DD293742A5 - Verfahren zur rueckgewinnung von kupfer und phenolplasten aus leiterplattenabfaellen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Rueckgewinnung von Kupfer und Phenolplasten aus Leiterplattenabfaellen. Das Verfahren betrifft die Abtrennung von Kupfer aus kupferkaschierten duroplastischen Schichtpreszstoffen, wobei das zerkleinerte Material einer Schwimm-Sink-Sortierung mittels halogenierter Kohlenwasserstoffe, insbesondere Bromoform-Chloroformmischungen, unterworfen wird. Nach dem Prinzip der densimetrischen Trennung schwimmt die Phenoplastkomponente auf dem Loesungsmittel, waehrend die Kupferteilchen vom Boden der Apparatur geborgen werden koennen und beide Fraktionen einer separaten Aufarbeitung zugefuehrt werden koennen. Die verwendete Schwerefluessigkeit kann im Kreisprozesz eingesetzt werden.{Kupferrueckgewinnung; densimetrische Trennung; Schwimm-Sink-Sortierung; Leiterplattenabfaelle; organische Loesungsmittel; halogenierte Kohlenwasserstoffe; duroplastische Schichtpreszstoffe; Kreislauffuehrung; Schwerefluessigkeit; Zerkleinerung}
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Abtrennung von Kupfer aus Abfällen (Späne, Platten u. ä.) der Leiterplattenfertigung, wie sie insbesondere in Betrieben vorkommen können, die kupferbeschichtete Kunststoffe nach einem Ätzvorgang mechanisch weiterverarbeiten sowie in solchen, die mit Metallfolien kaschierte duroplastische Schichtpreßstoffe be-und verarbeiten.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
E1Si der Aufarbeitung mineralisierter und fossiler Rohstoffe wird verbreitet von Möglichkeiten der densimetrischen Trennung Gebrauch gemacht. Dabei kommen neben Flotations-auch Windsichteverfahren zum Einsatz. InDE-PS 25 55093 wird der Einsatz von Siebstufen, Hydrozyklonen und Magnetscheiden zur Verarbeitung und Auftrennung von Autoshredder-Schutt vorgeschlagen. Solche mechanischen Verfahren versagen bei der angestrebten Kupfer-Leiterplatten-Trennung, da eine genügend hohe Trennschärfe durch die Verwendung von Zyklonen oder Windsichtern schwer erreichbar ist. Der Rückgewinnung von magnetischen Materialien aus Feststoffgemischen widmet sich der Vorschlag nach DE-PS 2635161. Eine Anwendung auf die Kupferabtrennung ist naturgemäß nicht möglich.
Chlorierte und fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Trichlorethan, Tetrachlorethan, Tetrachlormethan, werden als Schweremedium für die Scheidung von aluminiumbeschichtetem Verpackungsmaterial vorgeschlagen (DD-PS 249370). Nachteilig für diese Verfahren ist die hoho Giftigkeit der vorgeschlagenen Chlorkohlenwasserstoffe und der umweltgefährdende Aspekt von Fluorchlorkohlenwasserstoffen. Über die Trennmöglichkeiten von Kupfer und Phenoplastmaterialien mit geeigneten Flüssigkeiten liegen keine Informationen vor.
Neben den Vorschlägen, die auf dem Prinzip der Schwimm-Sink-Sortierung beruhen, sind für die Abtrennung von Metallfolien von Kunststoffträgern auch elektrostatische Verfahren (DE-OS 2936856), Flotationsverfahren (DD-PS 112082) bzw. Schmelzverfahren bekannt. Allgemein ist hierbei immer mit einem hohen Regelaufwand zu rechnen bzw. insbesondere bei Anwendung erhöhter Temperaturen in Verbindung mit dem Phenolplastmaterial der Leiterplatten eine nicht unerhebliche Gefährdung der Umwelt zu berücksichtigen.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, welches es gestattet, mit geringem technischen und ökonomischen Aufwand in gut beherrschbarer Weise ohne besonderen Energieeinsatz, eine möglichst vollständige Trennung von metallbeschichteten Kunststoffen, wie z. B. kupferbeschichteten Leiterplatten, in ihre Ausgangsmaterialien zu erreichen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugehen, welches gestattet, metallbeschichtete Kunststoffe auf kostengünstige Weise in die Metall- und Plastkomponente zu trennen, die ihrerseits einer Wiederverwendung zugeführt werden
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das beschichtete Material mittels Zerkleinerungsmaschinen bekannter Bauart (Rührwerksmühlen, Schneidemühlen, Hammermühlen) auf eine Korngröße = 0,300 mm zerteilt wird, falls es nicht bereits durch andere Behandlung in einer derartigen Körnung vorliegt, und zur weiteren vollständigen Metall-Kunststoff-Trennung dem an sich bekannten Verfahren der Schwimm-Sink-Sortierung unterworfen wird.
