PROCESS AND EQUIPMENT FOR RADIO ELECTRONICS SCRAP TREATMENT

ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЛОМА РЭА

Карпачев В. М., Козловский К. П., Пластовец А. В., Шуляк Т. И., Донецкий государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов, Донецк, Украина

Институт ДонНИПИЦМ занимается разработкой технологий и оборудования для промышленной утилизации отходов, содержащих драгоценные и цветные металлы. Одним из таких видов отходов является лом радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), поступающий, в основном, от Министерства обороны Украины.
Переработка лома РЭА требует больших затрат ручного труда, поэтому нами проводятся исследования по его механизации и созданию механизированных обогатительных технологических процессов.
Общая схема переработки лома РЭА выглядит следующим образом.
Исходный лом подвергают предварительной разделке, при которой производится ручная разборка крупных узлов с применением ручного и электрического инструмента (из слесарного инструмента применяют кувалды, молотки, зубила, гаечные ключи, ручные ножницы; из электроинструмента — дисковые пилы, дрели, шуруповерты и пр.), также применяют пневмомолотки, гидравлические ножницы, газовую и электродуговую резку. В результате предварительной разделки получают мелкие узлы массой ориентировочно до 20 кг, а также отдельные продукты лома, содержащие алюминиевые, медные сплавы; черные металлы; другие металлы и сплавы; неметаллические отходы — пластмассу, резину, картон, прочий материал.
При демонтажных операциях используются тельферы, ручные и гидравлические подъемные тележки, ломики.
Мелкие узлы подвергаются ручной и механизированной разделке с выделением отдельных изделий (электродвигателей, трансформаторов, конденсаторов), а также деталей, содержащих драгоценные металлы, лома из сплавов цветных и черных металлов, неметаллических отходов.
Для демонтированных изделий, таких как электрические соединители, серебросодержащие элементы на керамике (например, переключатели), стеклотканевые платы с удаленными радиоэлементами и других, разработаны и применяются механизированные технологии переработки.
Электрические соединители содержат в своем составе сталь, алюминиевые сплавы, бронзу, латунь. Контакты соединителей покрыты драгоценными металлами — серебром, золотом, палладием и др. Изолятором в соединителях служит полиэтилен, полистирол, фенопласт, поливинилхлорид, карболит и другие виды пластмасс. Если соединители содержат кожуха из алюминиевых сплавов и стали, то для их отделения применяют разделку на ручных гидравлических ножницах. Соединители без кожухов, рассортированные по видам драгоценных металлов на штырьках и гнездах, подвергаются обогащению. Дробление соединителей проводится на молотковых и ножевых дробилках. Молотковые дробилки дают большой выход мелких классов (кл.—1 мм составляет 23—28%) по сравнению с ножевыми дробилками (кл.—1 мм составляет до 5%) и применяются при наличии крупных штырьков у соединителей (диаметром более 5 мм). В основном используются ножевые дробилки, т. к. диаметр большинства штырьков не превышает 1,5—3 мм. К таким ножевым дробилкам относятся измельчители пластмасс роторные (диаметр ротора 150—600 мм). Удаление пыли кл.—0,5 мм возможно применением отдельной операции грохочения или пневматической сепарацией, совмещаемой с процессом дробления. Применение пневматической сепарации улучшает условия труда обслуживающего персонала, т. к. пыль улавливается в мокром циклоне. Для разделения измельченных материалов применяют концентрацию на столах (разделение по плотности частиц смеси в тонком слое воды, текущей по слабонаклоненной плоской деке). Этот процесс позволяет визуально контролировать процесс разделения. При этом получают металлический концентрат, промежуточный продукт и отходы — полимерные материалы. Промежуточный продукт после сушки и дробления повторно разделяется на концентрационном столе (КС) с выделением металлического концентрата и полимерных отходов. Металлический концентрат после сушки подвергается магнитной сепарации для выделения мелких железных приделок. Немагнитный концентрат (выход 45—50%), содержащий 3—4% драгоценных металлов, направляется на гидро- и пирометаллургическую переработку.
Стеклотканевые платы с удаленными навесными радиодеталями содержат 16—18% металлов. С целью их извлечения разработана технология, включающая две последовательные операции: дробление плат на измельчителе ИПР-450М с отсосом пыли и разделение дробленых плат на концентрационном столе с сушкой концентратов на вибросушильной установке; промежуточное грохочение продуктов разделения на виброгрохотах, додрабливание плат на измельчителе ИПР-150М с диаметром отверстий решетки 8 мм и повторную концентрацию на столе продуктов дробления. Магнитную сепарацию сборного концентрата КС на барабанном магнитном сепараторе ПБСЦ-63/50, доизмельчение магнитного продукта кл.+3 мм производят на барабанной мельнице. Пылевые продукты после циклона с мокрым орошением и кл.—1,5 мм после додрабливания на ИПР-150М обрабатываются в центробежном гидравлическом сепараторе. Извлечение металлов составляет более 90%.
К серебросодержащим деталям на керамике в ломе радиоэлектронной аппаратуры можно отнести: многополюсные переключатели со стандартными платами (галетами), предохранители, катушки индуктивности, радиолампы, панельки для радиоламп, конденсаторы подстроечные с воздушным зазором и др.
Разработанная технологическая схема переработки керамического сырья, содержащего серебро, включает предварительное дробление, магнитную сепарацию для выделения крупного ферромагнитного концентрата, грохочение для подготовки материала к раздельному дроблению, магнитную сепарацию для выделения мелкого ферромагнитного концентрата, дробление в конусно-инерционной и молотковой дробилках, грохочение для выделения класса менее 0,5 мм, концентрацию на столе и отмывку класса менее 0,5 мм. Извлечение серебросодержащих деталей составляет 97%. Содержание серебра в концентрате — 2,3—2,5%.
При разборке лома РЭА извлекаются электровакуумные приборы — электронные лампы (ЭЛ), в которых более 50% общего количества приходится на лампы, содержащие драгоценные металлы (ДМ).
По содержанию и виду ДМ их условно разделили на 4 группы:
— первая группа — ЭЛ с высоким содержанием ДМ, предназначены для ручной разделки;
— вторая и третья группа — ЭЛ пальчиковые, используются для дробления (ножевая дробилка) и обогащения (магнитная сепарация);
— четвертая группа — ЭЛ, в которых ДМ отсутствуют. Для этой группы применена упрощенная технологическая схема выделения металлического концентрата, по которой исходное сырье подвергается дроблению на щековой дробилке с целью разрушения стеклянного баллона. После дробления материал подается на электромагнитный сепаратор с сильным полем, где выделяется металлическая часть ЭЛ за счет наличия в ней магнитных элементов. Остается немагнитная
фракция — стекло и часть разрушенной при дроблении слюды, направляемые в отвал.
Следующая группа радиоэлементов перед механическим обогащением требует обжига. Сюда можно отнести микросхемы в пластмассовых корпусах и различные колончатые модули.
Для диодно-резисторных модулей типа Б4-К, Д4-К из лома РЭА разработана технология переработки с целью извлечения радиодеталей, содержащих золото и серебро. Она предусматривает обжиг модулей, две стадии самоизмельчения деталей после обжига (подобрано время самоизмельчения, не приводящее к разрушению радиоэлементов) для отделения их от обгоревшей пластмассы, две стадии грохочения на классы: +6 мм, —6+0,5 мм и —0,5 мм, магнитную сепарацию для отделения золотосодержащих диодов (выход 24,75%) и концентрацию на столе для отделения серебросодержащих резисторов (выход 8,53%) от сгоревшей пластмассы. На дообжиг возвращается 24,75% продукта, отвальный продукт — обуглившаяся пластмасса составляет 19,47%. Золотосодержащие диоды являются сырьем для гидрометаллургической переработки, а серебросодержащие резисторы — для пирометаллургической переработки.
Для обогащения интегральных микросхем в пластмассовых корпусах, содержащих золото (например, серий 145, 155, 176, 192), разработана технология, которая учитывает наличие никеля, обладающего магнитными свойствами, в штырьковых позолоченных выводах. Микросхемы подвергают обжигу, дроблению в молотковой дробилке, измельчению в шаровой мельнице, грохочению и магнитной сепарации. Извлечение золота в металлический магнитный концентрат и в кл.—0,5 мм составляет 99,96%. Последующая гидрометаллургическая переработка магнитного концентрата и кл.—0,5 мм по царсководочной технологии позволяет извлечь до 98,5—98,7% золота.
Для механизированных технологий в институте разработан новый обогатительный аппарат — концентрационный стол ЭКС-150, разделяющий смеси металлических и полимерных материалов кл.—8+0,5 мм и центробежный гидравлический сепаратор для кл.—1,5 мм.
Для тех процессов, где требуется обжиг радиодеталей, необходимо решить вопросы с применением оборудования, позволяющего проводить пиролиз, что позволит вовлечь в переработку большое количество других радиодеталей, например, катушек индуктивности, трансформаторов с ленточными разрезными сердечниками.

