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CN113677444A - 电子/电气设备部件屑的处理方法 - Google Patents

电子/电气设备部件屑的处理方法 Download PDF

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CN113677444A
CN113677444A CN202080024185.3A CN202080024185A CN113677444A CN 113677444 A CN113677444 A CN 113677444A CN 202080024185 A CN202080024185 A CN 202080024185A CN 113677444 A CN113677444 A CN 113677444A
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青木胜志
笹冈英俊
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JX Nippon Mining and Metals Corp
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Abstract

本发明提供一种能够从电子/电气设备部件屑中选择性回收包含回收目标物质的基板屑的电子/电气设备部件屑的处理方法。本发明是一种电子/电气设备部件屑的处理方法，其特征在于，在对电子/电气设备部件屑进行磁力筛选的步骤之前，具有将电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板分离的步骤。

Description

电子/电气设备部件屑的处理方法
技术领域
本发明涉及一种电子/电气设备部件屑的处理方法，尤其涉及一种适于使用过的电子/电气设备的再循环处理的电子/电气设备部件屑的处理方法。
背景技术
近年来，就资源保护的观点而言，从废家电制品、PC、移动电话等的电子/电气设备部件屑中回收有价金属越来越盛行，并研究、提出有有效率地回收该有价金属的方法。
在电子/电气设备部件屑所包含的有价金属中，铁用于壳体、框架、部件支持材料等用途，且为电子/电气设备部件屑中包含比较多的物质，作为分离回收铁方法，已知进行使用磁力筛选的物理筛选的方法是有效的。另外，通过最先将电子/电气设备部件屑中包含比较多的铁成分去除，能够减少以后的处理步骤中的处理量，因此，磁力筛选大多在筛选初期的阶段中使用。
除铁以外，电子/电气设备部件屑中包含较多的物质为塑料。由于塑料对于轻量化有效，故而尤其是在小型家电等中壳体由塑料制成的物品较多，在电子/电气设备部件屑中也占较大的比率。因此，先将塑料去除也是有效的，另外，在磁力筛选之前增添风力筛选而提高其筛选性也作为有效的手段而为人所知(例如参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-059082号公报
专利文献2：日本特开2003-320311号公报
发明内容
发明要解决的课题
另一方面，在电子/电气设备部件屑中也包含较多的基板屑。基板屑形成有铜箔、利用镀铜而得的电路，作为以铜回收为目的的原料是重要的部件屑，但基板屑除了铜以外，也包含铁、塑料等各种物质，因此在利用筛选机进行的回收中，被回收至非意图的一侧的情况也较多，选择性回收包含回收目标物质的基板屑非常困难。
鉴于上述课题，本发明提供一种能够从电子/电气设备部件屑中选择性回收包含回收目标物质的基板屑的电子/电气设备部件屑的处理方法。
用于解决课题的方案
