CN101318361A

CN101318361A - 废弃光盘中的基片回收方法

Info

Publication number: CN101318361A
Application number: CNA2008101169666A
Authority: CN
Inventors: 王志; 汪玉华; 林荣毅; 王明涌; 郭占成
Original assignee: Institute of Process Engineering of CAS
Current assignee: Institute of Process Engineering of CAS
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2028-07-22
Also published as: CN101318361B

Abstract

一种废弃光盘中的基片回收方法，涉及废弃电子产品回收技术领域。回收步骤为：将光盘置于含碱式盐或碱和醇的水溶液中进行溶胀处理；从水溶液中分出光盘基片；过滤水溶液以分出其中的金属，蒸发滤液以回收醇。优点在于，回收工艺简单、高效，能够回收用于光盘基片的所有碳酸酯，同时能回收除Al之外的所有金属。此外，所使用的处理液可以多次循环使用，使得该工艺环保、经济。

Description

废弃光盘中的基片回收方法

技术领域

本发明涉及废弃电子产品回收技术领域，特别涉及一种废弃光盘中的基片回收方法，将废弃光盘中的基片与金属层、染料层等分离、回收、再利用，有利于环保，实现了资源再利用。

背景技术

光盘是一种表面涂有特别染料层或金属层的塑料盘片，作为数据、信息存储介质，广泛应用于各行业。光盘在使用过程中因受损伤或内容的升级换代而废弃产生大量光盘固体废弃物，对环境将会构成威胁。随着废弃光盘数量的日益增多和废物分类回收管理的推进，废光盘的回收和绿色处理也日渐必要。

光盘的基本结构如图1和图2所示，一片可记录型光盘片(CD-R/RW)的主要结构为基板L1、记录层L2、金属反射层L3及保护层L4。与只读型光盘片(CD-ROM)最大不同处，在于CD-R/RW光盘片的主要目的是提供光盘刻录机记录数据，所以在盘片结构上比CD-ROM多了一层由花菁或酞菁等有机染料构成的记录层L2，不同材质的有机染料则可形成不同颜色的盘片，如金片、绿片以及篮片等。而VCD和DVD光盘片的结构也大致雷同，只不过在DVD光盘的金属反射层上面再涂布一层高分子保护层(如紫外线固化类树脂)，最后，再贴合上一片基板(其外则粘着一层印刷层，主要为有机颜料)，成为单面记录的DVD光盘片。

而在光盘片中，基板L1最常使用的材料是聚碳酸酯(PC)，又以聚碳酸酯(PC)的应用极广，单价较高，常为回收的目标。

记录层L2，是保存数据的层面，一般采用有机染料中的花菁、酞菁或偶氮染料。而金属反射层L3材料则包括铝、铜、金、银或其合金等。金属片经过模具压制，所以上面充满了许多小坑洞，所有的光盘数据是透过激光束照射在金属片上的平坦面所形成的反射差异而记录形成的。CD/VCD的保护层L4常用的材料是硫化硅橡胶，而DVD的保护层(粘合层)则一般使用UV胶作为保护层材料，目的是用来保护光盘中的反射层及记录层，防止信号被破坏。

光盘中主要物质聚碳酸酯(至少93％以上)是重要的塑料制品原料，然而，由于其表面有金属镀膜和其他有机物，不能直接利用。常采用焚烧和填埋处理，但焚烧产生的二噁英易造成大气污染，填埋则由于其难于降解而污染土壤和水资源。而通过化学和物理方法将光盘表面镀膜与基片分离，可获得有用聚碳酸酯基片，用作塑料制品原料；分离出的普通镀膜金属盐可作为化工冶金原料；对于贵金属镀膜光盘，可直接回收贵金属，经济价值更大。

目前，光盘回收的常规方法有，一是将光盘破碎，然后模制。在这种情况下，保护层和反射膜的成分也被混入该膜制品中，因而该膜制品是不透明的。因此该膜制品仅可以用于有限的用途。或采用整片机械磨片的方法对光盘进行“磨面→磨边→漂洗”。但该方法仍然停留在对VCD类等单层整块的处理上，对DVD光盘来说，必须将两层或多层基片分离，才能采用整片机械磨片的方法。

