專利名稱：一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子廢棄物回收處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄印刷線路板的回收
處理裝置。
背景技術(shù)：
電子廢棄物回收過程最大的難題之一是印刷線路板(PCB)的回收處理，目前國內(nèi) 外舊線路板的方法主要有濕法、火法和機械法等幾種處理技術(shù)，但是這些方法都存在很大 的不足。濕法處理分為酸蝕法和選擇性浸出法酸蝕法是采用強氧化性的酸液處理廢棄印 刷線路板，回收廢棄印刷線路板中的金屬，該方法由于需要使用強腐蝕性的化學試劑，易造 成二次污染；選擇性浸出法主要是利用金和銀等貴金屬與一些配合劑(如氰化物、硫脲等) 反應(yīng)，實現(xiàn)貴金屬與普通金屬的分離，但是氰化物的毒性限制了該方法的運用，并且選擇性 浸出法只能回收貴金屬，無法回收大量的普通金屬?；鸱òǚ贌ê蜔峤夥ǚ贌óa(chǎn)生的溴化物、溴氣、二惡英和呋喃等會對空氣 造成嚴重的污染；熱解法的處理流程較為復雜，設(shè)備投資較高，所回收的金屬還需作進一步 的處理。機械法雖然具有工藝簡單、在回收過程中不需要添加化學試劑以及對環(huán)境的污染 較小等優(yōu)點，但是該方法需要特定設(shè)備，回收得到的產(chǎn)品是金屬富集體，需要繼續(xù)進行冶 金分離，故處理過程能耗較高，處理成本較高。而且，PCB的應(yīng)用朝著高密度、高精度、細孔 徑、細導線、細間距、多層化、輕量和薄型的方向發(fā)展，PCB的細導線、多層化使得金屬的解離 粒度將逐漸減小，因此對機械物理法的破碎技術(shù)及設(shè)備提出了更高的要求，同時也將會給 后續(xù)的分離帶來困難。綜上所述，鑒于PCB成分復雜，并含有一些有毒物質(zhì)，傳統(tǒng)濕法、火法及機械法工 藝在處理PCB方面存在效率低、易造成二次污染等諸多問題，因此研究技術(shù)經(jīng)濟可行、環(huán)境 友好、可工業(yè)化應(yīng)用的新技術(shù)是有效合理處理廢棄PCB的重要前提。微生物濕法冶金也稱為微生物或者細菌浸出，是利用微生物或者其代謝產(chǎn)物對某 些礦物和元素所具有的氧化、還原、溶解、吸附和吸收等作用，從礦石中溶出金屬的濕式冶 金過程。由于該方法具有成本低、無污染、操作簡便等有利因素而日益受到重視，已經(jīng)成為 從低品位或者難處理礦石中提取金、鈾、銅、鉬、鋅等有色金屬的先進技術(shù)，同時由于其具有 顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益而在世界范圍內(nèi)得到了推廣應(yīng)用和完善提高。本發(fā)明人通過試驗研究發(fā)現(xiàn)對已知菌種氧化亞鐵硫桿菌Acidthiobaci 1 Iu ferroxidans (簡稱 Τ. f 菌)和氧化硫硫桿菌 Acidithiobacillus thiooxidans (簡稱 Τ. t 菌)進行馴化培養(yǎng)后，能夠高效地從各種性質(zhì)PCB的不同顆粒中浸出Cu、Pb、Zn和Ni等金 屬的菌種，該馴化配方方法已申請中國專利，申請?zhí)枮?00910049739. 0。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、節(jié)能減排 且金屬浸出率高的，可用于微生物浸出法回收處理廢棄印刷線路板的裝置。本發(fā)明的上述目的是通過如下方案予以實現(xiàn)的
本發(fā)明人在采用微生物浸出法對廢棄印刷線路板進行回收處理時，發(fā)現(xiàn)廢棄PCB顆 粒在溶液中易沉降，顆粒間易疊加，這種情況會極大地降低PCB中金屬的浸出率，因此，發(fā) 明人針對這種情況設(shè)計了多種方案并對各種方案進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用滾筒式浸出設(shè) 備，可徹底解決PCB顆粒間疊加、易沉降的問題，且金屬浸出率高于其余方案。接著，發(fā)明人 又結(jié)合滾筒式設(shè)計，對整個微生物浸出過程進行了相應(yīng)的參數(shù)研究和調(diào)整，最終得到一種 廢棄印刷線路板的回收處理裝置。一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，包括裝載有微生物浸出液的浸出槽、滾筒、 曝氣裝置和動力裝置，其中
裝載有微生物浸出液的浸出槽包括由側(cè)板和底板構(gòu)成的長方形槽體； 滾筒包括用于裝載廢棄印刷線路板的筒體和分別安裝在筒體兩端的一對大齒輪；所述 筒體表面上設(shè)有多個小孔，當筒體浸泡如微生物浸出液時，液體可以通過小孔進出桶內(nèi)；所 述筒體上還設(shè)有進出料口；
