废电路板处理常用的机械设备
破碎及筛分设备
对于机械分离技术来讲,各种材料尽可能充分地单体解离是高效率分选的前提。
破碎程度的选择不仅影响到破碎设备的能源消耗,还将影响到后续的分选效率,所以说破碎是关键的一步。
常用的破碎设备主要有锤碎机、锤磨机、切碎机和旋转破碎机等。由于拆除元器件后的废电路板主要由强化树脂板和附着其上的铜线等金属组成,硬度较高、韧性较强,采用具有剪、切作用的破碎设备可以达到比较好的解离效果,如旋转式破碎机和切碎机。
瑞典的Scandinavian Recycling AB(SR)开发了一种旋转式破碎机[5 ] ,在中间转筒周围安装着一套能够自由旋转的压碎环,依靠压碎环与设备内壁之间的剪切作用破碎物料。使用这种破碎机可以减小解离后金属的缠绕作用。而锤磨机破碎的缺点之一是解离的金属容易缠绕成球状。
使用切碎机也可以获得好的解离效果,主要依靠旋转切刀和固定切刀之间的剪切力破碎物料,解离的金属也不易缠绕。
日本NEC 公司的回收工艺采用两级破碎,分别使用剪切破碎机和特制的具有剪断和冲击作用磨碎机, 将废板粉碎成0. 1 —0. 3mm左右的碎块。特制的磨碎机中使用复合研磨转子,并选用特种陶瓷作为研磨材料。
瑞士Result 技术公司开发了一种在超音速下将涂层线路板等多层复合制件破碎的新设备。它利用各种层压材料的冲击和离心特性不同,将多层复合材料彼此分开。
不同材料的变形情况不同,脆性材料碎成粉末,金属则形成多层球状物。
现在废电路板的破碎也开始使用低温破碎技术。德国Daimler2Benz Ulm Re2search Cent re 在破碎阶段用旋转切刀将废板切成2cm ×2cm 的碎块,磁选后再用液氮冷却,然后送入锤磨机碾压成细小颗粒,从而达到好的解离效果 。
研究发现,一般破碎到0. 6mm 时金属基本上可以达到100 %的解离 ,但破碎方式和级数的选择还要视后续工艺而定。不同的分选方法对进料有不同的要求,破碎后颗粒的形状和大小,会影响分选的效率和效果。
另外,废电路板的破碎过程中会产生大量含玻纤和树脂的粉尘,阻燃剂中含有的溴主要集中在0. 6mm 以下的颗粒中 ,而且连续破碎时还会发热,散发有毒气体。因此,破碎时必须注意除尘和排风。
分选设备
分选阶段主要利用废电路板中材料的磁性、电性和密度的差异进行分选。
(1) 电选和磁选
废电路板破碎后,可以用传统的磁选机将铁磁性物质分离出来。
涡流分选机是利用涡电流力分离金属和非金属的方法,现在已被广泛地应用于从电子废弃物中回收非铁金属。它特别适用于轻金属材料与比重相近的塑料材料(如铝和塑料) 之间的分离,但要求进料颗粒的形状规则、平整,而且粒度不能太小。
静电分选机也是常用的分离非铁金属和塑料的方法,进料颗粒均匀时分选效果较好。
德国Daimler2Benz Ulm Research Cen2t re 研制了一种分离金属和塑料的电分选机,在控制的条件下可以分离尺寸小于0.1mm 的颗粒,甚至能够从粉尘中回收贵重金属,而这些粉尘在其他工艺中仅仅被当作危险废弃物 。
(2) 密度分离技术
金属充分解离后,利用材料间比重的差异可以进行分离,金属在合金状态时比重的变化对分选效果的影响不大 。
风力分选机和旋风分离器可以分选塑料和金属。风选机还可以分选铜和铝,但设备性能不太稳定,受进料影响较大。
风力摇床技术主要用于选种和选矿行业,也称重力分选机,现在也已经成功地用于电子废弃物的商业化回收。颗粒在气流作用下分层,下面的重颗粒受板的摩擦和振动作用向上移动,轻颗粒则由于板的倾斜度而向下漂移,从而将金属和塑料分离。风力摇床要求进料的尺寸和形状不能相差太大,否则不能进行有效分层。因此破碎后必须仔细分级,采用窄级别物料分别进行重选。
具体采用哪种设备更适用、更经济,要根据采用的回收工艺、设备的最佳操作条件和分选要达到的纯度和回收率来确定。
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