特許 6846972 部品付プリント基板の処理方法及び部品付プリント基板からの有価金属の回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6846972

(24)【登録日】2021年3月4日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】部品付プリント基板の処理方法及び部品付プリント基板からの有価金属の回収方法

(51)【国際特許分類】

   B09B 5/00 20060101AFI20210315BHJP

   C22B 7/00 20060101ALI20210315BHJP

   C22B 15/00 20060101ALI20210315BHJP

   B09B 3/00 20060101ALI20210315BHJP

【ＦＩ】

   B09B5/00 C

   C22B7/00 A

   C22B15/00

   B09B3/00 ZZAB

【請求項の数】12

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-69180(P2017-69180)

(22)【出願日】2017年3月30日

(65)【公開番号】特開2018-167246(P2018-167246A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2019年9月27日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502362758

【氏名又は名称】ＪＸ金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】森明 秀行

(72)【発明者】

【氏名】木寺 敬幸

(72)【発明者】

【氏名】野村 和弘

【審査官】 森 健一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１３１９０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−１５３８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−００９４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５１１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０９Ｂ ３／００

Ｂ０９Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品付プリント基板を衝撃式回転破砕機により破砕し、目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩を通る電子部品と、電子部品が実装されていない目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩を通らないプリント基板屑と、を含む破砕物を得る工程と、
前記破砕物を磁性物と非磁性物とに磁力選別する工程と、
前記非磁性物を目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩で篩別し、篩上物を処理対象のプリント基板屑として得る工程と、
を有することを特徴とする部品付プリント基板の処理方法。

【請求項2】

前記衝撃式回転破砕機が、ケーシング中央部で高速回転しているローダーの外周に取り付けられたハンマーにより、前記部品付プリント基板を打撃して破砕する破砕機であることを特徴とする請求項１に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項3】

前記衝撃式回転破砕機により、前記破砕物に含まれるプリント基板屑の縦および横の長さが５０ｍｍとなるように前記部品付プリント基板を破砕することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項4】

前記非磁性物を目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩で篩別して得られる篩下物を、目開き５ｍｍ〜１０ｍｍの篩で篩別する工程と、
前記目開き５ｍｍ〜１０ｍｍの篩の篩上物を破砕機により部品と基板とに分離することにより、電子部品が実装されていないプリント基板屑を前記処理対象のプリント基板屑として得る工程と、
を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項5】

前記処理対象のプリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、
前記処理対象のプリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、
を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項6】

前記衝撃式粉砕機はハンマーミルであることを特徴とする請求項５に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項7】

前記ハンマーミルのスクリーン径が３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項8】

前記最終粉砕機が衝撃式粉砕機であることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項9】

前記最終粉砕機はハンマーミル又は高速ハンマーミルであることを特徴とする請求項８に記載の部品付プリント基板の処理方法。

【請求項10】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の部品付プリント基板の処理方法によりプリント基板屑を得る工程と、
前記プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、
前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、
前記粉体物を、風力選別機により有価金属を主成分とする粉状物とそれ以外とに分離し、前記粉体物から有価金属を回収する工程と、
を有することを特徴とする部品付プリント基板からの有価金属の回収方法。

