[发明专利]一种液态金属印刷电路的回收方法及回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，更具体涉及一种液态金属印制电路的回收方法及回收系统。

背景技术

液态金属是一系列低熔点金属及合金材料的统称，由于兼具导电性与流动性，因此可以直接将其印制于各类基材表面，实现电子线路的增材制造。相对于传统覆铜印制电路的加工，液态金属印制电路速度快、适于多种基材且具有柔性；此外，液态金属印制电路相对传统的铜腐蚀电路，加工过程更加节能环保，在回收上也具有独特优势。

传统的覆铜印制电路的回收主要包括机械物理分离法、热处理技术、湿法冶金技术等方式。机械物理分离法(发明专利CN201310003383.3)主要包括机械破碎、风选、静电吸附、离心等，但这些过程只能够将线路板制成颗粒，并不能实现基材与金属的有效分离；热处理技术(发明专利CN201310430840.7)虽然能够有助于回收电路板上的焊锡(熔点在200-400℃之间)，但是对于线路板中最主要的导电金属(铜、金等)，则由于熔点过高而无法实用；湿法冶金技术则是利用化学反应(发明专利CN201310583886.2)或生物发酵(发明专利CN201310457250.3)的方法，将导电金属材料转换成溶液中的离子再重新提炼，工艺流程较为繁琐且存在重金属离子污染的风险。

相对而言，液态金属的熔点普遍较低，在室温下具有良好的流动性，在与乙醇、酸、碱等溶液相互作用时，还会由于表面张力而自动收缩团聚，且密度又与水溶液及有机聚合物基板材料有较大差异，因此，液态金属印制电路的回收相较于传统印制电路的回收可以更加节能、环保和高效。所以，需要开发出液态金属印制电路的回收方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是如何高效、全面、环保、方便回收液态金属材料印制电路，而提供一种液态金属材料印制电路的回收方法及系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种液态金属印制电路的回收方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将待回收的液态金属印制电路去除封装，然后将去除封装的电路批量置于分拣液中形成混合料；

步骤二：对步骤一形成的混合料进行超声处理或机械振荡处理，使液态金属印制电路中的液态金属导电线路与有机聚合物基板、电子元器件相互脱离形成混合物；

步骤三：对步骤二形成的混合物进行离心、过滤、分流；最终分离出液态金属材料、电子元器件、有机聚合物基板材料及分拣液。

优选地，所述的液态金属材料为熔点在200℃以下的低熔点金属或合金及这些金属或合金与各类导电纳米或微米颗粒的混合物。

优选地，所述的低熔点金属或合金为镓、铟、镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锌合金、镓铟锡锌合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋铟锡锌合金的一种或几种。

优选地，所述的有机聚合物基板为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环氧树脂(EP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的一种或几种高分子聚合物制成的平面或曲面材料。

优选地，所述的去除封装是去除掉覆盖于液态金属材料印制电路表面的硅胶、乳胶、硫橡胶、聚合物漆的一种或几种。

优选地，所述的分拣液为乙醇、酸、碱的水溶液，优选分拣液为0.1-0.5mol/L的氢氧化钠水溶液。

优选地，所述离心的转速为100-500r/min，离心时间为1-30min。

优选地，所述过滤采用金属或非金属滤网，为两级过滤；第一级过滤采用直径5-10mm网眼，分离出有机聚合物基板及较大的电子元器件；第二级过滤采用直径0.1-1mm网眼，分离出较小的电子元器件；经过两级过滤后剩余液态金属与分拣液的混合料。

优选地，所述的分流是通过抽取或阀门分流的方式，对自动分层的液态金属材料与分拣液进行最终的分离；分离得到的分拣液再重复使用。