论文部分内容阅读
随着电子信息产业的迅速发展,废弃线路板已经成为了世界范围内高速增长的固体垃圾。据估计只有15-20%的电子垃圾经历了回收利用,对线路板进行资源化回收具有重大意义。破碎是废弃电路板资源化处理技术的关键环节,有效地破碎解离直接决定着后续分选作业的效率、金属的品位和回收率。本文对废弃线路板进行高压电脉冲放电破碎,验证了高压电对样品的层间剥离效果。提出利用称量颗粒质量的方法表征废弃线路板解离情况,定义了颗粒相对质量ωi和颗粒数比值ηi的概念。根据对高压电脉冲破碎和机械破碎产物颗粒质量的统计,表明颗粒相对质量级为10%-0%时,高压电脉冲破碎颗粒含量为84.84%,机械破碎颗粒含量为8.84%,说明高压电脉冲破碎解离效果优于机械破碎。利用抗弯强度测试验证高压电脉冲对相界面的选择性破碎效果,发现放电后环玻布板—环玻布板界面抗弯强度降低71.52MPa,铜—环玻布板界面抗弯强度降低93.76MPa,说明高压电脉冲对相界面的破碎效果更强。以-13mm产率和-50+13mm铜剥离率为指标,研究电压、脉冲数、频率、间距和入料方式对破碎效果的影响:破碎效果对电压、脉冲数和入料方式的变化响应较大,对间距的响应稍弱,对频率不响应。对破碎仪工作原理进行分析,结合能耗试验数据提出放电能耗方程W=nk1k2CU2。对能耗—破碎效果曲线进行分析,得到能耗与破碎效果呈正相关,超过一定的范围后,增加能量输入对破碎效果的提升开始下降这一结论。根据能耗方程,设计电压、脉冲数显著性试验:同等能量输入下改变电压和脉冲数,产物的铜剥离率均为90%,-13mm产率由24.42%提升至49.37%,说明提高电压比增加脉冲数对破碎效果的提升更显著。对固液环境放电体系进行理论推导,证明脉冲放电在固体样品中进行。利用能带理论解释电击穿过程,分析了雪崩电流的形成机制,解释了高压电脉冲对铜—环玻布板相界面处进行层间剥离的原理。结合SEM和EPMA对产物形貌分析,证明导电通道的形成和扩张是高压电破碎的关键环节,归纳出高压电脉冲对线路板的破碎过程的四个阶段:铜箔提供电子、电子聚集在相界面;电子贯穿势垒、击穿于相界面处率先发生;导电通道沿界面以电树枝形式生长;裂缝相互连接得到破碎颗粒。