【請求項11】

前記有価金属は銅滓であることを特徴とする請求項１０に記載の部品付プリント基板からの有価金属の回収方法。

【請求項12】

前記風力選別機により分類された樹脂分を主成分とする粉状物をバグフィルタにて回収する工程を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の部品付プリント基板からの有価金属の回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品付プリント基板の処理方法及び部品付プリント基板からの有価金属の回収方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント基板、部品を搭載したプリント基板、及びこれらの製造工程で発生する成形残から銅滓などの有価金属を回収する方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、処理対象物を粗粉砕し、続けて圧縮力やせん断力などの外力を加えて微粉砕し、微粉砕物を金属分などの比重の大きな物質を多く含む部分及び樹脂などの比重の小さな物質を多く含む部分の比重差を使用して分離し、さらに導電体を多く含む部分と、絶縁体を多く含む部分とに静電分離することにより、有価金属を回収する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０７−２５１１５４号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プリント基板から有価金属を回収するためには、まず、電子部品等が実装されていないプリント基板を回収する。電子部品等が実装されていないプリント基板としては、例えば、電子部品を実装する前のプリント基板、電子部品が実装された回路基板の製造工程において、打ち抜きにより発生するプリント基板の成形残、及び切断により発生するプリント基板の切れ端等があげられる。しかしながら、これらの量は、例えばＯＡ機器や家電製品等の解体時に回収される、電子部品が実装されたプリント基板（以後、部品付プリント基板と呼ぶ）の量と比較して少ないため、部品付プリント基板から、電子部品等が実装されていないプリント基板をできるだけ多く回収することが望ましい。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑み、部品付プリント基板からのプリント基板屑の回収効率を向上させる部品付プリント基板の処理方法と、部品付プリント基板からの有価金属の回収効率を向上させる部品付プリント基板からの有価金属の回収方法と、を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る部品付プリント基板の処理方法は、部品付プリント基板を衝撃式回転破砕機により破砕し、目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩を通る電子部品と、電子部品が実装されていない目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩を通らないプリント基板屑と、を含む破砕物を得る工程と、前記破砕した物を磁性物と非磁性物とに磁力選別する工程と、前記非磁性物を目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩で篩別し、篩上物をプリント基板屑として得る工程と、を有することを特徴とする。

【0008】

この場合において、部品付プリント基板の処理方法は、前記非磁性物を目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩で篩別して得られる篩下物を、目開き５ｍｍ〜１０ｍｍの篩で篩別する工程と、前記目開き５ｍｍ〜１０ｍｍの篩の篩上物を破砕機により部品と基板とに分離することにより、電子部品が実装されていないプリント基板屑を前記処理対象のプリント基板屑として得る工程と、を有していてもよい。

【0009】

また、部品付プリント基板の処理方法は、前記処理対象のプリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、前記処理対象のプリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、を有していてもよい。

【0010】

この場合において、前記衝撃式粉砕機はハンマーミルであってもよい。また、前記ハンマーミルのスクリーン径が３ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。

【0011】

また、前記最終粉砕機が衝撃式粉砕機であってもよい。この場合、前記衝撃式粉砕機はハンマーミル又は高速ハンマーミルであってもよい。

【0012】

本発明に係る部品付プリント基板からの有価金属の回収方法は、上記部品付プリント基板の処理方法によりプリント基板屑を得る工程と、前記プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕する工程と、前記プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする工程と、前記粉体物を、風力選別機により有価金属を主成分とする粉状物とそれ以外とに分離し、前記粉体物から有価金属を回収する工程と、を有することを特徴とする。

【0013】

この場合、前記有価金属は銅滓であってもよい。また、部品付プリント基板からの有価金属の回収方法は、前記風力選別機により分類された樹脂分を主成分とする粉状物をバグフィルタにて回収する工程を有していてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る部品付プリント基板の処理方法によれば、部品付プリント基板からのプリント基板屑の回収効率を向上させることができる。また、本発明に係る部品付プリント基板からの有価金属の回収方法によれば、部品付プリント基板からの有価金属の回収効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】部品付プリント基板の処理工程を表す工程図である。

【図2】プリント基板屑の処理工程を表す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、部品付プリント基板の処理工程を表す工程図である。図１で例示するように、出発原料は部品付プリント基板である。

【0017】

（破砕）
破砕工程では、衝撃式回転破砕機により、部品付プリント基板を破砕する。衝撃式回転破砕機は、例えば、ケーシング中央部で高速回転しているローターの外周に取り付けられたハンマーにより、処理対象物を打撃して破砕する破砕機である。

【0018】

（磁力選別）
磁力選別では、上記破砕工程で破砕した物を、磁性物と非磁性物とに磁力選別する。これにより、磁性物としてＦｅ濃縮物が得られる。

【0019】

（１次篩別）
１次篩別では、上記磁力選別で得られた非磁性物を、例えば、目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍ（例えば、２０ｍｍ）の篩で篩別し、篩上物をプリント基板屑として得る。なお、１次篩別の篩上物として得られるプリント基板屑は、サイズが目開き（例えば、２０ｍｍ）よりも大きい、電子部品等が実装されていないプリント基板である。