本发明人们为了解决上述课题而专心研究后得知：在对电子/电气设备部件屑进行粗破碎处理而获得的各种基板屑中，附着有导线的带导线的基板尤其会被磁力筛选回收至磁性物侧，而产生基板屑所包含的有价金属的损失。
基于以上见解而完成的本发明的一方案是一种电子/电气设备部件屑的处理方法，其在对电子/电气设备部件屑进行磁力筛选的步骤之前，具有将电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板分离的步骤。
发明效果
根据本发明，可以提供一种能够从电子/电气设备部件屑中选择性回收包含回收目标物质的基板屑的电子/电气设备部件屑的处理方法。
附图说明
图1是表示适于回收本发明的实施方式的带导线的基板的风力筛选装置的一例的剖视图。
图2是引导部周边的风力筛选装置的俯视图。
图3是从扩散室侧观察引导部的情况下的俯视图。
图4是引导部周边的风力筛选装置的侧视图。
图5是引导部周边的风力筛选装置的侧视图。
图6是表示使用具备引导部的风力筛选装置(有引导件)及不具备引导部的风力筛选装置(无引导件)时变更风速的情况下的带导线的基板向重量物侧的分配率的变化的曲线图。
图7是表示使用具备引导部的风力筛选装置(有引导件)及不具备引导部的风力筛选装置(无引导件)时变更风速的情况下的平板状IC向重量物侧的分配率的变化的曲线图。
具体实施方式
在本实施方式中，“电子/电气设备部件屑”是将废家电制品、PC、移动电话等电子/电气设备破碎而得的屑，且是指被回收后破碎成适当大小的屑。在本实施方式中，用于制成电子/电气设备部件屑的破碎可以由处理者自行进行，但也可以购买市场上已被破碎的部件屑等。
作为破碎方法，期望的是尽量不损坏部件形状的破碎，例如优选为使用利用剪切方式的剪切式破碎机或利用冲击方式的锤式破碎机。另一方面，属于以粉碎得较细为目的的粉碎机品类的装置不包含于本实施方式的破碎处理中。
电子/电气设备部件屑优选为破碎成最大直径100mm以下程度，进一步优选为50mm以下程度，代表直径优选为4～70mm左右或4～50mm左右。所谓“代表直径”，表示从电子/电气没备部件屑中抽选任意的100点，算出抽选的电子/电气设备部件屑的长径的平均值并反复进行5次该操作的情况下的5次的平均值。
电子/电气设备部件屑优选为通过预先进行粗破碎而以基板屑、线屑、IC、连接器等零件、金属、壳体等所使用的合成树脂类(塑料)等形态单独分离。由此，更容易在后段的处理中进行特定的单独部件的筛选，筛选效率提高。
在本实施方式中，“基板屑”是指，通过对搭载于电子/电气设备的印刷电路基板(构成为，电子部件焊接于印刷配线基板，以电子电路的形式运行)进行粗破碎处理，而进行已安装的电子部件与印刷配线基板的分离(单独分离)，结果获得的屑。印刷配线基板是指在由绝缘体制成的板上、内部遍布导体且安装电子部件之前的状态的基板。通过粗破碎处理，基板屑主要分类为(1)带导线及部件的基板、(2)带导线的基板、(3)无导线的基板这三种。在使用剪切式破碎机对电子/电气设备部件屑进行破碎处理的情况下，主要获得带导线及部件的基板及带导线的基板。在利用锤式破碎机对电子/电气设备部件屑进行破碎处理的情况下，主要获得无导线的基板。
集成电路(IC)、电阻、电容器、晶体管等安装部件固定于印刷配线基板上，但在它们中，由导线固定的部件存在与基板分离时导线及焊料的一部分残留于基板上的情况。在本实施方式中，将此种包含导线及部件的基板定义为“带导线及部件的基板”。带导线及部件的基板是除了附着有导线以外，还附着有铁制、铝制等金属制的部件的基板，若供给至磁力筛选，则很可能也被分配至磁性物(Fe屑)侧而产生有价金属的损失。因此，期望的是带导线及部件的基板再次进行破碎而进一步分离出附着于基板上的部件。再者，未进行已安装的电子部件与印刷配线基板的分离的基板包含于“带导线及部件的基板”中，“基板屑”作为“带导线及部件的基板”、“带导线的基板”及“无导线的基板”的总称。
