專利名稱：破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒再生板材的制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒再生板材的制備裝置，對廢舊印刷電路板的基板材料進(jìn)行回收再利用，制備的板材可用作絕緣材料，家具及建筑裝飾材料。屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域中的工業(yè)廢棄物處理、資源化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子信息業(yè)的高速發(fā)展，出現(xiàn)新型固體廢棄物—電子廢棄物包括各種廢舊電腦、通信設(shè)備、電視機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)以及單位淘汰的電子儀器儀表等。據(jù)專家估計，我國目前每年報廢的電冰箱、洗衣機(jī)、計算機(jī)、空調(diào)等電器約2800余萬臺，廢棄電子電器總量達(dá)100萬噸，而其中印刷電路板大約占總量的4％。
廢舊印刷電路板中含有銅、金、銀、鈀等十幾種回收價值較高的金屬。如廢舊手機(jī)電路板中含有銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、鈀(Pd)等有價金屬，含量為含金280g/t、銀2kg/t、銅1000g/t、鈀100g/t。金礦的含金量即使品位低至3g/t也有開采價值，而經(jīng)選礦得到的精礦含金量也只有70g/t左右。我國鉑族金屬的平均品位只有0.4g/t，世界鉑族金屬礦的品位0.6-23g/t，銅礦、銀礦也達(dá)不到上述含量。
在印刷電路板中，金屬的含量高達(dá)40％，而自然界中的富礦金屬含量也不過3-5％。最多的是銅，此外還有金、鋁、鎳、鉛、硅金屬等，其中不乏稀有金屬。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，每噸廢舊電路板中含金量達(dá)到1000克左右?，F(xiàn)在，隨著工藝水平提高，成本降低，每噸廢電路板中仍可提煉出300克左右的金，市價約合3萬元左右。因此，所謂“電子廢物”中蘊(yùn)含的金屬是天然礦藏的幾十倍甚至幾百倍。目前，研究者研究的重點是主要集中在廢舊印刷電路板中稀貴金屬及有價金屬的回收上，而忽視非金屬材料的回收和再利用問題。
目前，多采用破碎的方法分離印刷電路板中的金屬和非金屬，主要是回收其中的金屬，而廢舊印刷電路板的基板材料顆粒作為垃圾丟掉。由于印刷電路板(PCB)的基板材料，作為一種熱固性復(fù)合材料(SMC)難于熔化和溶解，另一方面，SMC中包含大量的玻璃纖維等無機(jī)成分，熱值較低，無法使用焚燒的方法來處理；填埋是目前大規(guī)模處理廢舊印刷電路板的主要方法，但把廢舊印刷電路板的基板材料當(dāng)作垃圾丟掉，會造成大量的資源浪費和環(huán)境污染。文獻(xiàn)《印刷電路板廢棄物的熱解及其產(chǎn)物分析》(孫路石，陸繼東等，《燃料化學(xué)學(xué)報》2002年第3期)和文獻(xiàn)《印刷電路板基材的熱解實驗研究》(彭科等，《環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備》2004年第5期)介紹了用熱解方法處理廢舊印刷電路板。該方法主要是使印刷電路板中的高分子材料裂解成小分子烷烴，合理回收后可作燃料和化工原料使用；同時印刷電路板中玻璃纖維等無機(jī)物大多不發(fā)生變化，還是以固體廢棄物形式存在。由于在印刷電路板中含少量的高分子有機(jī)材料，并且在熱解過程中產(chǎn)生很多的有害氣體(如多溴二苯醚可生成多溴代二苯并二惡烷及多溴代二苯并呋喃)。因此，該方法存在成本高、工藝復(fù)雜，造成二次環(huán)境污染等問題，并不是處理廢舊印刷電路板的基板材料的最理想的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于從資源的再生利用和環(huán)境保護(hù)這兩個角度出發(fā)，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒再生板材的制備裝置，以粉碎后的廢舊印刷電路板的基板材料顆粒為原料，采用熱擠壓方法使廢舊印刷電路板的基板材料熱固化為板材。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的裝置包括液壓系統(tǒng)和加熱成型模具系統(tǒng)兩部分，其中液壓系統(tǒng)采用液壓機(jī)和壓頭，對模具內(nèi)的破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒進(jìn)行施加壓力，加熱成型模具系統(tǒng)包括模具、加熱體、熱電偶及加熱電源及控溫設(shè)備，對模具進(jìn)行加溫控溫。
液壓機(jī)與壓頭連接，通過調(diào)節(jié)油壓對壓頭施加壓力，對模具內(nèi)的廢舊印刷電路板的基板材料顆粒進(jìn)行加壓。加熱成型模具系統(tǒng)中在模具中安放加熱體和熱電偶，加熱電源及控溫設(shè)備與加熱體和熱電偶連接，通過模具對廢舊印刷電路板的基板材料顆粒進(jìn)行加溫和控溫。