【0020】

（２次篩別）
２次篩別では、１次篩別で得られた篩下物を、目開き５ｍｍ〜１０ｍｍ（例えば、１０ｍｍ）の篩で篩別する。２次篩別の篩上物は、プリント基板と部品との混合品（以後、基板屑・部品混合品と呼ぶ。）であり、篩下物は、部品の濃縮物である。

【0021】

なお、２次篩別の篩上物（基板屑・部品混合品）を破砕機により部品とプリント基板屑とに分離し、電子部品等が実装されないプリント基板屑を得てもよい。このとき得られるプリント基板屑は、１次篩別で使用する篩の目開きが２０ｍｍであり２次篩別で使用する篩の目開きが１０ｍｍの場合、サイズが１０ｍｍより大きく２０ｍｍ以下のプリント基板であるが、１次篩別で得られたサイズが２０ｍｍよりも大きい、電子部品等が実装されていないプリント基板と一緒に処理してもよい。

【0022】

次に、図１の部品付プリント基板の処理工程により得られたプリント基板屑の処理工程について説明する。図２は、プリント基板屑の処理工程を表す工程図である。図２で例示するように、出発原料はプリント基板屑である。

【0023】

（予備破砕）
予備破砕では、例えば、スクリーン径５０ｍｍの一軸破砕機を用いて、プリント基板屑を１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズ（例えば、縦及び横の長さが５０ｍｍ以下）にする。なお、予備破砕を行わなくてもよい。例えば、プリント基板屑のうち、そのサイズが既に１次破砕で使用する衝撃式粉砕機に投入可能なサイズとなっているものについては、予備破砕を行わなくてもよい。

【0024】

（１次破砕）
１次破砕では、予備破砕により破砕されたプリント基板屑を、例えば、スクリーン径１３〜１７ｍｍの衝撃式粉砕機を用いて粉砕する。なお、衝撃式粉砕機は、ハンマーミルであることが好ましい。また、１次破砕を省略してもよい。

【0025】

（２次破砕）
２次破砕では、１次破砕で粉砕したプリント基板屑を、例えば、スクリーン径３〜５ｍｍの衝撃式粉砕機を用いて粉砕する。なお、衝撃式粉砕機は、ハンマーミルであることが好ましい。

【0026】

（３次破砕）
３次破砕では、最終粉砕機を用いて、２次破砕により得られた粉砕物を粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にする。最終粉砕機は、衝撃粉砕機であることが好ましく、ハンマーミル又は高速ハンマーミルであることがより好ましい。なお、高速ハンマーミルは、周速１００ｍ／ｓ以上のハンマーミルである。この場合、例えばスクリーン径１．５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下のスクリーン、又は気流分級により平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物を得ることができる。なお、スクリーン径の下限については特には限定されないが、０．３ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上とすることができる。

【0027】

（分離工程）
分離工程では、粉体物を、風力選別機により銅滓とそれ以外とに分離し、銅滓を回収する。風力選別機は、二種類以上の成分をそれらの比重差に基づいて分離するもので、バリアブルインパクタ、サイクロン、分級ローター付遠心力型風力分級機等が挙げられる。

【0028】

（回収工程）
回収工程では、分離工程において排出された樹脂を含む成分から、バグフィルタなどの集塵装置を用いて樹脂を分離、回収する。このようにして得られた樹脂は、産業廃棄物の焼却炉等で処理又は、粉体バーナ技術を用いて燃料代替とすることができる。

【0029】

本実施形態によれば、部品付プリント基板を衝撃式回転破砕機により破砕し、破砕した物を磁性物と非磁性物とに磁力選別し、非磁性物を目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩で篩別し、篩上物をプリント基板屑として得ることで、部品付プリント基板からのプリント基板屑の回収効率を向上させることができる。この場合、非磁性物を目開き１０ｍｍ〜２０ｍｍの篩で篩別して得られる篩下物を、目開き５ｍｍ〜１０ｍｍ篩で篩別し、篩上物を破砕機により部品と基板とに分離することにより、プリント基板屑を得ることが好ましい。これにより、部品付プリント基板からのプリント基板屑の回収効率をさらに向上させることができる。