无导线的基板是指不包含导线、部件等的基板。无导线的基板可以通过与壳体等所使用的合成树脂类相同的筛选处理进行筛选。
带导线的基板是包含导线的基板。基板由于包含铁、塑料等各种物质，故而是难以筛选的部件屑，但可以通过对该带导线的基板选择性进行分离回收，并将其用作投入冶炼步骤的原料，而提高铜的回收效率，就此方面而言，作为回收对象非常有用。然而，该带导线的基板也与带导线及部件的基板同样地由铁等形成导线的情况较多，因此，若直接供给至磁力筛选处理，则被分配至磁性物(Fe屑)侧而产生有价金属的损失。
因此，本实施方式的电子/电气设备部件屑的处理方法在进行磁力筛选的步骤之前，具有对电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板选择性进行分离回收的步骤。对带导线的基板选择性进行分离回收的步骤可以在即将进行磁力筛选步骤之前，也可以为比其早的阶段。例如，若为进行磁力筛选之前，则在本实施方式中也可以包含进行如下处理：在用于对成为电子/电气设备部件屑的原料的上述废家电制品、PC、移动电话等电子/电气设备进行粗破碎而获得处理原料的任意阶段中，进行风力筛选处理，而分离出带导线的基板。
分离出电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板的步骤优选为以使向进行磁力筛选的步骤供给的处理对象物中包含的带导线的基板成为10质量％以下，进而成为7质量％以下，进而成为5质量％以下，进而成为1质量％以下的方式分离出带导线的基板。由此，在其后进行磁力筛选的情况下，也能够抑制带导线的基板向磁性物侧混入，从而能够提高冶炼步骤中的有价金属的回收效率。
作为电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板的分离回收方法，有效的是风力筛选、利用彩色传感器、金属分类机等的相机的筛选。其中，通过使用风力筛选，能够效率良好且简易地对带导线的基板进行分离回收。
为了在风力筛选中将电子/电气设备部件屑中包含的带导线的基板更有效率地输送至轻量物侧，一般而言，优选为使风力筛选的风速比能够分离塑料的风速大10～20％，进而大12～18％左右。
但是，在带导线的基板残留有导线及焊料的一部分，因此带导线的基板的形状根据比重存在难以有效率地筛选至轻量物的情况。例如，若风速过大，则其他部件屑、例如铝箔等轻量物进一步混入，故而不优选。由此，在本实施方式中，优选为在调查电子/电气设备部件屑中的铝的状态(形状、大小)之后，对将带导线的基板作为轻量物去除那样的适当的风速个别地再调整条件。
具体而言，作为风力筛选的处理条件，优选为将风速设为15m/s以上，更优选为16m/s以上，进一步优选为16.5m/s以上。另一方面，若风速过大，则损害经济性，此外存在无法将带导线的基板效率良好地去除的情况，因此，优选为将风速设为20m/s以下，更优选为19m/s以下，进而为18m/s以下。
风力筛选可以在至少两个阶段进行。例如可以组合第一风力筛选处理与第二风力筛选处理，上述第一风力筛选处理预先分离出对物理筛选中所使用的利用相机等的色彩筛选机、金属分类机等筛选机的相机的识别性带来不良影响的粉状物及膜状物，上述第二风力筛选处理将含有有价物的板状物浓缩至轻量物侧，并将包含Fe、Al等的金属分离至重量物侧。第一风力筛选处理例如以风速为5～8m/s、优选为6～7m/s进行，第二风力筛选处理可以与上述条件相同。
第一风力筛选处理可以在即将向使用由相机辨识对象物的功能的筛选机投入筛选物之前进行，但也可以与其之前的任意筛选阶段组合而进行。例如可以与风力筛选后进行的磁力筛选、筛分处理、色彩筛选处理中的至少任一处理组合。
虽也与原料中包含的带导线的基板的含有率有关，但优选为使通过风力筛选被分配至轻量物侧的带导线的基板的比率为95％以上，进而为97％以上，进而为99％以上。能够通过将被分配至轻量物侧的带导线的基板输送至冶炼步骤，而回收带导线的基板所包含的铜等有价金属。