中国专利CN2785733Y给出的光盘回收方法，是将光盘由输送装置送到刨除装置，再由其中的刀具将光盘一面的表层刨除。但该法难以将DVD光盘的基片上的反射层或染料层除尽，适用范围有限，其作业过程也将造成金属层粉末的污染问题。中国专利CN1634671A中的废光盘片回收方法，是将粉碎后的光盘片，交互进行干冷处理和干热处理，再加入一种溶液使光盘片的成分因比重不同而分离。该工艺较为复杂，难以推广。

发明内容

本发明的目的在于提供废弃光盘中的基片回收方法，尤其是DVD基片的回收，在减少环境污染的同时，实现资源的回收再利用。

本发明提供一种回收废弃光盘基片的方法，回收步骤包括：

a)将光盘置于含碱或碱式盐和醇的水溶液中进行溶胀处理；

b)从水溶液中分出光盘基片；

c)过滤水溶液以分出其中的金属，蒸发滤液以回收醇。

对于光盘是DVD盘的情况，优选，在a)步骤之前包括一将所述光盘进行破损的步骤，以促进所述水溶液浸入到所述光盘的内部。进一步优选地，在所述溶胀步骤中同时进行搅拌。

破损光盘片步骤中，是以机械方式破损，机械可以为各种粉碎机或其它可以将光盘片破损成片状的其它装置如铁锤。

本发明所述的碱或碱式盐选自由NaOH、KOH、Ca(OH)₂、Na₂CO₃、K₂CO₃、NaHCO₃、KHCO₃和氨水中的任何一种或几种组成的混合物，所述醇选自由甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇中的任何一种或几种组成的混合醇。其中，在所述水溶液中，所述碱或碱式盐的含量为5％-30％重量比，优选5％-20％重量比，更优选5％-15％重量比。在所述水溶液中，所述醇的含量为30％-70％重量比，优选为40％-70％重量比，更优选为40％-50％重量比。

在一个实施方式中，反应体系密闭，溶胀是在室温下进行，并加以搅拌。溶胀与搅拌脱离时间总共为1.5-2.5天。

在一个优选的实施方式中，反应体系密闭，溶胀是在40-65℃的温度下进行，并加以搅拌，搅拌速度为120-130r/min。溶胀与搅拌脱离时间总共为5-9h。

本发明的回收废光盘基片方法，其中光盘片是指CD、VCD或DVD盘片。

本发明的回收光盘的方法简单、高效，能够回收用于光盘基片的所有碳酸酯，同时能回收除Al之外的所有金属。此外，所使用的处理液可以多次循环使用，使得该工艺环保、经济。

附图说明

图1为已知的CD/VCD光盘片的结构示意图；

图2为已知的DVD光盘片的结构示意图；

图3为本发明的废弃光盘基片回收方法流程图。

具体实施方式

下面以DVD光盘为例，给出本发明的具体实施方式。

如图3所示，该具体实施方式包括破损DVD光盘片步骤、复合溶胀步骤、以及分离回收步骤。

在破损步骤中，可以将废DVD光盘片以机械方式随机破裂成片状，例如，用破碎机将盘片破碎成面积约2×5cm的碎片。在实际生产中，也可以碾压机碾压堆积的光盘，以便在光盘的表面制造裂纹，使得在继后的溶胀步骤中，溶液可以较容易地进入到双层聚碳酸酯之间而与粘结剂层作用。

在溶胀步骤中，将上述破损后的光盘片置于含碱和醇的水溶液中。浸泡适宜的时间，使得水溶液能够浸入到光盘内部，与光盘中的粘结剂充分作用。溶胀步骤可以在室温下进行，也可以在加热下进行。对于加热的情况，其温度优选不高于溶液中所含的醇的沸点。溶胀的时间与温度有关，对于室温溶胀的情况，一般需要36-60小时。若是在加热的情况下，则溶胀时间可以相应地缩短。所用时间的长短还与碱和醇的浓度有关。但是，溶胀是否充分可以通过肉眼观察很容易确定：当上述盘片上的染料充分溶解于处理液中和盘片上的金属薄层成碎片状时，盘片夹层间的粘合剂充分反应了，就可以认为溶胀充分。