【0030】

また、本実施形態によれば、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕し、プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により粉砕し、平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍの粉体物にすることで、有価金属と基板層とを十分に剥離することができる。これにより、基板層に付着したままの有価金属の量が低減されるので、有価金属の回収効率を向上させることができる。なお、衝撃式粉砕機はハンマーミルであることが好ましい。この場合、ハンマーミルのスクリーン径が３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。また、最終粉砕機は衝撃式粉砕機であることが好ましく、ハンマーミル又は高速ハンマーミル（周速１００ｍ／ｓ以上のハンマーミル）であることがより好ましい。

【0031】

また、本実施形態によれば、上記部品付プリント基板の処理方法によりプリント基板屑を得て、プリント基板屑を衝撃式粉砕機により１段階又は２段階で粉砕し、プリント基板屑を粉砕した後の粉砕物を最終粉砕機により平均粒径（Ｄ５０）が２００μｍ〜３６０μｍとなるよう粉砕し、最終粉砕機による粉砕によって得られた粉体物を、風力選別機により有価金属を主成分とする粉状物とそれ以外とに分離し、有価金属を回収することで、有価金属の回収効率を向上させることができる。なお、有価金属は銅滓であることが好ましい。

【0032】

また、本実施形態によれば、風力選別機により分類された樹脂分を主成分とする粉状物をバグフィルタにて回収することで、樹脂分を効率よく回収することができる。

【実施例】

【0033】

以下、本発明の実施例を示すが、本発明は実施例に限定されるものではない。

【0034】

（実施例１）
部品付プリント基板を原料とし、図１に示す処理を行ったところ、部品付プリント基板１０６．８ｋｇに対して、１次篩別の篩上物としてプリント基板屑３０．２ｋｇを得た。これは、部品付プリント基板の重量の２８．３％に当たり、図１に示す処理により、部品付プリント基板からのプリント基板屑の回収効率を向上できることが確認できた。また、２次篩別の篩上物として、プリント基板と部品との混合品１９．５ｋｇを得た。これは、部品付プリント基板の重量の１８．３％に当たり、当該混合品を破砕し、プリント基板と部品とに分離することにより、部品付プリント基板からのプリント基板屑の回収効率をさらに向上できることが確認できた。

【0035】

（実施例２〜７）
表１に示した電子部品が実装されていないプリント基板を原料とし、それぞれ示された条件によりプリント基板の粉砕処理を行った。表２に、得られた粉体物の平均粒径（Ｄ５０）を示す。なお、表中、ベタ基板とは、電子部品を実装する前のプリント基板であり、枠基板とは、電子部品が実装された回路基板の製造工程において、打ち抜きにより発生するプリント基板の成形残である。また、長尺基板とは、電子部品が実装された回路基板の製造工程において、切断により発生するプリント基板の切れ端である。比較のため、長尺基板を原料とし、予備破砕を行わず、１次破砕及び２次破砕をせん断式の破砕機で行った。しかしながら、比較例では、２次破砕の終了時点において、目視の状態でも十分な粉砕物を得ることが出来ず、また、有価金属と基板層とが十分に剥離できていなかったため、２次破砕の終了時点で粉砕を中止した。

【0036】

【表1】

【表2】

【0037】

表２に示すように、実施例２〜７において、得られた粉体物の平均粒径（Ｄ５０）は、２００〜３６０μｍとなり、プリント基板屑を粉状に粉砕することができた。また、目視にて、プリント基板屑が良好に粉砕され、かつ、有価金属と基板層とが十分に剥離されていることが確認された。

【0038】

風力選別機を用いて、上記の粉砕処理により得られた粉体物から銅滓及び樹脂の回収を行った。なお、粉体物に含まれる銅品位、銅量はＩＣＰ法にて測定して評価した。

【0039】

実施例２から実施例７で得られた合計の粉体物１８４ｋｇには、５０ｋｇのＣｕが含まれていたが、５６ｋｇの銅滓と１２８ｋｇの樹脂に分離された。
回収された樹脂成分の銅品位は５％未満であり、銅滓と樹脂とを有効に分離でき、また、高い回収率で銅滓成分が得られることが明らかとなった。

【0040】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【図1】

【図2】