在图1～图5中示出适于本发明的实施方式的风力筛选机的一例。风力筛选机具备扩散室1、使扩散室1内产生气流的送风机2、向扩散室1内供给包括包含带导线的基板的板状物10在内的筛选对象物的供给部3、从供给部3的扩散室1侧的末端向扩散室1内延伸的引导部4、在扩散室1的供给部3的下方设置的重量物回收部5以及在扩散室1的下方设置在筛选对象物的供给方向的里侧的轻量物回收部6。在扩散室1的上部设置有使扩散室1内部的空气循环的送风机的马达7。
扩散室1内通过从送风机2吹送的空气而产生图1的实线箭头所表示的气流。在图1的风力筛选装置中，形成从送风机2朝向重量物回收部5侧的斜向下的气流，形成从重量物回收部5朝向引导部4的上方的向上的气流，在扩散室1的上方形成从供给口沿供给方向流动的横向的气流，形成从扩散室1的上方流向轻量物回收部6侧的向下的气流。
再者，示出送风机2配置于扩散室1的中央部附近的例子，但送风机2的位置并不限定于图1所示的例子，只要为能够使向上的气流接触供给至引导部4上的筛选对象物，并通过风力而筛选出筛选对象物中的重量物与轻量物的方案即可。
筛选对象物从供给部3的投入口被供给，一边由振动构件3a施加振动一边被供给至向扩散室1内突出的引导部4。筛选对象物在引导部4与来自引导部4的下方的向上的气流接触。通过该气流，轻量物向引导部4的上方飞起并扩散至扩散室1内，并向位于供给方向里侧的轻量物回收部6侧下落。供给至引导部4的重力比向上的气流的风力大的重量物向引导部4的下方下落，由重量物回收部5回收。图1的虚线箭头分别表示重量物与轻量物的流向。
引导部4如图2所示具有梳形形状，且具备通过熔接或螺纹紧固等而与供给部3的末端3A连接的基部4a以及从与供给部3的末端3A侧连接的基部4a向扩散室1内突出的多个突部4b。突部4b分别以从供给部3的末端3A侧趋向供给方向X而粗细(宽度)W1均匀的方式形成。期望的是包含带导线的基板的板状物从其前端从供给部3的末端3A侧飞出的时间点起尽可能多地接触气流，因此突部期望的是粗细均匀。
在各突部4b之间分别设置有供通过引导部4的气流接触筛选对象物的空间4c，且以各空间4c的宽度W2从供给部3的末端3A侧趋向供给方向X均匀的方式形成。通过具有此种形状，能够对筛选对象物更多地吹风，并且能够使其接触更均匀的空气流，因此不论轻量物的种类如何，均能够容易地将其向更上方推出。
优选为如图3所示那样，至少突部4b的下表面41b具有曲面。由此，引导部4对从引导部4的下方流动的向上的气流的空气阻力变得更小，本实施方式的包含带导线的基板的板状物10的筛选效率提高。在图3所示的例子中，突部4b的下表面41b具有曲面，与筛选对象物接触的突部4b的上表面42b具有平面。通过具有该形状，在突部4b的上表面42b筛选对象物不会卡住而能够顺利地供给，并且能够减小突部4b对从突部4b的下方朝上方流动的向上的气流的接触阻力，因此能够使气流更有效率地接触本实施方式的包含带导线的基板的板状物10。突部4b的结构除图3所示的例子以外，例如也可以为上表面42b及下表面41b均具有曲面的杆状。以能够顺利地供给并能够使气流有效率地接触为目的，也可以为倒三角形。
突部4b的粗细W1、空间的宽度W2优选为以小于包含带导线的基板的板状物10的短径的平均直径D2的方式设定，以使得作为筛选对象物的包含带导线的基板的板状物10不会从引导部4下落。
引导部4的从供给部3的末端3A侧至扩散室1的前端侧的长度L(参照图2)优选为具有作为筛选对象物的包含带导线的基板的板状物10的平均直径D1或D2，优选为长径的平均直径D1的一半以上，更优选为2/3以上的长度。引导部4的宽度W可以设为与供给部3的宽度相同。