溶胀步骤通常是在敞开体系中进行。对于不用加热的情况，也可以在一密闭体系中进行。对于需要加热的情况，在将体系温度稳定控制在合适的温度之后，也可以密闭该体系，以减少醇的挥发。

该溶胀步骤优选在搅拌的条件下进行。

分离回收：待光盘中的金属层、染料层、粘合层以及印刷层完全脱离塑料基片后，过滤上述复合体系，分离出光盘基片，并将其水洗、捞起及干燥之后，得到基本上洁净透明的塑料基片。再将滤液静置分层，分离出上面的澄清溶液加以蒸发以回收其中的醇，下层混合物经进一步处理以回收金属。

可根据需要进行金属纯化回收。例如可利用电解方式使金属吸附于电解槽的阴极，而后再将阴极沉积的金属集中熔融成金属块，获得纯度较高的金属成分。

实施例1

用机械方式如破碎机将DVD光盘破损(CD/VCD除外)成片状。然后取上述被剥离开的光盘片，置于预先配置的含30wt％NaOH和70wt％乙醇的溶胀液(溶液体积以完全浸渍光盘片为准，以下均同)中，然后将此溶胀液升温到65℃，浸泡6h后进行搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌时间2h。然后上述溶液中的光盘片取出后水洗，得洁净透明的塑料基片。最后蒸发乙醇溶液以回收醇。

实施例2

方法如实施例1，将破损的光盘片置于含5％NaOH和30％甲醇的溶胀液中，在室温下浸泡60h后进行搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌时间4h，其它步骤以及所得结果同实施例1。

上述加热条件下的实验结果合格率(其中，合格率为处理后所得到的完全洁净透明的塑料基片重量与处理前的光盘片总重量的百分比)大于98％，而室温条件下的合格率约95％；对上述处理后的基片及光盘的原始基片分别用电子探针进行扫描，结果无明显区别。

本发明首次将碱与醇相结合，从废弃光盘中除去粘结剂及染料记录层与金属反射层，以回收聚碳酸酯，取得了意想不到的效果。需要强调的是，在上述数值范围内的所有操作条件都能实施本发明。该操作的效果无需借助复杂的分析检测，只需通过肉眼观察取出的样品即可判断。因此上述描述已充分地披露本发明，不再需要另外的实施例。

由上述可知，利用本发明回收光盘基片的方法可以实现光盘片中可利用资源的回收使用，避免资源的浪费，减少其对土壤及水源的污染，符合环保的要求。

Claims

1、一种回收废弃光盘基片的方法，其特征在于，回收步骤为：

a)将光盘置于含碱式盐或碱和醇的水溶液中进行溶胀处理；

b)从水溶液中分出光盘基片；

c)过滤水溶液以分出其中的金属，蒸发滤液以回收醇。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于光盘是DVD盘的情况，在a)步骤之前将光盘进行破损，以促进水溶液浸入到光盘的内部。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述溶胀处理中同时进行搅拌。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱或碱式盐选自由KOH、NaOH、Ca(OH)₂、Na₂CO₃、K₂CO₃、NaHCO₃、KHCO₃和氨水中的任何一种或几种组成的混合物；所述醇选自由甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇中的任何一种或几种组成的混合醇。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在水溶液中碱或碱式盐的含量为5％-30％重量比。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在水溶液中碱或碱式盐的含量为5％-20％重量比。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在水溶液中碱或碱式盐的含量为5％-15％重量比。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述水溶液中醇的含量为30％-80％重量比。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在水溶液中醇的含量为40％-70％重量比。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在水溶液中醇的含量为40％-50％重量比。

11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶胀处理是在室温或室温至65℃范围内的温度下进行。