低。

-30+60目物料玻璃纖維、樹脂與金屬解離的很好，分選效果較好，導體部分呈銅黃色，金屬多為粒狀與細條狀；非導體部分為絲狀玻璃纖維或片狀樹脂。

-60+120目、-120+200目物料分選效果更好：導體部分純度高，基本全部為金屬；非導體部分無明顯的金屬物，只是部分絮狀長纖維中夾有極少量金屬屑。

表2為各級別原始物料中Cu、Au、Ag和Sn4種金屬的含量及經過一次分選后各產品中金屬的含量及回收率。

圖2各級別物料電選后產品

表2電選結果

由表2可知：

Cu 基本集中在-20+30目和-30+60目粒級范圍內，入料中的含量分別為27.25%和31.03%，-14+20目、-60+120目、-120目原始含量相對較少。經過一次選別后，-20+30目粒級導體部分Cu的含量達44.5%，回收率81.65%；-30+60目粒級導體部分Cu的含量達 57.62%，回收率80.25%，選別效果很好。幾個粒級中非導體部分Cu的含量很低，且粒度越細，含量越低�？梢娏６仍郊殻x別效果越好。

Au主要富集在-30+60目和-120+200目2個粒級中，+30目粗粒級中含量很少。經過一次選別后，-30+60目粒級導體部分Au的含量達0.058%，回收率63.41%；-120+200目粒級導體部分Au的含量達0.71%，回收率62.92%。

Ag主要富集在-30+60目和-60+120目細粒級中，粗粒級中含量很少。經過一次選別后，-30+60目粒級導體部分Ag的含量達0.36%，回收率90.28%；-60+120目粒級導體部分Ag的含量達0.4%，回收率74.65%。

Sn的原始含量隨著粒度減小而降低。其中-30+60目粒級分選效果最好，經過一次分選后，導體部分Sn的含量為8.97%，回收率97.16%。

-120+200目細粒級物料選別后導體部分產率很小，僅為6.69%，可見-120目細粒級物料中金屬含量已經非常少了。

由以上分析結果可見，廢線路板破碎后，金屬主要集中在-20+120目粒級范圍內，且該粒級范圍內分選效果最好。這一方面是由于在較粗粒級，金屬和玻璃纖維強化樹脂解離不完全，有些玻璃纖維強化樹脂表面有一層銅膜，很容易因其導電性而混到導體產品中，粒度越粗，這種可能性越大；另一方面，與電選機適宜分選的粒度范圍有關，電選比較適宜的粒度范圍為-20+200目。這就要求在破碎過程中，選擇合適的破碎機械和工藝，盡量使物料粒度集中在-20+120目粒級范圍，使物料單體解離的同時，減少-200目過細粒級物料的含量。

3 結論

（1）根據(jù)印刷線路板中金屬和玻璃纖維強化樹脂的電性差異，可以采用電選法實現(xiàn)兩者分離，進而實現(xiàn)資源回收，減少環(huán)境污染。本研究實際驗證了廢印刷線路板電選法回收的可行性，參數(shù)的優(yōu)化有待于進一步的試驗研究。

（2）金屬主要集中在-20+120目粒級范圍內，且該粒級范圍內分選效果最好。這與物料的單體解離度和電選機適宜分選的粒度范圍有關。

參考文獻略

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