通过将引导部4的长度L设为包含带导线的基板的板状物10的平均直径D1或D2，优选为长径的平均直径D1的一半以上，能够使来自引导部4的下方的向上气流充分接触包含带导线的基板的板状物10，因此能够使包含带导线的基板的板状物10更可靠地向引导部4的上方飞起，并向轻量物回收部6侧扩散。若长度L过长而超出所需，则存在欲向重量侧移动的金属等重量物堵塞空间4c的情况，因此优选为板状物的长径的平均直径D1的2倍以下。
再者，对于包含带导线的基板的板状物10的平均直径D1、D2，抽选筛选对象物中的板状物10的任意10点，算出抽选的10点的包含带导线的基板的板状物10的长径侧及短径侧的平均直径。反复进行5次该操作，表示5次的平均值。
具体而言，突部4b的粗细W1可以设为1～10mm，优选为2～5mm，空间4c的宽度W2可以设为1～20mm，优选为2～5mm。引导部4的长度L可以设为25～100mm，优选为40～70mm，但并不限定于上述。
如图4所示，引导部4以如下方式配置，即，使从引导部4的下方朝上方流动的气流沿相对于板状物10的下表面10A垂直的方向接触载置于引导部4的突部4b上的包含带导线的基板的板状物10的下表面10A。
通过以使气流沿垂直方向接触包含带导线的基板的板状物10的下表面10A的方式配置引导部4，气流所形成的向上气流能够最大限度地产生作用于包含带导线的基板的板状物10的力，从而能够沿着引导部4的供给方向均匀且最大限度地调整空气阻力。
如图5所示，也可以具备调节引导部4的角度的调节机构4d，以使得气流沿垂直方向接触包含带导线的基板的板状物10的下表面。由此，即便在供给部3具有倾斜的情况下，也能够使从引导部4的下方朝上方流动的气流沿垂直方向接触包含带导线的基板的板状物10的下表面10A。
作为重量物回收部5及轻量物回收部6，能够由通常可以利用的排出旋转器等构成，具体的构成并无特别限定。另外，通过利用由送风机2吹送的空气使风速15m/s以上的气流接触包含带导线的基板的板状物10的下表面10A，能够从电子/电气设备部件屑中更有效率地风力筛选出包含带导线的基板的板状物10。
根据图1所示的风力筛选装置及使用该风力筛选装置的风力筛选方法，通过具备引导部4，能够使气流效率良好地接触作为筛选对象物的电子/电气设备部件屑中的包含带导线的基板的板状物10。由此，能够将空气阻力根据迎风的方向而较大变化的包含带导线的基板的板状物10更有效率地筛选至轻量物侧(轻量物回收部6内)。
在图6及图7中示出如下两种情况下的作为含有有价物的板状物的基板及平板状IC向重量物侧的分配率的变化，上述两种情况为使用具备引导部4的风力筛选装置(有引导件)变更风速而对电子/电气设备部件屑进行风力筛选、及使用不具备引导部4的以往的风力筛选装置(无引导件)变更风速而对电子/电气设备部件屑进行风力筛选。
如图6所示，在以风速15m/s以上进行风力筛选处理的情况下，在不具备引导部4的风力筛选装置中，约3成程度移动至重量物侧，与此相对，在具备引导部4的风力筛选装置中，能够将移动至重量物侧的板状物的混入大幅减少至3％以下。在使用图1的风力筛选装置的情况下，通过将风速设为16m/s以上，能够将混入至重量侧的基板的比率进一步减少至1％以下，若为16.7m/s以上，则可以成为大致0％。
如图7所示，在以风速15m/s以上进行风力筛选的情况下，在不具备引导部4的风力筛选装置中，约9成程度移动至重量侧，与此相对，在具备引导部4的风力筛选装置中，能够将移动至重量物侧的基板的混入大幅减少至3％以下。在使用图1的风力筛选装置的情况下，通过将风速设为15.6m/s以上，能够将混入至重量侧的包含带导线的基板的板状物的比率进一步减少至1％以下，若为16.1m/s以上，则能够成为大致0％。
