废弃线路板资源化分离过程研究

论文摘要

随着社会经济的迅速发展,电子产品的更新速度不断加快,给环境保护和资源回收带来了极大的压力。作为电子产品主要组成部分的线路板具有危害性和资源性的双重特点,开展有关废弃印刷电路板的回收处理技术的研究也就成为亟待解决的问题。本论文以废弃线路板为研究对象,将废弃线路板破碎后,采用多种检测手段分析废弃线路板组成,确定其资源特性;在传统机械破碎法的基础上结合化学溶胀法,对定制的标准板和废弃线路板中金属与非金属基板的强化分离进行了研究。实验过程中,使用溶剂D、溶剂F(溶剂D和F为实验室中自行配制的溶剂)和乙二胺等十种不同溶剂在一定温度和时间下浸泡定制的标准线路板,考察了不同溶剂浸泡条件对线路板铜箔与基板间剥离强度的影响,并筛选出四种有代表性的溶剂作为化学溶胀剂,即溶剂D、溶剂F、丙酮和水;比较了传统的机械破碎法和化学溶胀法处理线路板所需的破碎时间、颗粒的单体解离度、产品累计产率以及不同粒径下金属含量。研究结果表明:化学溶胀法能够大幅降低剥离强度,减少所需的破碎时间,在较短的时间内获得稳定的粒度分布,提高颗粒的单体解离度,溶胀剂的效果为:溶剂D>溶剂F>丙酮>水;浸泡时间越长,浸泡温度越高对剥离强度的降低越有利;使用溶剂D在150℃,3h或140℃,5h的浸泡工艺下,即可实现铜箔与基板的自动脱落。本文所研究的化学溶胀法处理废弃线路板,实现了线路板中金属与非金属基板的高效分离,操作简单,环境污染小,能耗低,溶胀剂可以循环使用,为后续分选回收奠定了基础,是一种环境友好、经济可行的物理回收技术,具有较强的实用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 废弃线路板的组成
• 1.2.1 部分元素分析
• 1.2.2 环氧树脂
• 1.2.3 固化剂
• 1.2.4 固化剂促进剂
• 1.3 废弃线路板的危害及应对措施
• 1.3.1 废弃线路板的危害
• 1.3.2 国内外的应对措施
• 1.4 废弃线路板资源化回收方法简介
• 1.4.1 机械法
• 1.4.2 火冶法
• 1.4.3 湿法冶金回收
• 1.4.4 氨—硫代硫酸盐浸出法
• 1.4.5 生物法
• 1.4.6 液膜萃取法
• 1.4.7 热解法
• 1.5 我国电子电器废弃物处理处置存在的问题
• 1.6 本文的主要研究内容
• 第二章 实验原料及研究方法
• 2.1 实验原料、试剂和仪器
• 2.1.1 原料来源
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 拆解
• 2.2.2 化学溶胀
• 2.2.3 破碎和筛分
• 2.2.4 实验中的表征方法
• 第三章 废弃线路板的组成分析
• 3.1 废弃线路板组成元素分析
• 3.1.1 X 射线荧光光谱分析结果
• 3.1.2 原子发射光谱全扫描分析结果
• 3.1.3 金属元素定量分析结果
• 3.2 废弃线路板的X 射线衍射分析结果
• 3.3 废弃线路板的热重分析结果
• 3.4 废弃线路板的傅立叶红外光谱分析结果
• 3.5 废弃线路板的组成
• 3.6 本章小结
• 第四章 机械法处理废弃线路板的研究
• 4.1 铜箔与基板间的剥离强度分析
• 4.2 破碎时间的优化
• 4.3 破碎产品累计产率分析
• 4.4 破碎产品解离状况分析
• 4.5 不同粒级下金属含量分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 化学溶胀法处理废弃线路板的研究
• 5.1 化学溶胀剂的筛选
• 5.2 化学溶胀对剥离强度的影响
• 5.2.1 浸泡温度对剥离强度的影响
• 5.2.2 浸泡时间对剥离强度的影响
• 5.3 化学溶胀对破碎时间的影响
• 5.4 化学溶胀对破碎产品累计产率的影响
• 5.5 化学溶胀对破碎产品解离状况的影响
• 5.6 不同粒级下金属含量分析
• 5.7 化学溶胀降低剥离强度机理性探索
• 5.8 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 附录
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