曝氣裝置包括曝氣機和曝氣管，所述曝氣管設(shè)置在長方形槽體的底板上，并用管夾固 定于底板上；所述曝氣機和曝氣管之間通過管道連接，并設(shè)有閥門來控制曝氣運輸?shù)拈_啟 或關(guān)閉；
動力裝置包括電動機和傳動裝置，所述傳動裝置包括通過鏈條與電動機傳動連接的鏈 輪，鏈輪上設(shè)有輪軸，輪軸上還設(shè)有與鏈輪同軸同步轉(zhuǎn)動的小齒輪，所述小齒輪與設(shè)置在筒 體兩端的大齒輪嚙合；電動機啟動，通過鏈條帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，并繼而通過輪軸帶動小齒輪轉(zhuǎn) 動，小齒輪的轉(zhuǎn)動帶動與它嚙合的大齒輪轉(zhuǎn)動，最終使得筒體轉(zhuǎn)動起來。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置中，在槽內(nèi)還設(shè)有自動加熱裝置，可實 現(xiàn)對槽內(nèi)微生物浸出液的溫度控制，如自動加熱棒等。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置中，長方形槽體內(nèi)可放置多個滾筒，每 個滾筒搭配相應(yīng)的鏈輪、輪軸和小齒輪。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置中，動力裝置還可以包括減速機，電動 機與減速機通過聯(lián)軸器連接，然后再通過鏈條與鏈輪傳動連接。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置的具體工作原理如下所示
(1)用水泵向浸出槽內(nèi)加入適量自來水，作為浸取廢棄PCB的液體介質(zhì)，自來水的 加入量以能覆蓋2/3以上滾筒為準；
(2)向浸出槽內(nèi)加入培養(yǎng)基，作為浸取過程中微生物的營養(yǎng)物質(zhì)； (3)開啟曝氣機，通過曝氣管使整個浸出槽內(nèi)充氧均勻，維持浸出槽內(nèi)液體中溶解 氧量為2 3mg/L，保證微生物的正?；顒樱黄貧饬康目刂仆ㄟ^閥門來實現(xiàn)； (4)調(diào)整浸出槽內(nèi)液體的PH值，使得整個體系PH維持在2. 5左右；
(5)啟動自動加熱裝置，對浸出槽內(nèi)液體進行加熱，使得浸出槽內(nèi)液體的溫度保持 在25°C 35°C之間；
(6)向浸出槽內(nèi)接入適量已篩選和培養(yǎng)好的氧化亞鐵硫桿菌Acidthiobacilluferroxidans (簡稱 Τ· f 菌)禾口 氧化硫硫桿菌 Acidithiobacillus thiooxidans (簡 稱T.t菌)，T.f菌和T.t菌的篩選及培養(yǎng)方法已在發(fā)明人申請的另外一個中國專利 200910049739. 0 中公布；
(7)把已粉碎的廢氣PCB顆粒通過筒體上的進出料口裝入滾筒中，PCB顆粒的裝入 量約占滾筒體積的2/3;
(8)將裝有PCB顆粒的滾筒放入浸出槽內(nèi)，滾筒2/3部分進入浸出槽內(nèi)的液體里； (9)啟動電動機，通過鏈條的作用帶動滾筒滾動，滾筒里的廢氣PCB顆粒浸泡在浸
出槽的液體中，微生物對廢棄PCB顆粒進行浸取處理，在這個過程中，通過曝氣裝置維持浸 出槽內(nèi)液體的溶解氧為2 3mg/L ；
(10)浸取處理3 10天后，通過筒體上的進出料口把浸取后的PCB顆粒從滾筒內(nèi)卸 掉，再次加入新的PCB顆粒進行浸取。經(jīng)過上述浸取處理后，PCB顆粒已經(jīng)符合一般固體廢棄物的要求，可作為建材 原料用于廠區(qū)建設(shè)或用于進一步提取玻璃纖維和環(huán)氧樹脂。上述操作中，在浸取處理過程中，滾筒的轉(zhuǎn)速可視具體情況而定，一般可選擇20 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。上述操作中，浸出槽內(nèi)的浸出液在使用3 10天后，其液體內(nèi)溶有大量浸出金屬， 可將該浸出液通過水泵泵出浸出槽，泵入壓濾機內(nèi)，濾液經(jīng)過萃取和反萃，反萃貧銅液回流 到浸取槽再利用，反萃富銅液進入電解槽電解。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1.本發(fā)明的廢棄印刷線路板的回收處理裝置采用滾筒設(shè)計，可確保微生物在浸出PCB 顆粒的過程中PCB顆粒能漂浮在浸出液中，顆粒間不發(fā)生重疊，徹底解決了 PCB顆粒間疊 加、易沉降的問題，經(jīng)該裝置浸出液中銅的含量可達3. 5g/l ；