Karpachov V. M., Kozlovskiy K. P., Plastovets A. V., Shulyak T. I., Donetsk State Research and Design Institute of Nonferrous Metals, Donetsk, Ukraine

The paper describes the technologies for radio electronics scrap treatment, designed to reduce manual labour inputs. Mechanized lines have been developed for specific scrap components (electric connectors, electronic boards without suspended elements, radio parts on ceramics and others). New enrichment units have been developed to operate this technology (enrichment unit EKS-150 and centrifugal hydraulic separator). The paper provides specific technological parameters of the proposed processes.

Главная страница

Сведения об авторах

Карпачев Владимир Михайлович, канд. техн. наук, нач. НЭК-1, Донецкий государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов (ДонНИПИЦМ), просп. Лагутенко, 14, Донецк, 83086, Украина. Тел. (062) 345-46-26, факс (062) 304-75-31. E-mail
Козловский Константин Павлович, зав. лабораторией шихтоподготовки НЭК-1, Донецкий государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов (ДонНИПИЦМ), просп. Лагутенко, 14, Донецк, 83086, Украина. Тел. (062) 305-11-78, факс (062) 304-75-31
Пластовец Александр Владимирович, зав. сектором лаборатории шихтоподготовки НЭК-1, Донецкий государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов (ДонНИПИЦМ), просп. Лагутенко, 14, Донецк, 83086, Украина. Тел. (062) 305-11-78, факс (062) 304-75-31.
Шуляк Татьяна Ивановна, зав. сектором, лаборатория шихтоподготовки НЭК-1, Донецкий государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов (ДонНИПИЦМ), просп. Ла-гутенко, 14, Донецк, 83086, Украина. Тел. (062) 305-11-78, факс (062) 304-75-31

Последние изменения внесены 10.07.07