IC由于部分使用铁，故而有在磁力筛选中被分配至磁性物侧的情况，由此，有可能在通过磁力筛选来筛选Fe时，IC混入而使有价物的回收效率下降。通过使用本发明的实施方式的风力筛选，能够将平板状的IC也在磁力筛选前预先去除，因此能够抑制磁力筛选中的有价物的回收效率的下降。一般而言，破碎处理后的IC多数情况下最大直径小于基板，因此在使用图1的具备引导部4的风力筛选装置进行风力筛选的情况下，能够将IC更多地回收至轻量物侧，从而能够抑制向重量物侧的混入。根据本发明人们的试验，在不设置引导部4的情况下，IC向重量物的混入率为61％，与此相对，在设置有引导部4的情况下，能够将IC向重量物的混入率大幅减少至0.1％以下。
根据本发明的实施方式的电子/电气设备部件屑的处理方法，在对电子/电气设备部件屑进行磁力筛选之前，通过风力筛选处理预先将使磁力筛选的筛选效率下降的电子/电气设备部件屑中的基板、尤其是带导线的基板去除，由此能够抑制因带导线的基板混入至Fe屑、Al屑导致的磁力筛选的筛选效率的下降，从而能够减少有价金属的损失。
进而，在想要在磁力筛选之后进行涡电流筛选以回收例如Al的情况下，由于基板中包含铜，导电性较高，故而若破碎粒度较大，则在涡电流筛选中与Al同样地被分配至排斥侧。因此，有在磁力筛选中未被分配至磁性物侧而混入至非磁性物侧的基板在涡电流筛选中被分配至Al屑的情况。在本实施方式中，通过在磁力筛选及涡电流筛选的处理之前事先进行风力筛选处理，不仅能够减少磁力筛选中的基板损失，也能够减少涡电流筛选中的基板损失。因此，在磁力筛选后具有进行涡电流筛选的物理筛选步骤的情况下，尤其是本实施方式的处理能够更有利地发挥有价金属损失的减少效果。
由磁力筛选分配至磁性物中的基板优选为5％以下，更优选为3％以下，进一步优选为1％以下。通过尽可能地降低由磁力筛选分配至磁性物中的基板的比率，能够减少在其后进行涡电流筛选的情况下的基板损失。
如此，本发明并不限定于本实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内对构成要素进行变形使其具体化。另外，通过适当组合本实施方式中公开的多个构成要素，能够形成各种发明。例如，也可以适当从本实施方式所示的所有构成要素中删除若干构成要素或者适当组合各构成要素。
附图标记说明
1 扩散室
2 送风机
3 供给部
3A 末端
3a 振动构件
4 引导部
4a 基部
4b 突部
4c 空间
4d 调节机构
5 重量物回收部
6 轻量物回收部
7 排气部
10 板状物。

Claims (6)

1.一种电子/电气设备部件屑的处理方法，其特征在于，
在对电子/电气设备部件屑进行磁力筛选的步骤之前，具有将所述电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板分离的步骤。
2.根据权利要求1所述的电子/电气设备部件屑的处理方法，其特征在于，
以使向进行所述磁力筛选的步骤供给的处理对象物中的所述带导线的基板成为10质量％以下的方式，分离所述电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板。
3.根据权利要求1或2所述的电子/电气设备部件屑的处理方法，其特征在于，
将所述电子/电气设备部件屑所包含的带导线的基板分离的步骤使用风力筛选。
4.根据权利要求3所述的电子/电气设备部件屑的处理方法，其特征在于，
使所述风力筛选的风速比能够分离塑料的风速大10～20％。
5.根据权利要求3或4所述的电子/电气设备部件屑的处理方法，其特征在于，
使用剪切式破碎机或锤式破碎机对被进行所述风力筛选之前的所述电子/电气设备部件屑进行破碎处理。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子/电气设备部件屑的处理方法，其特征在于，
在所述磁力筛选之后进行涡电流筛选。
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