2.本發(fā)明的廢棄印刷線路板的回收處理裝置通過曝氣鼓風機的鼓風方式向浸出液中 間隙通氣，滿足菌種生長所需的空氣；
3.本發(fā)明的廢棄印刷線路板的回收處理裝置，其采用的回收處理方法較之其它方法 處理的廢棄線路板需粉碎的粒度較大，浸取之后可回收玻璃纖維和環(huán)氧樹脂，其它方法粉 碎的較細，不好回收收玻璃纖維和環(huán)氧樹脂；
4.使用本發(fā)明的裝置回收處理廢棄PCB中的有價金屬，整個過程無廢氣排放，生產(chǎn)用 水全部閉路循環(huán)，浸出渣為一般固體廢物，可作為建材原料用于廠區(qū)建設(shè)或用于進一步提 取玻璃纖維和環(huán)氧樹脂，相對于現(xiàn)有技術(shù)該裝置回收PCB中的銅可以做到節(jié)能、減排，減少 投資和更好的經(jīng)濟效益。


圖1為本發(fā)明廢棄印刷線路板的回收處理裝置的俯視狀態(tài)示意圖2為本發(fā)明廢棄印刷線路板的回收處理裝置的側(cè)面局部內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明做進一步詳 細描述。
5
如圖1和圖2所示，一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，包括裝載有微生物浸出 液的浸出槽、滾筒、曝氣裝置和動力裝置，其中
裝載有微生物浸出液的浸出槽包括由側(cè)板和底板構(gòu)成的長方形槽體1，該長方形槽體 1的底板上設(shè)有用于安放曝氣裝置的底座支撐架；
滾筒包括用于裝載廢棄印刷線路板的筒體21和分別安裝在筒體兩端的大齒輪22 ；所 述筒體表面上設(shè)有多個小孔，當筒體21浸泡入微生物浸出液時，液體可以通過小孔進出桶 內(nèi)，與筒體內(nèi)的廢棄PCB顆粒接觸；所述筒體21上還設(shè)有進出料口 ；
曝氣裝置包括曝氣機31和曝氣管，所述曝氣管設(shè)置在長方形槽體1的底板上，并用管 夾固定于底板上；所述曝氣機31和曝氣管之間通過管道32連接，并設(shè)有閥門33來控制曝 氣運輸?shù)拈_啟或關(guān)閉；
動力裝置包括電動機41和傳動裝置，所述傳動裝置包括通過鏈條421與電動機41傳 動連接的鏈輪422，該鏈輪422設(shè)置在長方形槽體1的側(cè)板上，所述鏈輪422上設(shè)有輪軸 423，輪軸423上還設(shè)有與鏈輪422同軸同步轉(zhuǎn)動的小齒輪424，所述小齒輪424與設(shè)置在筒 體21兩端的大齒輪22嚙合；電動機41啟動，通過鏈條421帶動鏈輪422轉(zhuǎn)動，并繼而通過 輪軸423帶動小齒輪424轉(zhuǎn)動，小齒輪424的轉(zhuǎn)動帶動與它嚙合的大齒輪22轉(zhuǎn)動，最終使 得筒體21轉(zhuǎn)動起來。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置中，在長方形槽體內(nèi)壁還設(shè)有自動加熱 裝置，可實現(xiàn)對槽內(nèi)微生物浸出液的溫度控制，如自動加熱棒等。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置中，長方形槽體內(nèi)可放置多個滾筒，每 個滾筒搭配相應(yīng)的鏈輪、輪軸和小齒輪。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置中，動力裝置還可以包括減速機，電動 機與減速機通過聯(lián)軸器連接，然后再通過鏈條與鏈輪傳動連接。上述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置的工作過程為
(1)用水泵向浸出槽內(nèi)加入適量自來水，作為浸取廢棄PCB的液體介質(zhì)，自來水的 加入量以能覆蓋2/3以上滾筒為準；
(2)向浸出槽內(nèi)加入培養(yǎng)基，作為浸取過程中微生物的營養(yǎng)物質(zhì)；
(3)開啟曝氣機1，通過曝氣管使整個浸出槽內(nèi)充氧均勻，維持浸出槽內(nèi)液體中溶解 氧量為2 3mg/L，保證微生物的正?；顒?；曝氣量的控制通過閥門33來實現(xiàn)；
(4)采用硫酸調(diào)整浸出槽內(nèi)液體的PH值，使得整個體系PH維持在2.5左右；
(5)啟動自動加熱裝置，對浸出槽內(nèi)液體進行加熱，使得浸出槽內(nèi)液體的溫度保持 在25°C 35°C之間；
(6)向浸出槽內(nèi)接入適量已篩選和培養(yǎng)好的氧化亞鐵硫桿菌Acidthiobacillu ferroxidans (簡稱 Τ· f 菌)禾口 氧化硫硫桿菌 Acidithiobacillus thiooxidans (簡 稱T.t菌)，T.f菌和T.t菌的篩選及培養(yǎng)方法已在發(fā)明人申請的另外一個中國專利 200910049739. 0 中公布；