Als Schwereflüssigkeit werden organische Lösungsmittel mit einer Dichte deutlich > 1,3g/cm3 und <8,96g/cm3 eingesetzt, da eine Trennung zwischen Phenoplast (p = 1,2... 1,3g/cm3) und Kupfer (p = 8,96g/cm3) erreicht werden soll. Günstig erweist sich ein Medium mit einer Dichte um 1,7g/cm3. Eine derartige Dichte weisen Lösungsmittel auf, wie:
| p/g · cm"3 | |
| Bromoform | 2,89 |
| Trifluorchloridbromethan | 2,24 |
| Ethylenbromid | 2,18 |
| Tetrachlorethylen | 1,62 |
| Tetrachlorethan | 1,60 |
| Tetrachlormethan | 1,59 |
| Brombenzen | 1,52 |
| Chloroform | 1,48 |
| Trichlorethan | 1,46 |
Erfindungsgemäß sind auch Mischungen der genannten Lösungsmittel einsetzbar, wobei solche im Vordergrund stehen, die eine nur minimale Umweltbelastung hervorrufen und leicht Dichten um 1,7g/cm3 einstellbar machen, wie z. B. Bromoform-Chloroform-Mischungen.
Bei Einsatz der genannten oder ähnlichen Trennmedien ist eine chemische Reaktion mit dem zu trennenden Gut ausgeschlossen.
Entsprechend dem bekannten Prinzip der densimetrischen Trennung lagern sich die schwereren Kupferteilchen am Boden des Apparates ab, während die leichtere Plastkomponente an der Flüssigkeitsoberfläche abgeschöpft werden kann. Eine optimale Trennung ist erst nach intensiver Durchmischung des Lösungsmittels mit dem zerkleinerten Gut sowie eine nachfolgende kurze Beruhigungsphase (2-5 Minuten) möglich.
Ausführungsbeispiel
Jeweils 10,00g zerkleinerte kupferkaschierte Leiterplatten mit einer mittleren Korngröße von d = 0,300mm wurden in 50ml Lösungsmittel, vorzugsweise eine Mischung, bestehend aus Bromoform/Chloroform mit einer Dichte von ρ = 1,75g/cm3, unter kräftigem Rühren eingebracht. Nach vollständiger Durchmischung und einer Sedimentationszeit von 2 bis 10 Minuten konnte die spezifisch leichtere Plastkomponente abgeschöpft werden. Das Kupfer sammelt sich am Boden des Gefäßes. Eine naßchemische Untersuchung der Einzelkomponenten ergab folgende Werte:
Masse/g wCu/% mCu/g WGS5amikuP(!t/%
Kupferspäne 1,13 93,5 1,11 97,51
Phenoplastspäne 8,87 0,32 0,03 2,63
Somit kann in einem einzigen Verfahrensschritt 97,5% des Kupfers mit einem Masseanteil Kupfer von 98,5% innerhalb weniger Minuten abgetrennt werden.
Die eingesetzte Schwereflüssigkeit kann in einem ständigen Kreislauf eingesetzt werden.
Claims (1)
- Verfahren zur densimetrischen Trennung metallbeschichteter Kunststoffe, insbesondere kupferkaschierter Phenoplaste, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Material mit einer Korngröße vorzugsweise d ^ 0,300mm, mit einer Schwereflüssigkeit, die ein halogenierter Kohlenwasserstoff, jedoch insbesondere eine Mischung aus Bromoform und Chloroform der vorzugsweisen Dichte ρ = 1,7 g/cm3 ist, zwischen der des Plastmaterials und der des Kupfers liegt, vermischt wird, so daß nach einer kurzen Sedimentationszeit die spezifisch leichtere Plastkomponente auf der Flüssigkeit schwimmt, während das Kupfer absinkt.Anwendungsgebiet der Erfindung
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Publications (1)
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| DD293742A5 true DD293742A5 (de) | 1991-09-12 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015002683A1 (de) * | 2014-08-14 | 2016-02-18 | Repa Boltersdorf Gmbh | Verfahren zum Behandeln eines Stoffgemenges aus unterschiedlichen Materialien, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und ein Zyklon |
| WO2020157294A1 (en) | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Solvay Specialty Polymers Usa, Llc | Process for separating mixtures of solids |
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1990
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