制備再生板材時，采用已被粉碎了的廢舊印刷電路板的基板材料顆粒作原料，或者采用在基板材料顆粒中加有重量百分比不超過10％的固化劑的混合物料作原料，將原料放入帶有加熱體的模具中，通過壓頭對原料進(jìn)行壓實。然后，通過加熱電源及控溫設(shè)備對模具加溫，通過熱電偶控溫，把模具加熱到150℃-300℃。在加熱過程中，通過液壓機(jī)對壓頭不斷施加壓力，在20～70Mpa壓力下保溫10分鐘-15分鐘，關(guān)掉電源，開始冷卻。待冷卻到100℃以下，卸載壓力、起模，即可得到利用破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒制備的再生板材。
本發(fā)明采用液壓機(jī)對壓頭施加壓力，可以根據(jù)板材的尺寸和需施加壓力大小確定液壓機(jī)的壓力。
本發(fā)明的加熱電源可采用兩相或三相交流電，采用可控硅電壓調(diào)整器控制加熱體的電壓，控溫系統(tǒng)的溫度控制精度為正負(fù)2℃；本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單，可以利用破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒為原料制備再生板材，工藝簡單，制備的再生板材可用來制作家具、組合板、地板磚、等建筑裝飾材料，也可以用作絕緣材料。


圖1為本發(fā)明廢舊印刷電路板的基板材料顆粒再生板材的制造裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1為液壓系統(tǒng)，2為加熱成型模具系統(tǒng)，3為壓頭，4為液壓機(jī)，5為模具，6為加熱體，7為熱電偶，8為再生板材的原料，9為加熱電源及控溫設(shè)備，10為控溫系統(tǒng)與熱電偶之間的連接導(dǎo)線，11為電源與加熱體之間的連接導(dǎo)線。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括液壓系統(tǒng)1和加熱成型模具系統(tǒng)2兩部分，其中液壓系統(tǒng)1包括液壓機(jī)4和壓頭3，加熱成型模具系統(tǒng)2包括模具5、加熱體6、熱電偶7及加熱電源及控溫設(shè)備9。
液壓機(jī)4與壓頭3連接，通過調(diào)節(jié)油壓對壓頭3施加壓力，對模具5內(nèi)的廢舊印刷電路板的基板材料顆粒8進(jìn)行加壓。在模具5中安放加熱體6和熱電偶7，加熱電源及控溫設(shè)備9與加熱體6和熱電偶7連接，通過模具5對廢舊印刷電路板的基板材料顆粒8進(jìn)行加溫和控溫。
制備再生板材時，采用已被粉碎了的廢舊印刷電路板的基板材料顆粒，或者采用在基板材料顆粒中加有重量百分比不超過10％的固化劑的混合物料作為再生板材的原料8，將原料8放入帶有加熱體6的模具5中，通過壓頭3對原料8進(jìn)行壓實。然后，通過加熱電源及控溫設(shè)備9對模具5加溫，通過熱電偶7控溫，把模具5加熱到150℃-300℃。在加熱過程中，通過液壓機(jī)4對壓頭3不斷施加壓力，在20～70Mpa壓力下保溫10分鐘-15分鐘，關(guān)掉電源，開始冷卻。待冷卻到100℃以下，卸載壓力、起模，即可得到利用廢舊印刷電路板的基板材料顆粒制備的再生板材。
本發(fā)明通過加熱電源及控溫設(shè)備9對裝置提供電源并進(jìn)行控溫，加熱電源可采用兩相或三相交流電，采用可控硅電壓調(diào)整器控制施加到加熱體6的電壓，溫度控制精度為正負(fù)2℃。
權(quán)利要求
1.一種破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒再生板材的制備裝置，包括液壓系統(tǒng)(1)和加熱成型模具系統(tǒng)(2)兩部分，其特征在于液壓系統(tǒng)(1)包括液壓機(jī)(4)和壓頭(3)，加熱成型模具系統(tǒng)(2)包括模具(5)、加熱體(6)、熱電偶(7)及加熱電源及控溫設(shè)備(9)，液壓機(jī)(4)與壓頭(3)連接，通過調(diào)節(jié)油壓對壓頭(3)施加壓力，對模具(5)內(nèi)的廢舊印刷電路板的基板材料顆粒(8)進(jìn)行加壓，在模具(5)中安放加熱體(6)和熱電偶(7)，加熱電源及控溫設(shè)備(9)與加熱體(6)和熱電偶(7)連接，通過模具(5)對廢舊印刷電路板的基板材料顆粒(8)進(jìn)行加溫和控溫。
全文摘要
一種破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒再生板材的制備裝置，包括液壓系統(tǒng)和加熱成型模具系統(tǒng)兩部分，其中液壓系統(tǒng)采用液壓機(jī)和壓頭，對模具內(nèi)的廢舊印刷電路板的基板材料顆粒進(jìn)行施加壓力，加熱成型模具系統(tǒng)包括模具、加熱體、熱電偶及加熱電源及控溫設(shè)備，對模具進(jìn)行加溫控溫。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單，利用破碎廢舊印刷電路板的基板材料顆粒為原料制備的再生板材，可用來制作家具、組合板、地板磚、等建筑裝飾材料，也可以用作絕緣材料。
文檔編號B29C43/52GK1654182SQ20051002378
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者許振明, 李佳 申請人:上海交通大學(xué)