(7)把已粉碎的廢氣PCB顆粒通過筒體上的進出料口裝入滾筒中，PCB顆粒的裝入 量約占滾筒體積的2/3;
(8)將裝有PCB顆粒的滾筒放入浸出槽內(nèi)，滾筒2/3部分進入浸出槽內(nèi)的液體里；
(9)啟動電動機，通過鏈條的作用帶動滾筒滾動，滾筒的轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分鐘，滾筒里的廢氣PCB顆粒浸泡在浸出槽的液體中，微生物對廢棄PCB顆粒進行浸取處理，在這個過程 中，通過曝氣裝置維持浸出槽內(nèi)液體的溶解氧為2 3mg/L ；
(10)浸取處理3 10天后，通過筒體上的進出料口將浸取后的PCB顆粒取出，再次加 入新的PCB顆粒進行浸取。經(jīng)過上述浸取處理后，PCB顆粒已經(jīng)符合一般固體廢棄物的要求，可作為建材 原料用于廠區(qū)建設(shè)或用于進一步提取玻璃纖維和環(huán)氧樹脂。上述操作中，浸出槽內(nèi)的浸出液在使用3 10天后，其液體內(nèi)溶有大量浸出金屬， 可將該浸出液通過水泵泵出浸出槽，泵入壓濾機內(nèi)，濾液經(jīng)過萃取和反萃，反萃貧銅液回流 到浸取槽再利用，反萃富銅液進入電解槽電解。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能 因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。
權(quán)利要求
1.一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，其特征在于包括裝載有微生物浸出液的浸出 槽、滾筒、曝氣裝置和動力裝置，其中裝載有微生物浸出液的浸出槽包括由側(cè)板和底板構(gòu)成的長方形槽體；滾筒包括用于裝載廢棄印刷線路板的筒體和分別安裝在筒體兩端的一對大齒輪；所述 筒體表面上設(shè)有多個小孔；所述筒體上還設(shè)有進出料口 ；曝氣裝置包括曝氣機和曝氣管，所述曝氣管設(shè)置在長方形槽體的底板上，所述曝氣機 和曝氣管之間通過管道連接；動力裝置包括電動機和傳動裝置，所述傳動裝置包括通過鏈條與電動機傳動連接的鏈 輪，鏈輪上設(shè)有輪軸，輪軸上還設(shè)有與鏈輪同軸同步轉(zhuǎn)動的小齒輪，所述小齒輪與設(shè)置在筒 體兩端的大齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，其特征在于所述長方形 槽體內(nèi)設(shè)有自動加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，其特征在于所述自動加 熱裝置為自動加熱棒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，其特征在于所述曝 氣機和曝氣管之間通過管道連接，管道上設(shè)有控制曝氣運輸開啟或關(guān)閉的閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，其特征在于所述浸 出槽內(nèi)放置有多個滾筒，每個滾筒搭配相應(yīng)的鏈輪、輪軸和小齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，其特征在于所述動 力裝置還可以包括減速機，電動機與減速機通過聯(lián)軸器連接，然后再通過鏈條與鏈輪傳動 連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種廢棄印刷線路板的回收處理裝置，包括裝載有微生物浸出液的浸出槽、滾筒、曝氣裝置和動力裝置。本發(fā)明采用滾筒設(shè)計對廢棄印刷線路板進行回收處理，可確保微生物在浸出PCB顆粒的過程中PCB顆粒能懸浮在浸出液中，顆粒間不發(fā)生重疊，徹底解決了PCB顆粒間疊加、易沉降的問題，經(jīng)該裝置浸出液中銅的含量可達3.5g/l。使用本發(fā)明的裝置回收處理廢棄PCB中的有價金屬，整個過程無廢水廢氣排放，生產(chǎn)用水全部閉路循環(huán)，浸出渣為一般固體廢物，可作為建材原料用于廠區(qū)建設(shè)或進一步提取玻璃纖維和環(huán)氧樹脂，相對于現(xiàn)有技術(shù)該裝置回收PCB中的銅可以做到節(jié)能、減排，減少投資和更好的經(jīng)濟效益。
文檔編號B09B5/00GK102091711SQ20101058728
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者毛文雄 申請人:惠州市雄越保環(huán)科技有限公司