[发明专利]一种废弃电路板非金属颗粒流化床包覆装置及方法

说明书

技术领域：

本发明属于材料资源回收技术领域，涉及一种废弃电路板非金属颗粒的资源化利用装置和技术工艺，特别是一种废弃电路板非金属颗粒流化床可控式包覆装置及方法。

背景技术：

印制电路板（Printed Circuit Boards，简称PCBs）是电子元器件的支撑体。随着信息产业的高速发展，电路板的生产量急剧增长，随之而来产生了大量的废弃PCBs，由其形成的电子污染已给一些地区带来了严峻的环境污染问题，如何有效地对废弃印刷电路板进行资源化回收处理和利用，已经成为当前所面临的关系到国家经济、社会和环境发展的一个新课题。废弃电路板的物理回收方法是目前广泛采用的较为环保一种处理方式，回收所得到的金属材料再利用技术已经很成熟。但是采用这种处理方法在回收金属材料的同时，还会产生大量的非金属材料，这些占电路板约70wt%的非金属材料主要为玻璃纤维和树脂的混合材料。大量的电路板非金属材料被当作垃圾丢弃、焚烧或掩埋，不仅给地区土壤和水体造成了严重的环境污染风险，而且浪费了大量的可回收资源。将废弃电路板非金属颗粒改性后作为填料制备新的复合材料制品，进而形成原料－产品－原料的封闭循环，是较好且合理的资源化利用方式。目前，制备高性能复合材料的关键技术就在于废弃电路板非金属颗粒的改性包覆，现有对于废弃电路板非金属材料的改性包覆主要通过高速混合机或螺杆挤出机等完成，混合容器内物料处以无序的运动状态，包覆不均匀，同时浪费包衣材料，而且系统中物料处于非密封状态，存在热效率降低，容易出现有机溶媒外泄，无法回收再利用，同时存在对环境和操作人员健康造成危害等不利因素；在现有技术装置内物料相互挤压，容易粘连，分离时极易拉破膜层，包覆成品性能较差，不适宜制备功能性热固性废弃高分子专用料。

目前，流化床技术可进行颗粒状、粉状物料、热敏性物料的造粒、包衣和干燥，以及液态物料的造粒和干燥等，利用流化床喷浆造粒的技术和装置以得到涂层式包衣颗粒或团聚式颗粒产品的造粒设备，已广泛应用于化工、食品、饲料、添加剂等行业中，但在国内外的研究当中，应用于废弃电路板资源化处理中的流态化技术还较少，仅在废弃电路板的热解处理，电路板粉碎料中金属和非金属的分离和富集方面有部分研究。在流态化技术应用于废弃电路板中提取玻璃纤维方面，北京航空航天大学申请过专利：从废印刷电路板的非金属材料中提取玻璃纤维的装置及工业化生产工艺，专利号为200810222962.6；在流态化技术应用于金属和非金属的分离方面，同济大学申请过专利：印刷电路板的多侧线固体流态化气力输送分离装置及方法，专利号为200610023167.5；但通过气固喷动-射流流化床对废弃电路板非金属颗粒进行包覆改性，以生产高附加值产品，目前尚未见有成熟技术报道，主要问题在于当废弃电路板非金属颗粒粉碎到微米尺度时，颗粒呈现巨大的范德华力以及静电力，范德华力可以达到颗粒重力的100~30000倍，因此废弃高分子粉体颗粒在流化床内极难流化。通过气固射流-喷动流化床内喷动气和流化气的协调配合，以及导流管的引导作用，实现难流化颗粒在流化床内的有序循环；采用环隙式喷嘴，利用高速雾化改性剂液滴与粉体颗粒碰撞产生的局部高压作用区域，液滴和非金属颗粒之间的毛细管力强化改性效果，来实现颗粒的有效包覆改性的技术已成为业内探究的科研任务。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求探讨设计和提供一种高效、环保的废弃电路板非金属颗粒流化床可控式包覆装置及方法，通过喷动气和流化气的协调配合，使颗粒在喷动流化床内有序循环，经底部环隙式喷嘴将雾化的改性剂有效的包覆于颗粒表面，如此多次循环，使颗粒在流化床内完成均匀完整的包覆，以制备功能性废弃电路板非金属填充颗粒。